Способ оценки подвижности тазового дна у женщин с использованием трехмерного моделирования

Способ оценки подвижности тазового дна у женщин с использованием трехмерного моделирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, в частности к гинекологии, урологии, проктологии.

Тазовое дно у женщин представляет собой мышечно-фасциальный пласт, удерживающий органы малого таза в их нормальном положении, который участвует в поддержании функции удержания мочи и кала, а также оптимальной величины внутрибрюшного давления путем амортизации действующих сил. Следовательно, тазовое дно является активной функциональной единицей, обладающей определенной степенью подвижности. Патологическая подвижность тазового дна сопровождается одним из распространенных заболеваний среди женщин в пред- и постменопаузальном периодах, негативно влияющим на качество жизни, пролапсом тазовых органов. В связи с увеличением ожидаемой продолжительности жизни населения развитых стран данная патология не теряет своей актуальности.

Для оценки степени выраженности пролапса тазовых органов, а именно положения тазового дна при максимальном натуживании, было введено множество классификаций, наибольшее распространение из которых получила Pelvic Organ Prolapse Quantification (POP-Q). Однако данная система не учитывает динамики изменения положения тазового дна - подвижности (покой-напряжение), а двухмерность измерений (в сагиттальной плоскости) не позволяет выявить истинный объем пролабированного органа, а также наличие изолированных/унилатеральных дефектов тазового дна [С Persu, CR Chapple, V Cauni, S Gutue, P Geavlete. Pelvic Organ Prolapse Quantification (POP-Q) (Pelvic Organ Prolapse Quantification System (POP-Q) - a new era in pelvic prolapse staging. J Med Life. 2011 February 15; 4(1): 75-81], что играет немаловажную роль в выборе объема и метода хирургического лечения пролапса тазовых органов, в том числе для решения вопроса выбора пластики тазового дна с использованием синтетических имплантатов.

Метод динамической MPT также применяется для оценки выраженности степени опущения и подвижности тазового дна. MP-исследование органов малого таза проводится в два этапа - в состоянии покоя и состоянии напряжения (пробы Вальсальва) [Boyadzhyan L, Raman SS, Raz S. Role of static and dynamic MR imaging in surgical pelvic floor dysfunction. Radiographics. 2008 Jul-Aug; 28(4): 949-67], [Бабанин А.В. Магнитно-резонансная томография в диагностике и оценке результатов хирургического лечения тазового пролапса у женщин: дис. канд. мед. наук: 14.00.27. - Воронеж, 2005], при этом оценивается степень подвижности тазового дна в сагиттальной/парасагиттальной плоскости. Для создания трехмерной модели тазового дна и изучения ее подвижности были предложены программы трехмерной обработки полученных MP-изображений, как, например, ARTIMED™, BLENDER™, 3-D Slicer, Imageware, которые путем математического моделирования данных трех серий MP-исследований в сагиттальной, аксиальной и фронтальной плоскости воссоздают трехмерную картину тазового дна, как в покое, так и при напряжении [Cosson M, Rubod С, Vallet A, Witz JF, Dubois P, Brieu M. Simulation of normal pelvic mobilities in building an MRI-validated biomechanical model. Int Urogynecol J. 2013 Jan; 24(1): 105-12. doi: 10.1007/s00192-012-1842-8. Epub 2012 Jun 16.], [Larson KA, Luo J, Guire KE, Chen L, Ashton-Miller JA, DeLancey JO. 3D analysis of cystoceles using magnetic resonance imaging assessing midline, paravaginal, and apical defects. Int Urogynecol J. 2012 Mar; 23(3): 285-93. doi: 10.1007/s00192-011-1586-x. Epub 2011 Nov 9], [Larson KA, Luo J, Yousuf A, Ashton-Miller JA, Delancey JO. Measurement of the 3D geometry of the fascial arches in women with a unilateral levator defect and “architectural distortion”. Int Urogynecol J. 2012 Jan; 23(1): 57-63. doi: 10.1007/s00192-011-1528-7. Epub 2011 Aug 5].

