二维及三维超声VOCAL技术测量海马结构与矫正胎龄的相关性

陈晓康　CHEN Xiaokang　吕国荣　LV Guorong　陈泽坤　CHEN Zekun

二维及三维超声VOCAL技术测量海马结构与矫正胎龄的相关性

陈晓康CHEN Xiaokang吕国荣LV Guorong陈泽坤CHEN Zekun

作者单位
福建医科大学附属第二医院超声科福建泉州362000

Department of Ultrasound, Fujiang Medical University 2nd Affiliated Hospital, Quanzhou, 362000, China

AddressCorrespondence to: CHEN Xiaokang

E-mail: 13959891041@163.com

福建省教委B类（JB12102）；泉州市科技计划项目（2013Z101）。

R445.1；R742

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第10期：725-728

Chinese Journal of Medical Imaging 2016 Volume 24 (10): 725-728

目的探讨经颅二维及三维超声VOCAL技术观察新生儿海马结构形态特征及其与矫正胎龄的关系。资料与方法回顾性分析2013年6月－2014年12月于福建医科大学附属第二医院超声科出生的183例新生儿矫正胎龄32～43周单胎新生儿海马结构的形态特征，经颅脑前囟矢状面扫描至旁矢状面侧脑室中央部-后角层面，并测量其长径、宽径、面积、周长，运用三维超声VOCAL技术测量其体积。采用相关分析评价各测量参数与矫正胎龄间的相关性。结果新生儿的海马结构显示率为100%，形态呈“如意棒”形，矫正胎龄与海马各测量参数均呈正相关（长径：r=0.475，P＜0.01；宽径：r=0.234，P＜0.01；周长：r=0.540，P＜0.01；面积：r=0.428，P＜0.01；体积：r=0.537，P＜0.01）。结论经颅脑超声可作为观察测量新生儿海马的有效技术手段，且海马径线与矫正胎龄具有一定的相关性。

超声检查，多普勒，经颅；海马；胎龄；婴儿，新生

海马是中枢神经系统重要的核团之一，主导人脑短期记忆的存储，参与学习、记忆，同时与机体的精神活动和情感活动密切相关，在神经、精神类疾病中可观察到海马的异常改变[1]。临床上常通过MRI对海马径线及体积进行测量，并以所得参数的变化作为相关疾病的诊断和判断预后的依据[2-3]。无论是超声还是MRI，对胎儿期海马的显示和测量均受到胎儿位置及成像质量的限制。本研究通过经颅超声对新生儿海马进行观察和测量，探讨此技术在观察新生儿海马结构中的应用价值，评估海马各径线与矫正胎龄间的关系。

1　资料与方法

1.1研究对象回顾性分析2013年6月－2014年12月在福建医科大学附属第二医院超声科出生的183例新生儿。纳入标准：新生儿母亲平素月经规律，末次月经时间确切，孕期甲状腺功能、血糖、唐氏筛查等相关检查无异常。所有研究对象均为单胎妊娠，产科超声筛查未见异常，孕妇无慢性基础疾病。排除标准：非单胎妊娠，胎儿期超声系统筛查发现颅内结构异常或相关测量值超过正常标准者，孕妇患有糖尿病、高血压、心脏病等慢性疾病。矫正胎龄为出生时胎龄与出生天数之和。

1.2仪器与方法采用GE Voluson 730 expert彩色多普勒超声诊断仪，二维凸阵探头，频率2～5 MHz及E8.RAB4-8L三维凸阵容积探头，频率4～8 MHz。探头扫查时机械指数0.7、热指数0.5，每例检查所需时间5～8 min，符合新生儿颅脑超声检查的相关安全标准。

1.3检查方法及观察指标新生儿均在生后3～7 d内进行检查。将探头置于新生儿的前囟，常规行二维冠状面及矢状面各层面扫查，排除颅内器质性病变，在旁矢状面侧脑室中央部-后角层面显示丘脑、基底核，其深面观察海马结构（图1A），同时测量其长径（海马头部至尾部）、宽径（体部宽度）、面积、周长（沿着海马结构的外缘）（图1B、C）。然后启动仪器三维功能进行取样，调节取样框大小（将整个海马纳入取样容积内）及仪器相关参数，启动容积探头进行图像采集并存储。VOCAL技术测量方法：启用VOCAL软件进行容积数据分析，仪器显示屏上出现A、B、C 3个声像平面图。选择最大径线平面（A平面）为主平面，旋转角度为30°，手动勾画出海马结构形状曲线，每勾画出一平面，旋转一次角度，6次测量后输入，VOCAL软件自动生成海马结构三维重建图像，并自动累加积分得出海马结构容积（图1D）。每组数据测量3次取平均值。

图1　矫正胎龄39周新生儿旁正中矢状切面图。海马矢状切面，1：脉络丛、2：尾状核、3：丘脑、4：前颅窝、5：中颅窝、6：后颅窝、7：侧脑室下角、8：海马结构（A）；海马矢状切面，测量海马长径与宽径（B）；海马矢状切面，测量海马的周长与面积（C）；VOCAL技术测量海马体积（D）

1.4统计学方法采用SPSS 16.0软件，符合正态分布的数据以±s表示，采用Pearson相关分析分别判断海马结构的长径、宽径、周长、面积及三维测量的体积与矫正胎龄的相关性。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2　结果

