四维超声筛查胎儿心脏畸形的准确度

朱硕 刘敏

徐州市中心医院超声科，江苏徐州 221000

胎儿心脏畸形约占全部围产儿的0.8%，约有60%的心脏畸形胎儿会在出生后1年内死亡，因此，提高胎儿期心脏畸形筛查准确率，对于减少新生儿死亡率、降低出生人口缺陷率有着重要意义[1]。超声检查是公认的安全、便捷、有效的心脏畸形筛查手段，而四维超声时空关联成像（Spatio-tem-poral image correlation，STIC）的问世，为胎儿心脏畸形的早期筛查提供了新的方向[2]。本文针对四维超声STIC筛查胎儿心脏畸形的准确度进行了前瞻性分析，现作报道如下。

1 对象与方法

1.1 对象

2016年2月至2017年2月期间因宫内发育迟缓、疑有染色体异常、代谢性疾病等胎儿心脏畸形高危因素[3-4]，于我科接受二维超声及四维超声STIC检查的194例孕妇。孕妇均为单胎妊娠，年龄18～42岁，平均（26.15±3.27）岁，孕周16～40周，平均（26.04±5.27）周。

1.2 检查方法

1.2.1 二维超声检查 使用配备四维STIC成像软件包的Voluson E8彩色多普勒超声诊断仪（美国通用公司）行二维及四维超声检查，选取RAB4-8D电子凸阵三维容积探头，探头频率4.0～8.0 MHz。先行二维超声检查，设置检查条件为胎儿心脏，使胎心占据显示屏1/3～1/2，将探头置于腹壁处，嘱孕妇屏气，以四腔心为采集初始平面，选取胎儿上腹部横切面、左心室流出道切面、四腔心切面等扫查切面进行检查，采集角度为25°～30°，扫描时间10.0 ～ 12.5 s[5]。

1.2.2 四维超声STIC检查 在二维超声检查的基础上，获取容积数据，以心尖四腔心、左右心室流出道、主动脉弓及动脉导管弓为采集初始平面，启动四维STIC扫描模式，扫查切面与二维超声检查相同[6]。获取四维超声STIC图像后，启动超声诊断仪配套4D View分析软件，使用多切面成像模式、断层超声成像模式获取扫查切面图像。

1.3 分析方法

记录两种检查模式的检查时间以及对胎儿心脏标准切面显示情况。由2名超声诊断医师在双盲条件下，参照胎儿超声心动指南、先天性心脏病诊断顺序等相关文献[7-8]，判断胎儿心脏畸形类型。以出生后超声随访、尸检或手术检查结果为金标准，计算二维超声、四维超声STIC诊断胎儿心脏畸形的准确度、灵敏度及特异性，准确度=符合产后诊断例数/产前诊断例数×100%，灵敏度=真阳性例数/（真阳性例数＋假阴性例数）×100%，特异性=真阴性例数/（真阴性例数＋假阳性例数）×100%。

2 结果

二维超声检查耗时（3.86±0.71）min，高于四维超声STIC检查的（2.19±0.55）min，差异有统计学意义（P＜0.05）。二维超声联合四维超声STIC图像对导管弓切面、主动脉弓切面、上下腔切面、大动脉短轴切面的显示率高于二维超声图像，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

二维超声筛查胎儿心脏畸形的准确率、灵敏度、特异性分别为93.30%（181/194）、76.09%（35/46）、98.65%（146/148），二维超声联合四维超声STIC筛查胎儿心脏畸形的准确率、灵敏度、特异性分别为98.96%（192/194）、95.65%（44/46）、100.00%（148/148），其诊断效能优于二维超声。见表2。

表1 二维超声与四维超声STIC图像心脏标准切面显示情况（n=194，n/%）

表2 二维超声与四维超声STIC图像筛查胎儿心脏畸形的效能（n/%）

3 讨论

提高胎儿心脏畸形检出率，对于指导终止妊娠指征的选择、确保引产安全性或指导新生儿手术均有着重要意义[9]。随着产前检查项目的丰富与技术水平的提高，近年来胎儿畸形的检出率有所上升，但心脏畸形的漏诊率仍处于较高水平，其原因除二维超声估算胎儿心搏出量的可靠性、重复性不佳外，孕妇腹壁脂肪较厚、既往腹部手术史等因素，也可影响胎儿心脏畸形的二维超声早期检出率[10-11]。

四维超声STIC技术的问世，为胎儿心脏畸形的产前筛查提供了新的手段，其优势在于，在四维数据采集过程中加入时间因素，能够实现动态四维超声成像，从而弥补单纯二维超声在时间、空间维度的局限性[12]。同时，通过分析采集胎儿心脏四维容积数据，心脏任意切面图像可获得清晰、快速、精准显示，此外，亦可明确心脏结构、大血管连接及毗邻关系，为胎儿心脏畸形的分析与诊断提供立体、直观且完整的参考[13]。STIC结合多种成像模式能够多角度、多切面显示心脏结构诊断所需要的任意标准切面，故可在缩短检查时间的同时，为胎儿复杂心脏结构空间关系的梳理提供全面参考[14]；在四维模式基础上的STIC功能拥有A、B、C三个平面，三个平面相交形成的X、Y、Z轴线，不仅可获得二维超声标准切面，还可获得大血管-房室瓣正切面等传统二维超声难以显示的新超声标准切面图像，从而直观呈现大血管间空间排列关系，有助于胎儿心脏畸形的诊断与鉴别[15]。基于上述优势，本研究四维超声STIC不仅检查耗时更短，其对于导管弓切面、主动脉弓切面、上下腔切面、大动脉短轴切面的显示率也较二维超声明显提高。准确率、灵敏度、特异性的对比结果也显示，四维STIC各项诊断效能指标均高于二维超声。

