胎儿心脏超声智能导航技术检查胎儿心脏先天性畸形的临床应用价值

胡丽蓉，马晓娟，冯梦娟，罗 瑜，黄丽琼

超声检查在胎儿畸形产前筛查中具有重要价值，胎儿心脏超声检查是筛查胎儿心脏先天性畸形最重要的影像学检查方法[1～3]。常规胎儿心脏超声检查因受胎儿心脏体积小、搏动快、结构复杂、易受胎位胎动影响图像显示等原因耗时较长。胎儿心脏超声智能导航技术是近年来发展起来的，基于时间、空间的相关成像技术，其可在短时间内获取胎儿心脏容积数据，再对容积数据进行智能导航，可线下分析胎儿心脏声像。本研究应用胎儿心脏超声智能导航技术获取11例先天性畸形的胎儿心脏容积数据，线下分析其超声心动图特征，旨在探讨该技术用于检查胎儿心脏先天性畸形的临床价值。现报告如下。

1 对象与方法

1.1研究对象 选择2018-07～2019-12于我院行胎儿超声心动图检查诊断为胎儿心脏先天性畸形的单胎11例。孕妇年龄21～37(27.8±4.4)岁，孕周18.4～30.0(24.7±2.7)周。受检孕妇均签署知情同意书。

1.2检查仪器与方法 采用三星WS80A超声诊断仪，配置胎儿心脏模式和胎儿心脏超声智能导航(5D-Heart)分析软件。(1)常规胎儿心脏超声检查：运用CA1-7A凸阵探头，频率3～5 MHz，选择胎儿心脏扫查模式，扫查出胎儿心脏二维声像图、彩色血流图和频谱图，同时进行分析并作出诊断。(2)胎儿心脏超声智能导航技术检查：运用CV1-8A容积探头，频率4～8 MHz，选择胎儿心脏-5D扫查模式，设置扫描角度40°，扫描时间12 s，以胎儿心脏四腔心切面为初始切面，容积取样框置于四腔心切面，取样框大小需包括整个胸腔，即包含胎儿心脏、双侧肺组织、双侧肋骨(每一侧各1根肋骨长轴)、脊柱，嘱孕妇屏气，启动容积数据采集，采集完成后将数据存储待分析。后期应用胎儿心脏智能导航分析软件对存储的容积数据进行智能导航，逐步标记7个导航点，包括胃泡水平腹部横切面上的降主动脉、四腔心切面上的胸主动脉、房室“十”字交叉点、四腔心切面上的右心房壁、三血管气管切面上的肺动脉瓣、上腔静脉和主动脉横弓中心点。随后于超声诊断仪的同一屏幕上呈现出9个胎儿心脏切面，包括四腔心切面、五腔心切面、左室流出道切面、右室流出道切面、三血管气管切面、腔静脉长轴切面、主动脉弓切面、动脉导管弓切面和胃泡水平腹部横切面，分析各切面声像图表现，并与常规胎儿心脏超声检查技术的声像图对比分析。两种检查均在同一天内完成。

2 结果

据胎儿超声心动图二维声像图、彩色血流图、频谱图表现诊断胎儿心脏先天性畸形11例，其中血管环3例，共同动脉干3例，右心室双出口1例，左心发育不良综合征1例，肺动脉瓣狭窄1例，单纯室间隔缺损2例。11例均获取胎儿心脏容积数据，除1例胎儿的心脏容积数据因胎动特别明显致容积数据不稳定导致分析困难外，其余10例胎儿心脏容积数据可应用胎儿心脏超声智能导航分析软件进行线下分析。11例胎儿的常规胎儿心脏超声检查和胎儿心脏超声智能导航技术检查声像图表现对比分析结果见表1。胎儿心脏超声智能导航技术检查所呈现的9个胎儿心脏切面的声像图为灰阶图，无彩色血流图，无频谱图，可显示或部分显示胎儿心脏先天性畸形的相应异常声像。

