STIC技術(shù)在孕晚期胎兒心臟圓錐動(dòng)脈干檢查中的應(yīng)用

劉宏強(qiáng)，王義成，程志華，李小娟，趙彤，焦桂青

河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院 a.超聲醫(yī)學(xué)科；b.婦產(chǎn)科，河北 張家口 075000

引言

孕中期是胎兒心臟畸形篩查的關(guān)鍵時(shí)期[1]，但是由于我國(guó)胎兒心臟畸形篩查的開(kāi)展還未十分成熟，加上一些患者對(duì)于胎兒畸形篩查的認(rèn)識(shí)不足[2]，導(dǎo)致錯(cuò)過(guò)了這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，來(lái)院檢查時(shí)已經(jīng)到了孕晚期，這就為超聲檢查排除畸形造成了困難。胎兒心臟圓錐動(dòng)脈干的一些畸形預(yù)后較差，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[3-4]，時(shí)間—空間相關(guān)成像（Spatio-Temporal Image Correlation，STIC）技術(shù)是一種數(shù)據(jù)采集、分析及圖像重建的新技術(shù)，為診斷胎兒先天性心臟病提供了一個(gè)全新的途徑，該技術(shù)具有多種成像模式，每種模式還可以和彩色多普勒、能量多普勒、高分辨率血流顯像等技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，這就可以為我們提供更多的診斷信息，使一些二維超聲不能顯示的結(jié)構(gòu)在重建后得到顯示。本研究探討STIC技術(shù)在孕晚期胎兒心臟圓錐動(dòng)脈干檢查中的應(yīng)用，研究結(jié)果表明：STIC技術(shù)可以使孕晚期胎兒心臟圓錐動(dòng)脈干的顯示率明顯提高。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2017年6～11月在我院進(jìn)行超聲產(chǎn)前檢查的孕晚期孕婦150例，分別用二維和STIC技術(shù)對(duì)胎兒心臟圓錐動(dòng)脈干進(jìn)行檢查。孕婦年齡23～37歲，平均年齡（27.73±1.38）歲，胎兒孕周36～39周，平均孕周（37.55±1.87）周，所有孕婦均知情同意，本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核通過(guò)。

1.2 使用儀器

使用美國(guó)GE公司Voluson E8彩色多普勒超聲診斷儀，二維凸振探頭頻率2～7 MHz，三維容積探頭頻率2～5 MHz，儀器有QLAB軟件處理系統(tǒng)，具備STIC技術(shù)功能。

1.3 檢查方法

1.3.1 二維超聲圖像的獲取

選擇晚孕超聲產(chǎn)科檢查模式，探頭頻率一般調(diào)節(jié)至3.2 MHz左右，按產(chǎn)科超聲常規(guī)檢查的要求進(jìn)行測(cè)量和記錄；產(chǎn)科常規(guī)檢查完成后，把條件選為胎兒心臟模式，探頭頻率一般調(diào)節(jié)至3.8 MHz左右，按國(guó)際婦產(chǎn)科學(xué)會(huì)《胎兒心臟超聲篩查指南2014》進(jìn)行相關(guān)檢查，要求留取胎兒心臟圓錐動(dòng)脈干的4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)切面，分別為：三血管切面、三血管氣管切面、動(dòng)脈導(dǎo)管弓冠狀切面和主動(dòng)脈弓冠狀切面（圖1）。

圖1 二維超聲圖像

1.3.2 STIC技術(shù)超聲圖像的獲取

選擇三維容積探頭，把條件選為胎兒心臟模式，之后選擇STIC-HDF-HDLive技術(shù)進(jìn)行容積數(shù)據(jù)采集。操作要求：以三血管切面、三血管氣管切面、動(dòng)脈導(dǎo)管弓冠狀切面和主動(dòng)脈弓冠狀切面為基礎(chǔ)，在切面穩(wěn)定后，按下HDF鍵，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)增益，使血流清晰顯示但不外溢，感興趣區(qū)域應(yīng)占整個(gè)圖像的2/3；選擇STIC四維模式，適當(dāng)調(diào)節(jié)取樣框使其范圍略大于感興趣區(qū)域，把掃描容積角度調(diào)節(jié)至30°～50°范圍，囑孕婦屏氣，啟動(dòng)STIC掃描，采集時(shí)間定為10 s，儲(chǔ)存掃描數(shù)據(jù)。