Метод оценки подвижности тазового дна с помощью трехмерной MPT является ближайшим аналогом разработанного изобретения, однако данный метод не может обеспечить воссоздание реальной картины подвижности тазового дна [Mariëlle М.Е. Lakeman, F.M. Zijta, J. Peringa, A.J. Nederveen, J. Stoker. Dynamic magnetic resonance imaging to quantify pelvic organ prolapse: Rooversreliability of assessment and correlation with clinical findings and pelvic floor symptoms. Int Urogynecol J (2012) 23: 1547-1554]. Это возникает в связи с тем, что, во-первых, методика динамического MPT подразумевает горизонтальное положение пациентки на спине со сведенными вместе ногами, что также препятствует полной оценке выраженности пролапса тазовых органов. На настоящее время разработаны вертикальные MP-томографы для выполнения исследования в положении сидя, однако по данным авторов [Bertschinger KM, Hetzer FH, Roos JE, Treiber K, Marincek B, Hilfiker PR. Dynamic MR imaging of the pelvic floor performed with patient sitting in an open-magnet unit versus with patient supine in a closed-magnet unit Radiology. 2002 May; 223 (2): 501-8] существенных различий в отношении чувствительности метода получено не было. Во-вторых, в связи с техническими особенностями метода, а именно необходимостью длительного непрерывного натуживания пациентки в течение трех сеансов сканирования (не менее 40 секунд на каждый сеанс сканирования) возникают артефакты при математическом моделировании трехмерного изображения во время совмещения серий изображений. В-третьих, методика не позволяет оценить подвижность тазового дна в режиме реального времени, представляя собой лишь математическую модель тазового дна, создаваемую исследователем непосредственно после окончания сканирования, и не подразумевает определение каких-либо количественных показателей динамики подвижности тазового дна в трехмерном режиме.

Изобретение направлено на улучшение качества диагностики и лечения тазовых расстройств, в частности пролапса тазовых органов.

Технический результат заключается как в выявлении патологической подвижности тазового дна на ранней стадии заболевания до его клинических проявлений, что обеспечивает возможность проведения профилактических мероприятий (тренировка мышц тазового дна, методика биологической обратной связи) и объективизацию данных динамического наблюдения; так и в диагностике степени и типа опущения тазового дна у пациенток с пролапсом тазовых органов, что необходимо для планирования объема хирургической коррекции пролапса тазовых органов с учетом индивидуальных резервов подвижности тазового дна во избежание создания гиперкоррекции тазового дна и развития функциональных осложнений (тазовые боли, диспареуния, недержание мочи при напряжении, запоры).

Данный способ оценки подвижности тазового дна у женщин с использованием трехмерного моделирования с помощью метода оптической фотометрии включает признаки, общие с ближайшим прототипом (трехмерным моделированием MP-изображений), а именно, построение трехмерной модели тазового дна в динамике - в состоянии покоя и напряжения.

Технический результат изобретения обеспечивается следующей совокупностью существенных признаков. Пациентку располагают во время исследования полувертикально в гинекологическом кресле (спинка кресла отклонена на 45° от пола относительно горизонтальной плоскости), что позволяет лучше диагностировать подвижность тазового дна. Выполняют с помощью метода оптической фотометрии сеансы сканирования продолжительностью не более 10 секунд каждый, что уменьшает вероятность получения артефакта изображения. Производят оценку подвижности тазового дна путем определения динамики изменения объема пролапса от состояния покоя к состоянию напряжения (повышения внутрибрюшного давления/проба Вальсальва), так называемый прирост объема пролапса, рассчитываемый по формуле отношения разности объема пролапса при пробе Вальсальвы и состояния покоя к объему пролапса в состоянии покоя, выраженного в процентах.

При наличии выраженного пролапса тазовых органов выполняют репозицию тазового дна с последующим дополнительным сеансом сканирования, что позволяет определить общий объем пролапса тазовых органов, рассчитываемый как разность объема пролапса при пробе Вальсальва и объема пролапса после мануальной репозиции пролапса тазовых органов.

Создание трехмерной модели тазового дна и применение формулы поясняем следующими иллюстрациями.

На фигуре 1 показан общий вид устройства - трехмерного сканера Artec™ модель Eva™.

На фигуре 2 - схематичное изображение выполнение сканирования и передачи данных.

На фигуре 3 - полученное трехмерное изображение в состоянии покоя.

На фигуре 4 - процесс расчета объема пролапса в состоянии покоя.

На фигуре 5 - полученное трехмерное изображение в состоянии напряжения.

На фигуре 6 - расчет объема пролапса в состоянии напряжения.

На фигуре 7 - трехмерное изображение после мануальной репозиции пролапса тазовых органов.

На фигуре 8 - расчет объема пролапса после репозиции пролапса тазовых органов.

