实时三维超声成像在诊断胎儿形体畸形中的临床应用

陈晓梅(天津医科大学总医院滨海医院，天津 300480)

近年来，超声医学影像技术的发展日新月异，20世纪70年代中期人们已开始探索三维超声成像技术，80年代后期开始，由于计算机技术的进步，图像处理速度与信息存储量大大提高，促进了三维成像技术迅速发展，并逐步进入临床应用阶段，尤其在胎儿产前超声诊断领域更为突出。本文对在我院行产前系统超声筛查时发现或怀疑胎儿形体发育异常的孕妇行三维超声实时立体成像，以探讨三维超声成像技术在胎儿形体畸形诊断中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

我院2011-05～2014-08共有4550人次的中孕期妊娠孕妇行产前系统超声检查，对22例二维超声成像发现或怀疑胎儿形体发育异常者，进行了胎儿实时三维超声成像。22例孕妇年龄22-38岁，平均30.2岁;孕龄20-26周，平均23.2周。

1.2 仪器与方法

使用仪器为Voluson E8彩色多普勒超声诊断仪，配备RAB2/5L3D容积探头。该机可进行二维、静态三维、实时三维超声检查。首先对胎儿进行系统二维超声常规扫查，包括胎儿头面部、脊柱、胸腹腔脏器、脐带、胎盘及羊水，测量数值并存图。对胎儿肢体采用连续顺序追踪检测方法，沿着胎儿肢体的长轴从近端至该肢体远端，进行肢体长轴与短轴切面扫查，对肢体的长骨有无、长短、数目、形态、结构、姿势、位置关系及活动等进行检查。对疑诊的22例形体异常胎儿，启动三维、四维程序，应用表面成像及透明模式，调整立体数据的大小和位置。开始采集图像，屏幕上显现动态的实时立体图像，调整X、Y、Z轴，以获得最佳效果。进行胎儿肢体的三维数据采集，选择表面光滑模式，启动3D/4D(动态三维)程序，如选择3D状态进行三维重建，调整X、Y、Z轴，以得到满意的图像，或选择4D状态，进行实时扫描，可出现与三维同步的立体胎儿动态图像，从而对胎儿肢体运动功能更加直观的观察分析。

2 结果

本组资料中仅对22例二维超声成像疑诊的胎儿形体畸形进行实时三维超声诊断分析，其中检出胎儿单侧唇裂畸形13例(见图1)，单侧上臂缺失1例(见图2)，先天性致死性软骨发育不全1例(见图3)，足内翻2例(见图4)，严重脐膨出1例(见图5)，胸椎段脊柱裂1例(见图6)。

图1 胎儿单侧唇裂

图2 胎儿左上臂及左手缺失

图3 致死性软骨发育异常

图4 胎儿右侧足内翻

图5 严重脐膨出

图6 胸椎段脊柱裂

所有产前明确超声诊断为胎儿畸形者，根据胎儿医学伦理学原则，均向孕妇及其家属告知，然后根据胎儿父母意愿，选择引产终止妊娠或继续妊娠。二维超声疑诊的胎儿形体畸形22例，应用三维超声能够明确诊断19例，3例胎儿由于体位关系及孕妇腹壁脂肪层较厚，三维超声成像难以取得。本组资料全部经上级医院会诊，22例孕妇均选择了终止妊娠，引产后均得以证实，未出现漏诊病例。

3 讨论

3.1 三维超声成像的基本原理

三维超声成像是将连续采集到的动态二维切面图像经过计算机的一系列处理，并按照一定顺序排列重新组成组织器官的三维图像。三维图像的重建与显示包括三种成像模式:①三维多平面重建成像，对一个三维容积或一个三维容积的重建体，可以在X、Y、Z三维坐标轴上对所观察的部位断面(轴状面、矢状面、冠状面)进行立体显示，其中以二维超声所显示获得的冠状面或与探头表面平行的断面的显示最为重要。②三维表面重建成像，通过识别相关结构的灰阶值范围，再重建出这个范围内的边界及轮廓。要对人体组织结构进行表面成像，需具备一个先决条件，即靶结构周围应被无回声区充填，主要拥有胎儿体表结构以及囊性病变的成像。本文通过对我院22例存在形体畸形的胎儿行实时三维超声成像，图像清晰，直观，从而提高了胎儿畸形产前诊断的准确性。③透明成像模式，该技术运用透明算法实现三维重建，淡化周围组织结构的灰阶信息，使之呈透明状态，而着重显示靶区域的结构，同时部分保留周围组织的灰阶信息，使重建结构具有立体感，清楚地显示实性脏器内部靶区域的空间位置关系。