1.3.3 STIC掃描數(shù)據(jù)的處理

選擇正交三平面模式，調(diào)整A平面位置至感興趣區(qū)域；選擇STIC成像重建模式，旋轉(zhuǎn)x、y、z軸得到需要的切面進(jìn)行儲(chǔ)存（圖2）。

圖2 STIC技術(shù)重建超聲圖像

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以x-±s表示，計(jì)數(shù)資料比較采用配對(duì)資料χ2檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)取a=0.05，P＜0.05時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 二維及STIC技術(shù)在三血管切面獲得率的比較

二維超聲檢查在三血管切面獲得121例，顯示率80.7%，STIC技術(shù)檢查兒獲得123例，顯示率82.0%。差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.500），見(jiàn)表1。

表1 三血管切面兩種超聲檢查方法切面獲得率比較 [例 (%)]

2.2 二維及STIC技術(shù)在三血管氣管切面獲得率的比較

二維超聲檢查在三血管氣管切面獲得116例，顯示率77.3%，STIC技術(shù)檢查兒獲得120例，顯示率80.0%。差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.125），見(jiàn)表2。

表2 三血管氣管切面兩種超聲檢查方法切面獲得率比較 [例 (%)]

2.3 二維及STIC技術(shù)在動(dòng)脈導(dǎo)管弓冠狀切面獲得率的比較

二維超聲檢查在動(dòng)脈導(dǎo)管弓冠狀切面獲得103例，顯示率68.7%，STIC技術(shù)檢查兒獲得124例，顯示率82.7%。STIC技術(shù)顯示率明顯高于二維超聲（P=0.000），見(jiàn)表3。

表3 動(dòng)脈導(dǎo)管弓冠狀切面兩種超聲檢查方法切面獲得率比較 [例 (%)]

2.4 二維及STIC技術(shù)在動(dòng)脈導(dǎo)管弓冠狀切面獲得率的比較

二維超聲檢查在主動(dòng)脈弓冠狀切面獲得86例，顯示率57.3%，STIC技術(shù)檢查兒獲得122例，顯示率81.3%。STIC技術(shù)顯示率明顯高于二維超聲（P=0.000），見(jiàn)表4。

表4 主動(dòng)脈弓冠狀切面兩種超聲檢查方法切面獲得率比較 [例 (%)]

3 討論

二維檢查可將胎兒心臟結(jié)構(gòu)形態(tài)、連續(xù)關(guān)系及空間位置直觀(guān)顯示出來(lái)，在孕中期大部分可以得到較為清晰的切面，有時(shí)需要等待胎兒變換多個(gè)體位才能獲得，存在一定的局限性[5]。楊靜等[6]研究指出STIC技術(shù)可彌補(bǔ)二維診斷的不精確、不完善，對(duì)孕中期胎兒心臟畸形診斷準(zhǔn)確率高達(dá)94.09%，但是對(duì)孕晚期胎兒未做研究，而孕晚期是對(duì)錯(cuò)過(guò)了孕中期心臟畸形篩查胎兒的最后一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，本研究就是利用STIC技術(shù)可以多切面重建的優(yōu)勢(shì)對(duì)孕晚期胎兒進(jìn)行研究，探討該技術(shù)在孕晚期診斷胎兒心臟圓錐動(dòng)脈干系統(tǒng)疾病的應(yīng)用潛力。

STIC技術(shù)的概念和成像原理。STIC技術(shù)屬于門(mén)控和重建技術(shù)領(lǐng)域，是不需要連接外圍設(shè)備，利用門(mén)控采集數(shù)據(jù)的超聲新技術(shù)[7]。STIC技術(shù)的問(wèn)世，克服了傳統(tǒng)的四維超聲幀頻低的缺點(diǎn)，從而使對(duì)跳動(dòng)的心臟檢查成為可能[8-9]。STIC成像的容積探頭采用電子列陣自動(dòng)掃描的方式進(jìn)行單向容積數(shù)據(jù)的采集，單向容積圖像采集的幀頻在120幀/s以上，屬于高頻采集，一次圖像采集時(shí)間小于正常的心臟心率，因此成像清晰[10]。STIC技術(shù)一次容積數(shù)據(jù)的采集量所包含的二維圖像在1000幅以上，如此豐富的信息可以為后期的圖像處理及重建提供支持[11-12]。STIC技術(shù)圖像形成的過(guò)程為[13-14]：① 電子列陣探頭自動(dòng)快速掃描獲取感興趣區(qū)域的容積數(shù)據(jù)；② 后處理系統(tǒng)根據(jù)胎兒心臟室壁的運(yùn)動(dòng)時(shí)間間隔計(jì)算出胎心率之后根據(jù)胎心收縮峰的時(shí)相對(duì)圖像進(jìn)行分類(lèi)重組和疊加，形成一個(gè)完整心動(dòng)周期的四維容積數(shù)據(jù)；③ 數(shù)據(jù)組合完畢后我們就可以通過(guò)平移、旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)獲得所需要的任意切面圖像。