Фигура 9. Наложение двух цифровых изображений (состояние “покой″ и состояние “напряжение″) для объективизации данных осмотра пациентки.

Фигура 10. Определение прироста пролапса (изображение состояния покоя (А), напряжения (Б), наложение двух изображений (В) - первое изображение - в покое, второе изображение - при напряжении).

Фигура 11. Определение прироста пролапса (изображение состояния покоя (Г), напряжения (Д), наложение двух изображений (Е) - первое изображение - в покое, второе изображение - при напряжении).

Фигура 12. Определение прироста пролапса (изображение состояния покоя (Ж), напряжения (З), наложение двух изображений (И)).

Фигура 13. Определение прироста пролапса (изображение состояния покоя (К), напряжения (Л), наложение двух изображений (М) - первое изображение - в покое, второе изображение - при напряжении).

Практически способ оценки подвижности тазового дна у женщин с использованием трехмерного моделирования осуществляют следующим образом: используют трехмерный сканер Artec™ модель Eva™ (ООО “Artec Group”, Россия), в основе работы которого лежит принцип структурированной подсветки - оптический метод, позволяющий оцифровывать за один кадр достаточно большую область поверхности снимаемого объекта, съемку поверхности объекта производят с частотой до 16 кадров в секунду.

Общая продолжительность каждого сеанса съемки 10 секунд. Для осуществления сканирования пациентку располагают в гинекологическом кресле с поднятой спинкой кресла на 45° относительно горизонтальной плоскости. Ассистент разводит половые губы пациентки для визуализации исследователем гименального кольца. Пациентка пребывает в данном положении на протяжении всех сеансов сканирования.

Последовательность действий перед сканированием включает: подключение сканера к компьютеру, запуск программы-приложения Artec Studio 9.1 и создание нового проекта.

Далее выполняют непосредственно 2 сеанса сканирования тазового дна пациентке: один в состоянии покоя и другой - при пробе Вальсальвы (с максимальным натуживанием), продолжительность каждого сеанса 10 секунд. При наличии пролапса тазовых органов, выходящего за пределы гименального кольца, проводят дополнительное третье сканирование (также в течение 10 секунд) в состоянии покоя, но после предварительной мануальной репозиции пролапса тазовых органов. Сканирование выполняют в режиме “Съемка текстуры” плавными движениями на расстоянии, соответствующем рабочему диапазону сканирования (40-100 см), вокруг исследуемой поверхности (области интереса) - влагалище, половые губы, промежность. Съемку объекта выполняют под прямым углом в направлении сверху-вниз, справа-налево для оцифровки всех труднодоступных свету участков.

Далее сохраняют данные, выполняют заложенный в программе-приложении Artec Studio протокол регистрации-совмещения изображений для каждого сеанса сканирования, создавая трехмерные модели тазового дна в состоянии покоя и напряжения.

Производят обработку краев модели с помощью редактора приложения Artec Studio 9.1 “Ластик”: обрезка изображения по ходу гименального кольца и заполнение дырок. Полученная модель представляет собой полую фигуру с поверхностью, представленной стенками влагалища, которая ограничена линией гименального кольца.

В разделе “Построение сечений объекта” выполняют построение плоскости через край данной фигуры, после чего плоскость перемещают вне полости фигуры и рассчитывают площадь и объем данной фигуры.

Техническое решение достигается тем, что мы определяем не только абсолютный объем полученной фигуры, но и динамику изменения этого объема, вводя новый параметр - прирост объема пролапса из состояния покоя к состоянию напряжения (повышения внутрибрюшного давления), определяемый по формуле прироста объема пролапса, выраженной в процентах:

ПОП=((V(Вальсальва)-V(покой))/V(покой))*100%,

где ПОП - прирост объема пролапса, V(Вальсальва) - объем пролапса при напряжении, V(покой) - объем пролапса в состоянии покоя. Данный показатель позволяет объективно оценить наличие патологической подвижности тазового дна и степень эластичности стенок влагалища у пациенток с пролапсом тазовых органов для выбора методики коррекции данной патологии.