表1 11例胎儿的常规胎儿心脏超声检查和胎儿心脏超声智能导航技术检查声像图异常表现比较

续表1

ⓐ胎儿心脏超声智能导航技术检查所见；ⓑ常规胎儿超声心动图所见

ⓐ胎儿心脏超声智能导航技术检查所见；ⓑ常规胎儿超声心动图所见

ⓐ胎儿心脏超声智能导航技术检查所见；ⓑ常规胎儿超声心动图(彩色血流图)所见

3 讨论

3.1胎儿心脏先天性畸形是心脏和大血管发育障碍，致心脏和大血管解剖结构异常，为最常见的先天性畸形[4]。《中国出生缺陷防治报告(2012年)》指出，我国胎儿心脏先天性畸形的发病率居各种出生缺陷的首位，是导致婴儿死亡的主要原因。产前超声检查是筛查胎儿心脏先天性畸形最重要的影像学检查方法，对心脏先天性畸形防治具有重要意义[5～7]。

3.2由于胎儿心脏体积小、结构复杂、搏动快、胎动、对操作者的依赖性强等因素的影响，胎儿心脏超声检查技术要求高，耗时较长[8]。本研究应用的胎儿心脏超声智能导航技术仅需操作者扫查各级胎儿心脏超声检查均要求的四腔心切面作为基础切面[9,10]，便可在短时间内获取到胎儿心脏容积数据，且可进行存储待线下分析。本课题组的前期研究[11]显示，该技术用于检查正常胎儿心脏各切面的显示合格率为83.93%～100%。另外，软件还配置辅助优化分析功能，可对呈现的胎儿心脏切面逐一进行角度偏转优化以寻找最佳切面。Veronese等[12]的研究显示，在加用该辅助功能后，各切面的显示合格率达96%～100%。

3.3本研究中11例胎儿心脏先天性畸形病例中包括血管环3例，共同动脉干3例，右心室双出口1例，左心发育不良综合征1例，肺动脉瓣狭窄1例，单纯室间隔缺损2例。先天性血管环属于弓动脉的发育异常，由主动脉囊发出的6对弓动脉的部分弓动脉退化吸收位置异常，导致主动脉弓、动脉导管、肺动脉位置、数目及分支异常，从而形成包绕气管或食管的不同类型血管环[13]，包括双主动脉弓、右位主动脉弓伴左位动脉导管、迷走右锁骨下动脉及肺动脉吊带。三血管气管切面是筛查先天性血管环的切面。本研究中的3例血管环病例分别为右位主动脉弓伴左位动脉导管、双主动脉弓、迷走右锁骨下动脉。常规胎儿心脏超声检查可从二维灰阶声像图、彩色血流图、频谱图对声像进行综合分析。无回声的气管结构在彩色血流图无血流信号显示，起到与血管鉴别的作用。频谱图是鉴别动脉和静脉的工具，迷走右锁骨下动脉通常需要借助频谱与奇静脉相鉴别。胎儿心脏超声智能导航技术能在三血管气管切面二维灰阶声像图上显示右位主动脉弓伴左位动脉导管、双主动脉弓异常声像表现，而在迷走右锁骨下动脉病例中却无明显异常声像表现。分析原因可能为迷走右锁骨下动脉相对细小，且走行与三血管气管切面不在同一层面所致，而常规超声检查时操作者可适当侧动探头，并可联合彩色血流图和频谱图帮助识别[14]。

