实时动态三维超声成像技术在检测胎儿先天性心脏病中的应用

张素阁，王 惠，刘兰芬，董 磊，牟楠楠，赵晓峰，张 勇

胎儿超声心动图（fetal ultrasonocadiography，FUCG）作为一项先进无创的技术，具有较高的灵敏性和特异性，是筛查和确诊胎儿先天性心脏病最主要的非侵入性诊断手段，实时动态三维超声成像技术——时间空间关联成像技术（spatiotemporal image correlation，STIC）是近年来专用于胎儿心脏的动态三维成像技术，它可以在短时间内完成对整个胎儿心脏的扫描，显示胎儿心脏的立体超声影像。本文回顾性分析2005-07～2010-05应用STIC技术诊断胎儿心脏畸形的病例，旨在提高胎儿心脏畸形的检出率。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2005-07～2010-05孕检的3000余例胎儿心脏，筛查出胎儿心脏畸形76例；孕妇年龄21～42岁，平均（31.4±1.6）岁；孕周 22～39 周，平均（28±2.8）周。

1.2 仪器与方法 采用彩色多普勒超声诊断仪GE Voluson 730 Expert，具有胎儿心脏三维检查的STIC模式。超声探头为电子凸阵二维探头AB2-7和机械式凸阵三维探头RA 4-8 L。二维图像的采集：在二维灰阶模式下选择胎儿心脏检查专用条件，按操作常规进行胎儿心脏超声筛查。采集标准切面图像存贮至工作站中备用。三维图像采集：在显示清晰的四腔心切面后，启动STIC模式，图像放大至1.7倍左右，调整取样框使之包络整个胎儿胸腔，以此时的四腔心为起始切面，采集时间设为 10～12.5 s，扫描角度为 20～40°，嘱孕妇屏住呼吸后点击开始键，探头自动扫描，完成采集三维数据。其后返回二维模式，启动彩色多普勒，彩色取样面积包括整个心脏及降主动脉，启动STIC模式，完成采集三维数据，以获取各流入、流出道的动态血流信息。

2 结 果

76例胎儿心脏畸形孕妇中，2例孕妇患单纯性室间隔缺损 （VSD），5例孕妇既往曾孕先心病胎儿，11例孕妇患妊娠期高血压，其余否认异常妊娠史。胎儿心脏畸形情况见表1。

表1 76例胎儿心脏畸形情况

3 讨 论

超声诊断是产科的主要影像诊断工具，二维超声已经广泛用于产前胎儿心脏畸形的筛查中，在降低心脏出生畸形方面起了重要作用。超声波作为一种物理能量，由于其生物学效应，必然存在着安全剂量问题，因此超声检查安全性一直是学术界及广大孕妇关心的问题，有学者对早孕绒毛、胎儿角膜、蜕膜、新生儿血细胞及新生儿体重均有研究，均提示长时间定点持续照射，对胎儿有一定影响[1]。此外，先天性心脏病以0.8%的发病率高居出生缺陷的首位，胎儿心脏筛查已经成为产科常规检查项目[2]，但是胎儿超声心动图检查需要10余个切面，检查耗时较长，并且胎儿心脏畸形的筛查受胎儿体位、胎动、孕周大小、胎儿遮挡以及母体因素（如肥胖、羊水过多、羊水过少）等影响，胎儿心脏部分切面不能显示或显示不清，需反复多次检查，均在不同程度上增加心脏照射时间，致使胎儿心脏接受较多的照射，因此，在进行产科超声检查时，应具备安全意识，尽量缩短检查时间。

3.1 应用STIC技术可以缩短检查时间 STIC技术是从每一个心动周期搏动时所能展示的三维影像的电影回放中获得胎儿心脏的数据[3]，只需将探头固定在胎儿心脏的某一切面，就可以一次性地自动完成对整个胎儿心脏的扫描，然后进行脱机分析，再现一系列的胎儿心脏横断面，该技术直接形成胎儿心脏三维图像，使医师判定病变更直观、准确。STIC技术只需在标准四腔心切面进行图像采集时对胎儿心脏进行超声波照射，图像后处理时则停止照射，明显缩短检查时间，进而大大减少了胎儿心脏接受超声波照射的时间。同时，三维数据可以长期完整地保留胎儿心脏和周围软组织的结构回声和血流信息，便于进行回顾分析、集体会诊和教学管理等，避免了多次重复检查的不便。

3.2 应用STIC技术可以获得许多二维超声不能获得的切面 比常规二维超声能提供更多的观察心脏解剖结构的切面和信息，简化了图像采集过程，提高了工作效率，而且在切面和图像质量显示良好的前提下，降低了筛查胎儿心脏畸形的操作难度，使经验不足的超声医师也能获得较高质量的超声切面，从而提高胎儿心脏畸形的检出率。本组76例中4例单纯VSD合并肺静脉异位引流，肺静脉畸形引流占活产儿先天性心脏病的5.8%。产前超声诊断该疾病较困难，由于胎儿肺静脉较小，产前超声不易显示所有4条肺静脉，异常时其畸形血管的走行方向亦难以追踪显示，加上胎儿血流动力学的特殊性，部分病例并不引起房室的异常增大，因而漏诊较多，应用STIC技术后可以获得许多二维超声不能获得的切面，大大提高了该种畸形的检出率。胎儿心脏畸形经常是合并多种畸形，二维胎儿超声心动图筛查多显示出较大的、明显的畸形，而对于一些较小的畸形则不易显示，应用STIC技术可更加全面的显示心脏的全貌，清晰地显示瓣膜的结构，减少漏诊，增加检查者的诊断信心。

3.3 STIC技术具有明显的技术优势 势必将推动胎儿心脏超声检查的进一步发展[4]。国外已有文献报道应用STIC技术进行心室容积的测量及流出道血流的重建等。

在实际工作中，笔者以及国内一些其他研究者也发现了一些现阶段STIC技术所存在的不足[5]，如：由于目前分辨力的限制，部分平面显示仍不够十分理想；三维数据采集受胎儿体位、扫查参数的设置等多种因素影响；经验不足的医师在进行图像后处理时可能会需要较长时间等。但该技术对胎心照射时间短已得到了充分肯定，在以后的工作中超声医师只要不断积累经验，就可以减少后处理的时间，提高工作效率。

[1]李胜利.胎儿畸形产前超声诊断学[M].北京：人民军医出版社，2004.187.

[2]刘 涛，吴玉英，熊 奕，等.时空间关联成像技术对胎儿心脏筛查中超声检查时间的研究[J].中国超声医学杂志，2008，24（9）：834-836.

[3]Goncalves LF,Lee W,Chaiworapongsa T,et al.Four-dimensional ultrasonography of the fetal heart with spatio-temporal image correlation[J].Am J Obstet Gynecol,2003,189(6):1792-1802.

[4]Messing B,Cohen SM,ValskyDV,et al.Fetal cardiac ventricle volumetry in the sencond half of gestation assessad by 4D ultrasound using STIC combined with inversion mode[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2007,30(2):142-151.

[5]王真娜，姜志荣.时间-时空相关成像技术在胎儿心脏超声检查中的应用[J].中国医学影像技术，2009，25（10）：1841-1844.