В случае наличия у пациентки пролапса тазовых органов также определяют общий объем пролапса тазовых органов, рассчитываемый как разность объема пролапса при пробе Вальсальва и объема пролапса после мануальной репозиции пролапса тазовых органов:

ООПТО = V(Вальсальва)-V(репозиция), где ООПТО - общий объем пролапса тазовых органов, V(Вальсальва) - объем пролапса при пробе Вальсальва, V(репозиция) - объем пролапса после мануальной репозиции пролапса тазовых органов. Полученный показатель позволяет определить размер сетчатого имплантата, необходимый для коррекции пролапса тазовых органов в каждом конкретном случае.

Нами было проведено трехмерное моделирование тазового дна 72 пациенткам, обратившимся к урологу по поводу наличия симптомов нижних мочевых путей.

Пример 1. Пациентка 65 лет. Направляющий диагноз: пролапс гениталий, пролапс матки 3 степени по классификации POP-Q. Было проведено трехмерное сканирование тазового дна в статическом и динамическом режимах. Прирост объема пролапса составлял 200% (Фигура 10) и осуществлялся не за счет наиболее выступающего компонента пролапса тазовых органов (матки), а был вызван пролабированием других компонентов, таких как цистоцеле. В отличие от классификации POP-Q только благодаря трехмерной реконструкции тазового дна было возможно выявить это изменение, т.к. параметры в средне сагиттальной проекции наиболее выступающего края пролапса тазовых органов оставались на прежнем уровне. Общий объем пролапса составил 50875 мм³. Диагностировано цистоцеле и пролапс матки 3 стадии по классификации POP-Q. Диагностированные гиперэластичность стенок влагалища и общий объем пролапса позволил сделать выбор в пользу пластики тазового дна с использованием протезирующего “Elevate anterior et apical” влагалищным доступом.

Пример 2. Пациентка 45 лет. Направляющий диагноз: пролапс гениталий, пролапс матки 3 степени по классификации POP-Q. Аналогичным образом по вышеописанной методике было произведено трехмерное сканирование тазового дна (Фигура 11). Прирост объема пролапса составил 70% и осуществлялся за счет пролабирующего компонента - матки. Общий объем пролапса составил 64892 мм³. Подтвержден диагноз пролапс матки 3 степени, в связи с отсутствием гиперэластичности тазового дна пациентке произведена надвлагалищная ампутация матки без придатков и сакровагинопексия (фиксация шейки матки к крестцу с помощью полипропиленовой сетки) трансабдоминальным доступом.

Пример 3.

Пациентка 47 лет. Направляющий диагноз: хронический цистит, обострение, пролапс гениталий, цистоцеле 2 стадии по классификации POP-Q. Пациентка жалоб на ощущение инородного тела не предъявляла. Было проведено трехмерное сканирование тазового дна в статическом и динамическом режимах. Прирост объема пролапса составлял 75% (Фигура 12), было предложено динамическое наблюдение. Через 6 месяцев после сильной физической нагрузки пациентка отметила появление ощущение инородного тела во влагалище, обратилась повторно, выполнено трехмерное сканирование тазового дна - прирост пролапса составил 105% (Фигура 13), что позволило объективизировать данные динамического наблюдения дна и предложить пациентке выполнение хирургической коррекции пролапса тазовых органов.

Таким образом, разработанный способ определения подвижности тазового дна у женщин с использованием трехмерного моделирования позволяет выявить группу пациенток с патологической подвижностью тазового дна, которым на данном этапе будет показан комплекс профилактических мероприятий по укреплению мышц тазового дна с дальнейшим динамическим наблюдением, а также повышает объективизацию оценки степени и типа пролапса тазовых органов, необходимую для планирования объема и метода хирургической коррекции пролапса тазовых органов с учетом функциональных резервов подвижности тазового дна.

1. Способ оценки подвижности тазового дна у женщин с использованием трехмерного моделирования, включающий построение трехмерной модели тазового дна в динамике - в состоянии покоя и напряжения, отличающийся тем, что пациентку располагают во время исследования полувертикально в гинекологическом кресле, выполняют с помощью метода оптической фотометрии сеансы сканирования продолжительностью не более 10 секунд каждый, определяют количественный показатель подвижности тазового дна - прирост объема пролапса, выраженный процентным отношением разности объема пролапса при пробе Вальсальвы и состояния покоя к объему пролапса в состоянии покоя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наличии пролапса тазовых органов, выходящего за пределы гименального кольца, производят мануальную репозицию тазового дна с последующим дополнительным сеансом сканирования и рассчитывают общий объем пролапса как разность объема пролапса при пробе Вальсальвы и объема пролапса после мануальной репозиции пролапса тазовых органов.