二維及三維超聲VOCAL技術(shù)測(cè)量海馬結(jié)構(gòu)與矯正胎齡的相關(guān)性

陳曉康　CHEN Xiaokang　呂國(guó)榮　LV Guorong　陳澤坤　CHEN Zekun

二維及三維超聲VOCAL技術(shù)測(cè)量海馬結(jié)構(gòu)與矯正胎齡的相關(guān)性

陳曉康CHEN Xiaokang呂國(guó)榮LV Guorong陳澤坤CHEN Zekun

作者單位
福建醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科福建泉州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類（JB12102）；泉州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2013Z101）。

R445.1；R742

中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2016年 第24卷 第10期：725-728

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

目的探討經(jīng)顱二維及三維超聲VOCAL技術(shù)觀察新生兒海馬結(jié)構(gòu)形態(tài)特征及其與矯正胎齡的關(guān)系。資料與方法回顧性分析2013年6月－2014年12月于福建醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科出生的183例新生兒矯正胎齡32～43周單胎新生兒海馬結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征，經(jīng)顱腦前囟矢狀面掃描至旁矢狀面?zhèn)饶X室中央部-后角層面，并測(cè)量其長(zhǎng)徑、寬徑、面積、周長(zhǎng)，運(yùn)用三維超聲VOCAL技術(shù)測(cè)量其體積。采用相關(guān)分析評(píng)價(jià)各測(cè)量參數(shù)與矯正胎齡間的相關(guān)性。結(jié)果新生兒的海馬結(jié)構(gòu)顯示率為100%，形態(tài)呈“如意棒”形，矯正胎齡與海馬各測(cè)量參數(shù)均呈正相關(guān)（長(zhǎng)徑：r=0.475，P＜0.01；寬徑：r=0.234，P＜0.01；周長(zhǎng)：r=0.540，P＜0.01；面積：r=0.428，P＜0.01；體積：r=0.537，P＜0.01）。結(jié)論經(jīng)顱腦超聲可作為觀察測(cè)量新生兒海馬的有效技術(shù)手段，且海馬徑線與矯正胎齡具有一定的相關(guān)性。

超聲檢查，多普勒，經(jīng)顱；海馬；胎齡；嬰兒，新生

海馬是中樞神經(jīng)系統(tǒng)重要的核團(tuán)之一，主導(dǎo)人腦短期記憶的存儲(chǔ)，參與學(xué)習(xí)、記憶，同時(shí)與機(jī)體的精神活動(dòng)和情感活動(dòng)密切相關(guān)，在神經(jīng)、精神類疾病中可觀察到海馬的異常改變[1]。臨床上常通過(guò)MRI對(duì)海馬徑線及體積進(jìn)行測(cè)量，并以所得參數(shù)的變化作為相關(guān)疾病的診斷和判斷預(yù)后的依據(jù)[2-3]。無(wú)論是超聲還是MRI，對(duì)胎兒期海馬的顯示和測(cè)量均受到胎兒位置及成像質(zhì)量的限制。本研究通過(guò)經(jīng)顱超聲對(duì)新生兒海馬進(jìn)行觀察和測(cè)量，探討此技術(shù)在觀察新生兒海馬結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用價(jià)值，評(píng)估海馬各徑線與矯正胎齡間的關(guān)系。

1　資料與方法

1.1研究對(duì)象回顧性分析2013年6月－2014年12月在福建醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科出生的183例新生兒。納入標(biāo)準(zhǔn)：新生兒母親平素月經(jīng)規(guī)律，末次月經(jīng)時(shí)間確切，孕期甲狀腺功能、血糖、唐氏篩查等相關(guān)檢查無(wú)異常。所有研究對(duì)象均為單胎妊娠，產(chǎn)科超聲篩查未見(jiàn)異常，孕婦無(wú)慢性基礎(chǔ)疾病。排除標(biāo)準(zhǔn)：非單胎妊娠，胎兒期超聲系統(tǒng)篩查發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)結(jié)構(gòu)異?；蛳嚓P(guān)測(cè)量值超過(guò)正常標(biāo)準(zhǔn)者，孕婦患有糖尿病、高血壓、心臟病等慢性疾病。矯正胎齡為出生時(shí)胎齡與出生天數(shù)之和。

1.2儀器與方法采用GE Voluson 730 expert彩色多普勒超聲診斷儀，二維凸陣探頭，頻率2～5 MHz及E8.RAB4-8L三維凸陣容積探頭，頻率4～8 MHz。探頭掃查時(shí)機(jī)械指數(shù)0.7、熱指數(shù)0.5，每例檢查所需時(shí)間5～8 min，符合新生兒顱腦超聲檢查的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。

