【doc】胎儿三维超声心动图临床应用研究

【doc】胎儿三维超声心动图临床应用研究 胎儿三维超声心动图临床应用研究 国外医学妇幼保健分册2005年第16卷第4期 儿体积等,目前对较大的扫查目标只能分几部分成像;三维数 据处理后的成像和分析需要一定的时间. 三维超声临床应用的发展包括三维技术的改进和临床应 用的进一步研究.随着应用的深入,未来在产科的应用会逐 渐扩大.用实时三维技术监测胎儿宫内的生物学行为;进一 步加强对胎儿心血管的应用;进一步开发利用三维彩色/能量 多普勒技术和功能,开展对肿瘤血管的研究及用三维直方图 定量血管血流.相信三维超声会进入一个立体空间诊断疾病 的时代,就像一个人体透明模型使胎儿结构和人类生物学研 究更深入. [参考文献] [1]JacquesS.Technicaladvancesinultrasoundequipment[J]. ClinicalObstetGynecol,2003,46(4):839—849. [2]孔秋英,谢红宁妇产科影像诊断与介入治疗学[M]北京:人 民卫生出版社,2001.5l8—523. [3]LeeW.3Dfetalultrasonography【JJ.ClinicalObstetGynecol, 2003,46(4):850—867. [4]RottenD,LevaillantJM.Two—andthree-dimensionalsonographic assessmentofthefetalface.Asystematicanalysisofthenormal faee[J].UltrasoundObstetGynecol,2004,23(3):224—231 [5]MangioneR,LacombeD,CariesD,ela1.Craniofacialdysmor— phologyandthree—dimensionalultrasound:aprospectivestudyon practicabilityforprenataldiagnosis[JJ.PrenatDiagn,2003,23(10): 810—8l8. 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[责任编辑:韩蓁] 胎儿三维超声心动图临床应用研究 朱若燕,桂永浩 (上海市复旦大学附属儿科医院,上海200032) [摘要]随着三维超声技术的发展,胎儿三维超声心动图显示了在胎 儿心脏显像上的重要优点.合理运用心脏三 维显像技术有助于胎儿正常/异常心脏结构的分析.使用三维超声技 术评价胎儿心室容量及功能是可行的.胎儿三维 超声心动图的临床应用有望提高先天性心脏病产前筛查和诊断水 平. [关键词]三维超声心动图;先天性心脏病;产前诊断 [中图分类号]R714.5;R445.1[文献标识码]A[文章编 号]1008—2514(2005)04—0250—03’ Aresearchonclinicalapplicationoffetalthree—dimensionalechocardiography ZHURuo—yan,GUIYong—hao (CardiovascularCenter,TheAffiliatedPediatricHospitalofFudanUniversit y,Shanghai200032,China) [Atr.ct]Withdevelopmentofthree-dimensionalultrasoundtechnology.fetal 3Deehocardk~on’aphyexertsimportantadvantagesinfetalheart imagingoverconventionaltwo-dimensionaleehcx:ardiogmphy.Appropria teLlseof3Deehocardk~n’aphycanfacilitateidentificationofnormal/ abnormalfetalcardiacstructures.Itisfeasibletoestimatefetalventricularvol umeandfunctionbyusing3Dechocardiography.Clinicalapplication offetal3Dechocardic~rraphyishopefultoimproveprenatalscreeninganddia gnosisofcongenitalheartdiseases. dimensionalechocardiography;congenitalheartdiseas [Keywords]three— e;prenataldiagnosis 运用超声诊断技术在产前对胎儿心脏进行检查旨在获得 关于胎儿心脏结构和功能的准确信息,指导产前临床咨询与围 产期治疗决策.目前,实he_--维胎儿心脏超声检查是进行先天 性心脏病(先心病)产前筛查和诊断常规使用的唯一工具.