2.1新生儿海马结构的显示情况及各径线测量值经颅脑超声扫查183例正常新生儿海马结构的显示率为100%。在旁矢状面侧脑室中央部-后角切面，显示海马位于颅中窝内，丘脑、基底核深面，向后延伸至侧脑室下角处，头部宽大，体部呈长条形，尾部略小，如“如意棒”形（图1A）。二维切面测量海马的长径、宽径、周长与面积（图1B、C），三维超声VOCAL技术测量海马体积（图1D）各测量值见表1。

表1　183例矫正胎龄32～44孕周龄新生儿海马各测量径线的超声测量结果

2.2相关性分析采用Pearson 相关分析，探讨海马二维径线及三维测量体积与矫正胎龄间的相关性。结果显示，海马的长径、宽径、周长、面积及体积均与矫正胎龄呈正相关（图2、3）。其中，以海马的周长及三维测量的体积与矫正胎龄间的相关系数最高，分别为0.540（P＜0.01）和0.537（P＜0.01）；此外，长径：r = 0.475（P＜0.01），宽径：r = 0.234（P＜0.01），面积：r = 0.428（P＜0.01）。

图2　海马的长径、宽径、周长与矫正胎龄（周）的相关分析

图3　海马的面积、体积与矫正胎龄（周）的相关分析

3　讨论

海马是中枢神经边缘系统的重要组成部分。边缘系统在左右大脑半球功能的联系方面具有重要的作用，参与记忆、情绪反应及某些内脏活动的神经反射过程[1,4]。同时由于海马位于大脑的内在位置，周边结构的异常亦可影响其发育。超声检查是观察胎儿及新生儿颅内结构安全、有效的手段[5-6]。其一大优势在于对婴儿囟门闭合前海马结构的观察[7]。利用超声技术对大脑结构的观察已有较多报道，近来对海马的研究逐渐成为热点[8-10]。出生后，在婴儿囟门闭合前，经颅脑超声可继续观察新生儿的海马结构，从而体现了超声不可替代的优势。

本研究显示，新生儿海马结构的多个径线均与矫正胎龄呈正相关，相关性由低到高依次为宽径、面积、长径、体积和周长（P＜0.01），推测宽度与矫正胎龄的相关性最低的原因在于尽管采用多次测量取平均值的方法来尽量减少误差，但由于海马结构的宽度较小，在测量中的误差相对也最大。面积、长径和周长均是由二维超声图像测量，数据获得直接。相对而言，面积的测量对切面整体显示的依赖性更高；体积的测量以往多由MRI获得，同样是基于三维重建技术的后处理获得[11]。本研究尝试使用经颅多普勒三维超声VOCAL技术来测量海马结构的体积。在以往海马结构的研究中，海马结构的体积是评估发育和功能的重要测量参数[12]；但在本研究中，周长与矫正胎龄的相关性最高，分析其原因可能是：①周长来源于二维图像，更加直接，图像中间处理程序较三维少，准确性更高；②周长测量描记较长，相对误差在测值中的比例较宽径及长径小；③超声的三维VOCAL技术与MRI相比，一致性尚缺乏大数据的检验。但在新生儿、胎儿等MRI应用受限的特殊群体中，经颅多普勒超声二维联合三维VOCAL技术可弥补MRI的不足，为早期诊断此类及相关疾病创造了条件[13-14]。

本研究的不足之处：①矫正胎龄与实际出生时孕周接近（均在出生后3～7 d内测量），但仍有误差，不能等同于出生孕周的海马大小；②出生后观察时间有限。如具有更长的观察时间用以探讨海马径线与新生儿神经系统疾病间关联也是今后进一步研究的内容。

颅脑超声广泛应用于新生儿的缺血缺氧性脑病、脑内出血、颅内结构异常等疾病的临床诊断，因其快捷、无创等特点而具有无可替代的优越性[15]。新生儿颅脑超声可延续胎儿期对海马结构的观察和监测，确保研究的连续性。本课题观察了矫正胎龄32～43周的正常新生儿海马结构的常规径线，显示出颅脑超声在观察海马结构中的应用价值，将来或可应用于相关疾病的诊断、动态随访、疗效观察等领域，为新生儿颅脑超声的应用提供新的依据。

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（本文编辑闻浩）

Two-dimensional and Three-dimensional-VOCAL Technique Measurement of Hippocampus and the Correlation with Corrected Gestational Age

PurposeTo observe the hippocampus of newborns using two-dimensional trans-cranial ultrasonography and three-dimensional-VOCAL technique, and to explore the correlations between measured parameters and the corrected gestational age. Materials and Methods183 singleton newborns with gestational age of 32-43 weeks were examined with trans-cranial ultrasonography for the morphology of hippocampus. The length, width, area, circumference of hippocampus were measured by scanning through the frontal fontanelle in sagittal view to the parasagittal plane of the lateral ventricle central partposterior horn using two-dimensional technique, and volume was measured using threedimensional-VOCAL technique. Correlation analysis was performed to evaluate measured diameters and corrected gestational age. ResultsThe hippocampus was detected in 100% of the newborns. The hippocampus was in the shape of a Ru-Yi stick. There were positive correlations between ultrasound parameters and corrected gestational age (length: r=0.475, P＜0.01; width: r=0.234, P＜0.01; circumference: r=0.540, P＜0.01; area: r=0.428, P＜0.01; volume: r=0.537, P＜0.01). ConclusionTrans-cranial ultrasonography is effective in hippocampus examination, and the diameters of hippocampus are positively related with corrected gestational age.

Ultrasonography, Doppler, transcranial; Hippocampus; Gestational age; Infant, newborn

陈晓康

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.10.002

2016-05-19

2016-08-17