1.3檢查方法及觀察指標(biāo)新生兒均在生后3～7 d內(nèi)進(jìn)行檢查。將探頭置于新生兒的前囟，常規(guī)行二維冠狀面及矢狀面各層面掃查，排除顱內(nèi)器質(zhì)性病變，在旁矢狀面?zhèn)饶X室中央部-后角層面顯示丘腦、基底核，其深面觀察海馬結(jié)構(gòu)（圖1A），同時(shí)測(cè)量其長(zhǎng)徑（海馬頭部至尾部）、寬徑（體部寬度）、面積、周長(zhǎng)（沿著海馬結(jié)構(gòu)的外緣）（圖1B、C）。然后啟動(dòng)儀器三維功能進(jìn)行取樣，調(diào)節(jié)取樣框大?。▽⒄麄€(gè)海馬納入取樣容積內(nèi)）及儀器相關(guān)參數(shù)，啟動(dòng)容積探頭進(jìn)行圖像采集并存儲(chǔ)。VOCAL技術(shù)測(cè)量方法：?jiǎn)⒂肰OCAL軟件進(jìn)行容積數(shù)據(jù)分析，儀器顯示屏上出現(xiàn)A、B、C 3個(gè)聲像平面圖。選擇最大徑線平面（A平面）為主平面，旋轉(zhuǎn)角度為30°，手動(dòng)勾畫(huà)出海馬結(jié)構(gòu)形狀曲線，每勾畫(huà)出一平面，旋轉(zhuǎn)一次角度，6次測(cè)量后輸入，VOCAL軟件自動(dòng)生成海馬結(jié)構(gòu)三維重建圖像，并自動(dòng)累加積分得出海馬結(jié)構(gòu)容積（圖1D）。每組數(shù)據(jù)測(cè)量3次取平均值。

圖1　矯正胎齡39周新生兒旁正中矢狀切面圖。海馬矢狀切面，1：脈絡(luò)叢、2：尾狀核、3：丘腦、4：前顱窩、5：中顱窩、6：后顱窩、7：側(cè)腦室下角、8：海馬結(jié)構(gòu)（A）；海馬矢狀切面，測(cè)量海馬長(zhǎng)徑與寬徑（B）；海馬矢狀切面，測(cè)量海馬的周長(zhǎng)與面積（C）；VOCAL技術(shù)測(cè)量海馬體積（D）

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 16.0軟件，符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以±s表示，采用Pearson相關(guān)分析分別判斷海馬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)徑、寬徑、周長(zhǎng)、面積及三維測(cè)量的體積與矯正胎齡的相關(guān)性。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1新生兒海馬結(jié)構(gòu)的顯示情況及各徑線測(cè)量值經(jīng)顱腦超聲掃查183例正常新生兒海馬結(jié)構(gòu)的顯示率為100%。在旁矢狀面?zhèn)饶X室中央部-后角切面，顯示海馬位于顱中窩內(nèi)，丘腦、基底核深面，向后延伸至側(cè)腦室下角處，頭部寬大，體部呈長(zhǎng)條形，尾部略小，如“如意棒”形（圖1A）。二維切面測(cè)量海馬的長(zhǎng)徑、寬徑、周長(zhǎng)與面積（圖1B、C），三維超聲VOCAL技術(shù)測(cè)量海馬體積（圖1D）各測(cè)量值見(jiàn)表1。

表1　183例矯正胎齡32～44孕周齡新生兒海馬各測(cè)量徑線的超聲測(cè)量結(jié)果

2.2相關(guān)性分析采用Pearson 相關(guān)分析，探討海馬二維徑線及三維測(cè)量體積與矯正胎齡間的相關(guān)性。結(jié)果顯示，海馬的長(zhǎng)徑、寬徑、周長(zhǎng)、面積及體積均與矯正胎齡呈正相關(guān)（圖2、3）。其中，以海馬的周長(zhǎng)及三維測(cè)量的體積與矯正胎齡間的相關(guān)系數(shù)最高，分別為0.540（P＜0.01）和0.537（P＜0.01）；此外，長(zhǎng)徑：r = 0.475（P＜0.01），寬徑：r = 0.234（P＜0.01），面積：r = 0.428（P＜0.01）。