3.2 三维表面重建成像在胎儿中孕期不同形体结构的显示及临床意义

早期的研究表明，三维超声在胎儿检测及鉴别高危孕妇胎儿畸形方面较有价值。Merze［1］进行二维与三维超声对比研究后发现，在216例胎儿畸形中，127例(63%)三维超声较二维优越，大部分表面畸形三维超声较二维超声显示更直观、更易于理解，尤其在胎儿形体畸形的检测中，意义更大。结合本文病例，主要分析以下几个部位:①胎儿颜面部的显示。清晰的头面部图像将对胎儿颜面部畸形的产前诊断起到至关重要的作用，唇裂是胎儿颜面部最常见的先天性畸形，而且唇裂和/或腭裂的胎儿中有10%-15%伴有全身其他部位的畸形或染色体异常，因而早期诊断对于产前筛查有着重要意义。常规二维产前诊断胎儿唇腭裂与医师的经验有关，三维超声的应用使唇鼻结构的显示和唇裂、腭裂的显示更为直观。但三维表面成像时有可能因颜面部前方胎儿结构如脐带的遮掩而造成假阳性的可能。对于中孕期胎儿唇腭部检查，二维与三维多切面扫查及规范化留存超声图像可增加更多诊断信息，从而提高胎儿唇腭裂检出率，降低漏诊率［2］。我院自开展三维超声以来，对唇腭裂的三维成像均较成功，尤其对于小的唇裂的显示，避免了二维超声的漏诊。②胎儿脊柱的显示。三维超声成像可以清晰地获得二维超声难以获得的脊柱冠状面和矢状切面，从而可以从三个垂直的切面上显示胎儿脊柱有否侧凸、偏侧脊柱发育不全、脊柱弯曲异常、椎体缺失等畸形。③胎儿肢体的显示。胎儿肢体的三维显示较二维更直观，尤其对胎儿手、足的显示更具优越性。胎儿许多肢体畸形在三维超声上均有特征行表现，如手畸形、多指(趾)畸形、断肢畸形、短肢畸形、足内翻等。袁新春等对862例孕妇进行胎儿肢体二维超声常规检查，对二维超声检查怀疑有肢体畸形的病例进行动态三维超声检查，并与引产或生产结果对照，得出经动态三维超声诊断的准确率为90.5%;二维超声诊断的准确率为61.9%［3］。④胎儿腹壁畸形。胎儿的腹壁缺损造成腹腔内脏的外翻或膨出可以通过表面三维成像直观地显示。钟静等对17例腹壁畸形的胎儿进行三维立体成像后诊断符合率100%［4］。胎儿畸形是围产期胎儿死亡的主要原因之一，产前明确诊断，对于减少新生儿畸形非常重要。而在实际中胎儿畸形的种类较多，患儿可同时伴发数个不同部位的畸形。彭元忠等［5］对35例胎儿体表畸形进行三维立体成像，可对无脑儿、脑膜膨出、多指畸形、内脏外翻及足内翻获得满意的显示。因此，三维超声成像在全面显示胎儿病变特征时有其自身的优势，并为临床提供了多切面、多角度的诊断视野。根据本文所提供的病例而言，三维超声成像在鉴定唇裂、脊柱裂和胎儿骨骼畸形方面发挥的作用更加明显［6］。三维立体成像，在诊断方面可以获得常规二维超声不能获得的切面，如:与探头表面平行的切面，准确显示胎儿畸形或病变的范围，表面结构与特征的直观显示，更易于对病变或畸形的理解，同时也便于与同行之间的交流与会诊。在患者和家属方面，更易为患者及家属认识和理解，改善并增强母亲与胎儿之间的情感交流，对胎儿畸形也容易理解。国内已有多篇报告表明，三维超声对判断畸形的有无及复杂程度，尤其对胎儿体表畸形更具有意义。特别是三维容积探头的出现，克服了以往自由臂成像手动操作的困难，大大缩短了三维资料采集与重建时间，为其在临床的广泛应用奠定了基础［7］。

3.3 三维超声成像目前存在的不足

在临床应用中，动态三维超声也具有一定的局限性［8］，如胎位、羊水少对胎儿颜面部三维成像的影响较大。胎动、胎盘、胎儿肢体的遮挡等易导致三维图像扭曲变形，同样是影响病变部位三维成像的因素。因此，有些病例须进行多次采样方能得到满意的三维图像。目前，三维超声仍不能替代二维超声，但弥补了传统二维超声在肢体观察方面的不足［9］，它的确为一些复杂的声像提供了重要立体信息，便于对病变的部位及程度明确诊断，从而最大限度地降低畸形儿的出生，在提高生育质量上起到积极的作用。

［1］Merze E.Three-dimensional ultrasound requirement for prenatal diagnosis［J］.Ultrasound Obstet Gynecol，1998，12:225-226.

［2］荆春丽，丁伟，孙寒冰，等.超声在中孕期筛查胎儿唇裂及唇腭裂的价值［J］.中华超声医学杂志，2013，10(4):286-291.

［3］袁新春，李卫，陈莉，等.动态三维超声诊断胎儿肢体畸形的临床价值［J］.实用临床医学，2011，12(4):93-94.

［4］钟静，尹家保，周素芬，等.彩色多普勒超声与实时三维超声对胎儿腹裂与脐膨出的诊断及鉴别诊断价值［J］.湖北医药学院学报，2012，31(1):4-6.

［5］彭元忠，张万平，李妩真，等.实时三维超声成像诊断胎儿体表畸形的I临床价值［J］.临床超声医学杂志，2012，14(2):142-143.

［6］Johnson DD，Pretorius DH，Budorick NE，et al.Fetal lip and primary palate:three-dimensional versus two-dimensional US［J］.Radiology，2000，217(1):236-239.

［7］关云萍.三维超声成像技术在胎儿面部结构评价中的价值［J］.中国超声诊断杂志，2002，3(3):222-224.

［8］郑瑜，周晓东，王西林.等.实时动态三维超声诊断胎儿肢体畸形的临床研究［J］.中国超声医学杂志，2009，25(1):67-70.

［9］张健.三维超声对胎儿骨骼畸形的研究［J］.中国超声诊断杂志，2005，6(1):52-55.