由 [收疆日期]2005—03.03 [作者简介】朱若燕(1977一),女,在读博士研究生,主要从事先天性心脏病产前诊断研究. [通讯作者】桂永浩,教授. 国外医学妇幼保健分册2005年第16卷第4期251 于受到胎儿体位,声窗,检查者诊断技术经验等因素的限制,这 项检查目前主要存在两个问题:?产前筛查的检出率较低;? 准确诊断胎儿先心病尤其是复杂先心病具有一定的难度.随 着三维超声成像技术的迅速发展,胎儿三维超声心动图的应用 正由研究向临床应用过渡;胎儿三维超声心动图的临床应用将 有助于提高产前筛查检出率,并为先心病产前精确诊断提供有 价值的信息补充.现就近年来三维超声技术在先心病产前筛 查和诊断中的应用及方法探索进展综述如下. 1超声设备技术进步 胎儿三维超声心动图在发展初期由于图像质量不佳,时 间空间定位困难,采样重建耗时长等缺点的影响,其临床应用 受到影响….随着三维超声设备技术的进步,这些问题正逐 步得到解决. 1.1胎儿心脏门控技术 不同于儿童或成人使用的心电门控,由于胎儿心电微弱, 需要采用其他方法进行胎儿心率门限控制以去除采集时胎儿 心脏位移造成的图像伪差.胎儿心率可在采集前预先设定. 采集时进行实时跟踪或采集后关联实现].目前获得胎儿心 动周期时相信息的方法有多普勒门控,M型门控,空间一时间 图像关联(spatialandtemporalimagecorrelation,STIC).最新 的STIC技术能够通过分析采集得到的心脏节律运动周期性 获得心动周期时相信息,这种方法重建速度很快,可以在线显 示,并且重建的图像质量佳,受到关注J. 1.2胎儿实时三维超声心动图 实时胎儿心超即时采集”金字塔”形容积,进行实时动态 显示.由于减少了时间和空间定位的必要性,使实时三维超 声心动图尤其适合于胎儿心脏显像J.近年来实时胎儿心脏 三维超声的空间分辨力有了很大的提高,能够显示胎儿心脏 的许多细致结构J.由于受容积采集速度的限制,目前的实 时显像还不能够显示心动周期中胎儿心脏所有时相的动态细 节.Sklansky认为随着时间和空间分辨力的进一步提高, 实时三维系统将在胎儿心脏显像中占据主导地位.Deng【7 提出具有高时间空间分辨率,同时具有时空定位功能的实时 三维超声系统将成为未来胎儿心脏三维超声的发展方向,在 实时采集过程中必要时可以移动探头,选择最佳的观察角度, 使采样方便性与灵活性相结合,以解决胎儿体位多变,胎儿心 脏显像声窗受限这一胎儿心脏三维容积采集的特有问题. 1.3胎JL,b脏三维图像显示 最常见的胎儿心脏三维显示方法包括:多切面剖切显示, 表面成像,总体显示.运用这些方法可以从X,Y,z3个方向 任意切割,动态观察3个正交方向上任一切面内的心脏结构; 清晰显示心脏内部结构表面特征;从任何角度立体直观地观 察胎儿心脏的内部结构及空间位置关系.其他显示方法包括 动态彩色多普勒显像,透明成像,负片表面显像,彩色能量多 普勒显像等,各自的特殊临床运用价值有待进一步探索]. 2胎儿三维超声心动图临床应用 比较二维胎儿心脏超声显像,三维超声心动图具有两个 潜在优点:?重建在实际扫查中未显示的胎儿心脏切面;?获 得二维探查无法获得的独特的剖切面.随着三维超声技术 设备的迅速进步,充分利用三维成像的优势,有望在临床工作 中显着提高胎儿先心病的产前筛查与诊断水平. 2.1先心病产前筛查 Copel(1987年)对胎儿畸形产前筛查常规使用四腔心切 面进行先天性的筛查,产前检出率仅为60%.发达国家建议 在常规产科检查中四腔心切面的基础上增加心脏流出道切面 的探查,以提高低危人群中胎儿心脏畸形的检出率…J.但是 对于左右心室流出道进行超声探查通常较耗时并且不易掌 握.Sklansky认为三维超声技术能够通过一个声窗迅速获 得胎儿心脏的三维数据库,在低危人群筛查中,尤其当由于时 间约束,声窗受限及检查者经验不足致使常规二维超声未能 探及这些切面时,可便于四腔心切面和流出道切面的显示. Meyer等”尝试在低危人群中使用三维技术重建胎儿四腔 心及五腔心切面,并与二维超声图像作比较,结果30例病例 中,29例在二维超声检查中显示满意,而在三维重建图像中 仅19例重建四腔心及五腔心图像满意,研究者认为由于三维 超声技术图像采集和重建处理耗时,使其临床筛查应用受限. 虽然三维重建四腔心及五腔心切面不如二维实时探查,随着 图像分辨率及处理速度的提高,三维超声技术将被用于常规 的产前筛查评价. 近期Chaoui提出将探头从胎儿四腔心平面位置向胎 儿头端移动,得到胎儿心脏3个二维横切面:四腔心切面,五 腔心切面,三血管平面,对这3个切面探查并叠加彩色多普 勒,可以检出大部分常见的先心病.Vinals等”运用STIC采 集技术,以1次自动胎儿心脏横切面扫查代替上述操作,获得 的三维数据库可快速重建四腔心切面,五腔心切面,三血管平 面,三血管一气管平面.操作由产科医生执行,图像分析由胎 J1.,6脏超声医生完成.重建图像质量与二维超声显示的图像 质量相当,100例正常胎儿中重建切面心脏各主要结构显示 成功率为94.2%.