圖2　海馬的長(zhǎng)徑、寬徑、周長(zhǎng)與矯正胎齡（周）的相關(guān)分析

圖3　海馬的面積、體積與矯正胎齡（周）的相關(guān)分析

3　討論

海馬是中樞神經(jīng)邊緣系統(tǒng)的重要組成部分。邊緣系統(tǒng)在左右大腦半球功能的聯(lián)系方面具有重要的作用，參與記憶、情緒反應(yīng)及某些內(nèi)臟活動(dòng)的神經(jīng)反射過(guò)程[1,4]。同時(shí)由于海馬位于大腦的內(nèi)在位置，周邊結(jié)構(gòu)的異常亦可影響其發(fā)育。超聲檢查是觀察胎兒及新生兒顱內(nèi)結(jié)構(gòu)安全、有效的手段[5-6]。其一大優(yōu)勢(shì)在于對(duì)嬰兒囟門(mén)閉合前海馬結(jié)構(gòu)的觀察[7]。利用超聲技術(shù)對(duì)大腦結(jié)構(gòu)的觀察已有較多報(bào)道，近來(lái)對(duì)海馬的研究逐漸成為熱點(diǎn)[8-10]。出生后，在嬰兒囟門(mén)閉合前，經(jīng)顱腦超聲可繼續(xù)觀察新生兒的海馬結(jié)構(gòu)，從而體現(xiàn)了超聲不可替代的優(yōu)勢(shì)。

本研究顯示，新生兒海馬結(jié)構(gòu)的多個(gè)徑線均與矯正胎齡呈正相關(guān)，相關(guān)性由低到高依次為寬徑、面積、長(zhǎng)徑、體積和周長(zhǎng)（P＜0.01），推測(cè)寬度與矯正胎齡的相關(guān)性最低的原因在于盡管采用多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)盡量減少誤差，但由于海馬結(jié)構(gòu)的寬度較小，在測(cè)量中的誤差相對(duì)也最大。面積、長(zhǎng)徑和周長(zhǎng)均是由二維超聲圖像測(cè)量，數(shù)據(jù)獲得直接。相對(duì)而言，面積的測(cè)量對(duì)切面整體顯示的依賴性更高；體積的測(cè)量以往多由MRI獲得，同樣是基于三維重建技術(shù)的后處理獲得[11]。本研究嘗試使用經(jīng)顱多普勒三維超聲VOCAL技術(shù)來(lái)測(cè)量海馬結(jié)構(gòu)的體積。在以往海馬結(jié)構(gòu)的研究中，海馬結(jié)構(gòu)的體積是評(píng)估發(fā)育和功能的重要測(cè)量參數(shù)[12]；但在本研究中，周長(zhǎng)與矯正胎齡的相關(guān)性最高，分析其原因可能是：①周長(zhǎng)來(lái)源于二維圖像，更加直接，圖像中間處理程序較三維少，準(zhǔn)確性更高；②周長(zhǎng)測(cè)量描記較長(zhǎng)，相對(duì)誤差在測(cè)值中的比例較寬徑及長(zhǎng)徑??；③超聲的三維VOCAL技術(shù)與MRI相比，一致性尚缺乏大數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)。但在新生兒、胎兒等MRI應(yīng)用受限的特殊群體中，經(jīng)顱多普勒超聲二維聯(lián)合三維VOCAL技術(shù)可彌補(bǔ)MRI的不足，為早期診斷此類及相關(guān)疾病創(chuàng)造了條件[13-14]。

本研究的不足之處：①矯正胎齡與實(shí)際出生時(shí)孕周接近（均在出生后3～7 d內(nèi)測(cè)量），但仍有誤差，不能等同于出生孕周的海馬大?。虎诔錾笥^察時(shí)間有限。如具有更長(zhǎng)的觀察時(shí)間用以探討海馬徑線與新生兒神經(jīng)系統(tǒng)疾病間關(guān)聯(lián)也是今后進(jìn)一步研究的內(nèi)容。

顱腦超聲廣泛應(yīng)用于新生兒的缺血缺氧性腦病、腦內(nèi)出血、顱內(nèi)結(jié)構(gòu)異常等疾病的臨床診斷，因其快捷、無(wú)創(chuàng)等特點(diǎn)而具有無(wú)可替代的優(yōu)越性[15]。新生兒顱腦超聲可延續(xù)胎兒期對(duì)海馬結(jié)構(gòu)的觀察和監(jiān)測(cè)，確保研究的連續(xù)性。本課題觀察了矯正胎齡32～43周的正常新生兒海馬結(jié)構(gòu)的常規(guī)徑線，顯示出顱腦超聲在觀察海馬結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用價(jià)值，將來(lái)或可應(yīng)用于相關(guān)疾病的診斷、動(dòng)態(tài)隨訪、療效觀察等領(lǐng)域，為新生兒顱腦超聲的應(yīng)用提供新的依據(jù)。

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（本文編輯聞浩）

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

陳曉康

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.10.002

2016-05-19

2016-08-17