STIC技術(shù)在孕晚期診斷胎兒心臟畸形的臨床應(yīng)用。孕晚期不是超聲診斷胎兒心臟畸形的最佳時(shí)期，孕晚期胎兒心臟雖然較孕中期體積大，但是受到胎兒骨骼發(fā)育、羊水減少及胎盤(pán)成熟（特別是前壁胎盤(pán)）等因素的影響，傳統(tǒng)的二維超聲檢查一些結(jié)構(gòu)已經(jīng)顯示不清[15-16]，STIC技術(shù)容積掃描可以獲得大量的信息[17-18]，根據(jù)心臟解剖結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)或血流信號(hào)的引導(dǎo)就可以獲得基礎(chǔ)切面進(jìn)行掃描，之后再通過(guò)后處理技術(shù)得到我們想要的切面[19]，所以在孕晚期可以提供更多的超聲診斷信息。本次研究表明，STIC技術(shù)在孕晚期胎兒心臟圓錐動(dòng)脈干的4個(gè)重要切面的顯示率均達(dá)到了80%及以上，比二維成像三血管及三血管氣管切面顯示率略高，無(wú)顯著性差異，不能拒絕二維成像認(rèn)為STIC技術(shù)在這兩個(gè)切面上有優(yōu)勢(shì)，但是在動(dòng)脈導(dǎo)管弓冠狀切面和主動(dòng)弓冠狀切面的顯示率明顯高于二維成像，有顯著性差異，說(shuō)明STIC技術(shù)在這兩個(gè)切面上有優(yōu)勢(shì)。這就為我們?cè)型砥谠\斷主動(dòng)脈弓、降主動(dòng)脈及主動(dòng)脈分支疾病，評(píng)價(jià)孕晚期動(dòng)脈導(dǎo)管的情況提供了基礎(chǔ)。而且在研究中我們發(fā)現(xiàn)STIC技術(shù)較傳統(tǒng)二維技術(shù)更容易獲得這些切面，在卡方配對(duì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)中我們發(fā)現(xiàn)，二維可以顯示的切面STIC技術(shù)均能顯示，而STIC技術(shù)可以顯示的切面二維不能全部顯示。本次研究中二維不能獲得所需切面的主要原因是胎兒俯臥位、前壁胎盤(pán)和孕婦腹壁較厚，STIC技術(shù)不能獲得所需切面的主要因素是胎兒俯臥位，可見(jiàn)該技術(shù)在孕晚期較傳統(tǒng)二維技術(shù)有優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，STIC技術(shù)應(yīng)用于孕晚期胎兒心臟心臟圓錐動(dòng)脈干的檢查是可行的，可以明顯的提高心臟圓錐動(dòng)脈干系統(tǒng)冠狀切面的顯示率，降低檢查難度。STIC技術(shù)有利于我們獲得胎兒心臟的標(biāo)準(zhǔn)切面，還可以立體顯示血管和心臟的解剖信息，為我們?cè)型砥谔盒呐K的產(chǎn)前評(píng)估提供可靠的診斷依據(jù)，應(yīng)用前景廣泛。本研究還存在一些不足，150例的樣本量偏小，只對(duì)心臟圓錐動(dòng)脈干系統(tǒng)進(jìn)行了分析，今后需要在此基礎(chǔ)上增加樣本量，進(jìn)一步對(duì)STIC技術(shù)在孕晚期胎兒心臟各個(gè)系統(tǒng)檢查中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

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