3.4共同动脉干是心室和动脉干发育异常所致[15]，其基本特征是一共同的动脉干起源于两个心室腔的基底部，供体循环、肺循环和冠状动脉血流[16]。本研究3例共同动脉干病例中，1例合并室间隔缺损和巨大右心房，1例合并室间隔缺损和单心房，1例合并心内膜垫缺损、单心房和下腔静脉离断。前2例常规胎儿心脏超声检查和胎儿心脏超声智能导航技术检查均可在二维灰阶声像图上显示心房、室间隔缺损、共同动脉干、心包积液相应异常声像。常规胎儿心脏超声检查可对由共同动脉干发出的肺动脉分支和三尖瓣的反流血流信号进行显示，而胎儿心脏超声智能导航技术检查不能对此进行显示。后1例因胎动明显致容积数据不稳定，不能进行导航定点结构辨认，不能进行线下分析。提示胎动仍然是影响该新技术显像的一个因素，操作者在采集容积数据过程中发现胎动应放弃该次采集，待胎儿安静后再采集。

3.5右心室双出口是指主动脉、肺动脉均起源于形态学右心室，均伴室间隔缺损。本研究中1例胎儿为右心室双出口，常规胎儿心脏超声检查和胎儿心脏超声智能导航技术检查均可在四腔心切面二维灰阶声像图显示两侧心腔不对称，右心室>左心室，室间隔回声失落，流出道切面二维灰阶声像图显示主动脉、肺动脉缺乏交叉，均发自右心室。常规胎儿心脏超声检查还可提供室间隔回声中断处过隔血流信息，后者缺乏彩色血流信息。

3.6左心发育不良综合征是指左室及左室流出道的重度发育不良，导致心脏输出系统的梗阻，发病机制尚不明，可能因素包括二尖瓣严重狭窄或闭锁、左室流出道梗阻、原发性心肌发育和功能异常等[17，18]。本研究中1例胎儿为左心发育不良综合征，常规胎儿心脏超声检查和胎儿心脏超声智能导航技术检查均可在四腔心切面二维灰阶声像图显示左侧房室腔<右侧房室腔，主动脉明显较肺动脉主干细。常规胎儿心脏超声检查显示二尖瓣增厚、回声增强、开放不佳，主动脉瓣显示，通过彩色血流图显示二尖瓣有前向血流、主动脉瓣无跨瓣血流、主动脉横弓血流逆灌，进一步提示主动脉瓣闭锁。而胎儿心脏超声智能导航技术检查不能提供前述信息。

3.7本研究中1例肺动脉瓣狭窄、2例单纯室间隔缺损病例，常规胎儿心脏超声检查可显示相应异常声像表现，但胎儿心脏超声智能导航技术检查却无明显异常声像表现。有学者[19]认为肺动脉瓣跨瓣流速>1.4 m/s即存在肺动脉瓣狭窄。动脉导管逆灌注肺动脉是严重肺动脉瓣狭窄的表现[20]，可见对于肺动脉瓣狭窄的诊断需重点关注彩色血流图和频谱图声像表现。本研究的1例肺动脉瓣狭窄病例符合前述诊断要素，但仅从胎儿心脏超声智能导航技术呈现的二维灰阶声像上肺动脉瓣回声尚可，分析原因为线下分析出来的切面仅为其中一个断面声像，该断面上肺动脉瓣回声尚可，而常规检查时操作者可实时动态调整探头，多角度获取肺动脉瓣的声像信息。另2例单纯室间隔缺损宽度较小(分别为2.1 mm、2.3 mm)，二维灰阶声像表现上不典型，亦需要彩色血流图和(或)频谱图帮助识别。可见胎儿心脏超声智能导航技术对着重需要彩色血流图和频谱信息作出诊断的部分心脏畸形所能提供的帮助有限。

综上所述，应用胎儿心脏超声智能导航技术获取胎儿心脏容积数据成功率高，可线下处理、分析成像，呈现的胎儿心脏切面可显示或部分显示胎儿心脏先天性畸形相应的异常声像。胎儿心脏超声智能导航技术呈现的声像图为灰阶图，无彩色血流图和频谱图，对有明显解剖结构异常的胎儿心脏先天性畸形可提供非常有价值的诊断信息，但对需要彩色血流图和频谱信息才能作出诊断的部分心脏畸形所能提供的信息有限。