在此，将胎儿心脏畸形的四维超声STIC各切面图像特点总结如下：1）腹部横切面：腹腔脏器反位，心房反位，左房异构或右房异构[16]；2）心脏四腔切面：四腔心左右不对称，十字交叉结构消失，房室间隔不连续，房室瓣启闭活动异常；3）左右流出道切面：心室切面和大血管切面连接方向存在差异，或主动脉、肺动脉大小比例异常；4）三血管切面：三血管切面左右或前后排列异常，内径大小异常，血管数量减少或增多，或大血管可见彩色多普勒反向血流[17]；5）上下腔静脉长轴矢状切面：下腔静脉缺如；6）主动脉弓及动脉导管弓切面：主动脉弓缩窄，动脉导管狭窄或扩张[18]。需要注意的是，此次研究筛选的孕妇均合并胎儿心脏畸形高危因素，可能导致研究结果向诊断效能升高偏倚，在今后的研究中，应扩大样本量、拓展纳入标准，进一步了解四维超声在胎儿心脏畸形筛查中的应用价值。

[1] ZHANG D, ZHANG Y, REN W, et al. Prenatal Diagnosis of Fetal Interrupted Aortic Arch Type A by Two‐Dimensional Echocardiography and Four‐Dimensional Echocardiography with B‐Flow Imaging and Spatiotemporal Image Correlation[J].Echocardiography, 2016, 33(1): 90-98.

[2] 杨静, 刘霞, 许川一, 等. 四维超声STIC技术在胎儿心脏畸形辅助诊断中的应用价值[J]. 中华全科医学, 2016, 14(3): 452-454.

[3] HATA T, KANENISHI K, MORI N, et al. Four-dimensional color Doppler reconstruction of the fetal heart with glass-body rendering mode[J]. Am J Cardiol, 2014, 114(10): 1603-1606.

[4] NOVAES J Y, ZAMITH M M, ARAUJO JUNIOR E, et al.Screening of Congenital Heart Diseases by Three‐Dimensional Ultrasound Using Spatiotemporal Image Correlation: Inf l uence of Professional Experience[J]. Echocardiography, 2016, 33(1):99-104.

[5] ESPINOZA J, LEE W, VIÑALS F, et al. Collaborative Study of 4‐Dimensional Fetal Echocardiography in the First Trimester of Pregnancy[J]. J Ultrasound Med, 2014, 33(6): 1079-1084.

[6] ADRIAANSE B M E, UITTENBOGAARD L B, TROMP C H N, et al. Prenatal examination of the area and morphology of the atrioventricular valves using four‐dimensional ultrasound in normal and abnormal hearts[J]. Prenat Diagn, 2015, 35(8): 741-747.

[7] TURAN S, TURAN O M, DESAI A, et al. First‐trimester fetal cardiac examination using spatiotemporal image correlation,tomographic ultrasound and color Doppler imaging for the diagnosis of complex congenital heart disease in high‐risk patients[J]. Ultrasound Obstet Gynecol, 2014, 44(5): 562-567.

[8] 戴青里, 刘燕, 骆志玲. 二维联合四维超声诊断产前胎儿心脏畸形的临床研究[J]. 昆明医科大学学报, 2015, 36(5): 65-68.

[9] ROLO L C, RIZZO G, PIETROLUCCI M E, et al. Viewing rate and reference ranges for papillary muscle areas of the fetal heart using four‐dimensional ultrasound in the rendering mode[J].Prenat Diagn, 2014, 34(12): 1153-1160.

[10] NEMEC U, NEMEC S F, BRUGGER P C, et al. Normal mandibular growth and diagnosis of micrognathia at prenatal MRI[J]. Prenat Diagn, 2015, 35(2): 108-116.

[11] ADRIAANSE B M E, VAN VUGT J M G, HAAK M C. Threeand four-dimensional ultrasound in fetal echocardiography: an up-to-date overview[J]. J Perinatol, 2016, 36(9): 685-693.

[12] SAMUEL B P, PINTO C, PIETILA T, et al. Ultrasound-derived three-dimensional printing in congenital heart disease[J]. J Digit Imaging, 2015, 28(4): 459-461.

[13] 邓宇傲, 田方平, 陆一松,等. 四维彩超诊断胎儿发育异常120例分析[J]. 中国计划生育学杂志, 2007, 15(11):691.

[14] 胡波, 胡兵. 四维超声在胎儿心脏畸形诊断中的应用[J]. 中华妇幼临床医学杂志(电子版), 2012, 08(2):208-210.

[15] BARROS F S B, ROLO L C, ROCHA L A, et al. Reference ranges for the volumes of fetal cardiac ventricular walls by three‐dimensional ultrasound using spatiotemporal image correlation and virtual organ computer‐aided analysis and its validation in fetuses with congenital heart diseases[J]. Prenat Diagn, 2015, 35(1): 65-73.

[16] QIN Y, ZHANG Y, ZHOU X, et al. Four-dimensional echocardiography with spatiotemporal image correlation and inversion mode for detection of congenital heart disease[J].Ultrasound Med Biol, 2014, 40(7): 1434-1441.

[17] 丁海耀, 周文蓉. 二维联合四维超声检查在先天性心脏畸形胎儿产前诊断中的应用[J]. 山东医药, 2016, 56(20): 63-64.

[18] GARCIA M, YEO L, ROMERO R, et al. Prospective evaluation of the fetal heart using Fetal Intelligent Navigation Echocardiography (FINE)[J]. Ultrasound Obstet Gynecol, 2016,47(4): 450-459.