运用相同的采集方法,Chaoui等将彩色 多普勒与STIC技术结合,在35例正常胎儿及27例先心病胎 儿中做横切面扫查,建立三维数据库显示3个重建超声切面 的血流图像,得到90%的成功率.彩色多普勒STIC技术操 作简便,采集和显示时间短,并能动态显示并保存包括心脏血 流信息的三维数据库,这些优点可能会促使这一系统成为常 规胎儿心脏畸形筛查的新的使用工具. 2.2先心病产前诊断 Yoo等…提出使用6个基本 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 切面对胎儿心脏各部 分结构进行顺序分段检查以完成胎儿超声心动图诊断.但是 对胎儿复杂的先心病进行全面探查及分析,对于有经验的诊 断专家也有一定的难度.由于心脏复杂畸形的各个结构及其 与周围结构的连接关系需要逐一明确,加上胎儿体位及胎动 的因素,检查者有时可能需要几个小时来获得所有的切面以 作出准确的诊断.Devore利用STIC技术能够使心脏三维 容积环绕单个参考点旋转的优点,提出使用三维超声来简化 对胎儿心脏流出道切面的显像:对胎儿心脏横切扫查获得三 维容积,在五腔心切面,三血管平面,三血管一气管平面任一横 切面上将参考点置于要探查的血管上,沿x轴或Y轴旋转图 像直至显示血管长轴.使用这一方法可以较方便地显示正常 胎儿的主肺动脉,动脉导管,主动脉弓及上腔静脉的长轴重建 切面,在诊断17周左心发育不良的病例使用这一方法完整显 示发育不良的主动脉弓.Goncavles等运用相似方法在诊 断1例孕周23周下腔静脉中断奇静脉接续病例中清晰显示 连接至上腔静脉的奇静脉长轴重建图像.Devore【l认为这一 方法可以节省了检查时间,增强了检查者探查胎儿心脏大血 管的能力,有助于提高先心病产前筛查和诊断水平. 252国外医学妇幼保健分册2005年第16卷第4期 Maulik等”利用RT3DE对12例16,37周胎儿心脏进 行三维数据库采集,获得胎儿心脏房间隔,室间隔及房室瓣膜 正面观的满意图像;并运用实时三维彩色多普勒获得返流及 穿隔血流图像.该研究认为对实时胎儿心脏的三维超声的初 步研究表明,运用这项技术已经可以相当简便和清晰地显示 和评价胎儿心脏解剖和血流动力学,显示了目前临床运用 RT3DE评价胎儿心脏的可行性.Chaoui等.使用彩色多普 勒STIC技术获得了房室间隔缺损.大动脉转位病例正对房 室瓣和主肺动脉瓣的三维超声剖切面,及室间隔缺损病例平 行于室间隔长轴的剖切面及血流图像,认为三维超声成像有 助于提供胎儿心脏大血管的位置关系,房室瓣及室间隔缺损 处的血流信息. 此外,三维数据的采集较少地依赖于检查者的技术,数据 可以进行保存并传输,传输的图像可以进行各个角度的切割与 观察,为胎儿心脏远程诊断提供了技术支持.Michailidis等”8] 尝试将30例胎儿正常心脏三维数据传输至胎儿心脏中心,由 专家根据数据进行虚拟的心脏检查,23例(76.7%)获得对心脏 各个结构检查的完整评价, 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 了这一方法的可行性. 2.3胎儿心室容积及功能的测定 由于产前无法使用导管,核素血管造影及核磁共振成像 等方法进行比较,对胎儿心室容积及功能的三维测定的研究 受到限制.胎儿心脏容积小,能否进行准确测定是研究关注 的问题.Meyer等…对29例正常胎儿和22例先心病胎儿进 行心脏容积的测量,证实三维超声测量的可行性.Bhat等 使用三维超声对与妊娠中至晚期胎儿心脏体积接近的球囊, 实验鼠,兔的心脏进行容积及心肌质量的测量,所测得的球囊 内水的容积值及模拟心肌的内外球囊间的凝胶质量值与真实 值有良好的相关性(r=0.90;r=0.87;P<0.05),动物心脏 体内及体外实验测得心肌质量与解剖值无显着性差异,证实 了胎儿心脏三维超声测量胎儿心脏容积和质量的有效性.研 究者使用相同的方法得到了妊娠15到37周胎儿左右心室质 量的正常值,与孕周及估测胎儿体重呈线性相关.Eshbroder 等应用三维超声计算了25例妊娠16,26周的正常胎儿 心脏的射血分数(EF),认为三维超声可以提供胎儿心脏容量 及功能参数的评估值,可为评价先心病胎儿及心力衰竭胎儿 心功能提供依据. 3发展前景 三维超声同样受到影响二维超声成像一些因素的限制. 在.孕妇肥胖,羊水过少,胎儿体位不佳及胎动时无法获得清晰 的切面图像.目前胎儿心脏三维超声显像在图像分辨率,容 积扫查速度,定量测量方面有待提高,同时三维超声心动图存 在特殊的三维伪像也需要注意辨别和克服J.今后的研究将 对三维超声在胎儿心脏病学领域的临床应用价值作进一步深 入的评价.随着三维成像系统的进步及临床运用的推广,胎 儿三维超声心动图将会在先心病产前诊断治疗中发挥重要作 用,促进优生学研究及胎儿心脏外科学的发展. 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