自動(dòng)化容積成像技術(shù)心血管徑線測(cè)量的評(píng)估

虞翌旻

（廣州市婦女兒童醫(yī)療中心，廣東 廣州 510000）

在我國(guó)，先天性心臟病已占出生缺陷的第一位，提高胎兒先天性心臟病的檢出率成為產(chǎn)前診斷的一項(xiàng)重要任務(wù)。

二維超聲目前仍是篩查和確診胎兒先天性心臟病的最主要手段，在降低出生胎兒心臟缺陷方面發(fā)揮了重要作用，但其臨床應(yīng)用仍存在一些問(wèn)題。胎兒心臟體積小、心率快、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，先天性心臟病種類繁多，操作難度大，超聲醫(yī)生必須經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，同時(shí)，由于檢查耗時(shí)較長(zhǎng)，胎兒心臟可受到較多超聲照射，其潛在的生物學(xué)效應(yīng)尚處于不確定中[1,2]。

近年來(lái)，時(shí)空關(guān)聯(lián)成像（Spatio-Temporal Image Correlation，STIC）以及新的三維成像模式超聲斷層顯像（Tomographic Ultrasound Imaging，TUI）技術(shù)的出現(xiàn)，將三維數(shù)據(jù)的采集與時(shí)相信息的獲取結(jié)合起來(lái)，可簡(jiǎn)化胎兒心臟圖像采集的過(guò)程，減少對(duì)操作經(jīng)驗(yàn)的依賴和對(duì)胎兒心臟的超聲照射時(shí)間，為胎兒心臟篩查提供了一種新的有效方法，但其后處理需要一定的時(shí)間、經(jīng)驗(yàn)和技巧，操作醫(yī)生同樣需要經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，并十分熟悉胎兒心臟的解剖結(jié)構(gòu)，還要具備一定的空間想像能力才能完成對(duì)三維圖像的分析[3,4]。

自動(dòng)化容積成像（Volume Computer Aided Diagnosis，VCAD）是新近推出的實(shí)時(shí)三維超聲時(shí)空關(guān)聯(lián)成像處理技術(shù)，可以快速標(biāo)準(zhǔn)化獲取胎兒心臟篩查所需的二維超聲標(biāo)準(zhǔn)切面，相關(guān)文獻(xiàn)國(guó)外僅有少量報(bào)導(dǎo)[5]，國(guó)內(nèi)尚未見報(bào)導(dǎo)，本研究通過(guò)比較VCAD技術(shù)自動(dòng)獲取的切面的心血管徑線測(cè)量，探討VCAD技術(shù)在正常胎兒心臟超聲檢查中的操作方法與應(yīng)用價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象和研究人員

研究對(duì)象：選取 2008年1月至2010年1月在我科行產(chǎn)前常規(guī)篩查的100例中孕期婦女，均為初孕、單胎、孕周20～24周，所有胎兒經(jīng)超聲篩查心臟均未見異常；

檢查人員：檢查者一人，評(píng)價(jià)者2人，共3人，均為有5年以上經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)前超聲醫(yī)師。

1.2 儀器

采用 GE公司 VOLUSON 730 Expert彩色多普勒超聲診斷儀、經(jīng)腹二維、三維超聲容積探頭（4～8MHz），4D VIEW 7.0軟件脫機(jī)分析。

1.3 研究方法

方法：100例中晚孕期正常胎兒，常規(guī)超聲篩查心臟未見異常。①在2D模式下取胎兒心臟四腔心（4CV）切面，然后于心房舒張末期分別測(cè)量左、右房橫徑（LAD、RAD），在2D模式下取左室流出道（LVOT）、右室流出道（RVOT），于心室收縮末期分別測(cè)量主動(dòng)脈根部?jī)?nèi)徑（ARD）和肺動(dòng)脈內(nèi)徑（MPAD），各徑線均由檢查者測(cè)量三次取平均值記錄；②采用（Spatio-Temporal Image Correlation ）STIC技術(shù)掃描獲得胎兒心臟整體容積數(shù)據(jù)，存盤[6]。

選其中35例起始掃描切面為心軸位于右上象限的容積數(shù)據(jù)，利用4D VIEW 7.0軟件VCAD技術(shù)，通過(guò)模式自帶的Set Starting Plane 的Start Plane、cardiac 1、cardiac 2、cardiac 3、cardiac 4、cardiac 5，分別自動(dòng)獲取上述各切面圖像，然后進(jìn)行測(cè)量，標(biāo)準(zhǔn)同2D超聲。

上述35個(gè)容積數(shù)據(jù)，由2 名評(píng)價(jià)者，采用超聲斷層顯像（Tomographic Ultrasound Imaging TUI ）模式，通過(guò)調(diào)節(jié)層距和中心層位置，分別顯示上述各切面，然后進(jìn)行測(cè)量，標(biāo)準(zhǔn)同2D超聲。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用 SAS 9.1.3 統(tǒng)計(jì)軟件，配對(duì)t檢驗(yàn)比較同一測(cè)量者兩種方法的測(cè)量差值；計(jì)算組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC），描述測(cè)量數(shù)據(jù)的相關(guān)性，評(píng)估上述測(cè)量方法的重復(fù)性；MedCalc 7.0進(jìn)行Bland-Altman制圖，計(jì)算兩種方法的一致性限度，評(píng)估測(cè)量方法及測(cè)量者間一致性，參照文獻(xiàn)事先定義臨床上可以接受的一致性范圍的界值為＜測(cè)量指標(biāo)平均值的10%。

2 結(jié) 果

2.1 配對(duì)t檢驗(yàn)：同一測(cè)量者用VCAD技術(shù)和2D兩種方法測(cè)定胎兒心臟上述各徑線值的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。

2.2 2名評(píng)價(jià)者用VCAD技術(shù)和STIC-TUI兩種方法測(cè)量重復(fù)性比較：各項(xiàng)指標(biāo)的ICC值均達(dá)到了0.93或以上，（95%可信區(qū)間:0.91～0.97）。ICC值VCAD技術(shù)較高，達(dá)到了0.96。

2.3 應(yīng)用Bland-Altman分析2名評(píng)價(jià)者測(cè)量的一致性：VCAD技術(shù)的系統(tǒng)偏倚及一致界限較STIC-TUI好，VCAD技術(shù)平均差值：0.10mm、0.12mm、0.11mm、0.20mm，95%一致性界限分別為（-0.36/+0.30mm）、（-0.35/+0.31mm）、（-0.25/+0.41mm）、（-0.25/+0.34mm）（＜1/10測(cè)量差值）；分別有8.57%（3/35），8.57%（3/35），5.71%（2/35），11.42%（4/35）的點(diǎn)在95%一致性界限以外。

3 結(jié) 論

3.1 VCAD可以取代2D超聲用于中孕期正常胎兒心血管徑線的測(cè)量，可以為三維超聲容積數(shù)據(jù)用于臨床大樣本量離線篩查，以及研究獲得胎兒心血管正常值奠定基本。

[1]劉濤,吳瑛.實(shí)時(shí)三維超聲:胎兒心臟成像的新視窗[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2007,23(1):55.

[2]Goncalves LF,Espinoza J,Romero R,et al.Four-dimensional ultrasonography of the fetal heart using a novel tomographic ultrasound imaging display[J].J Perinat Med,2006,34(1):39-55.

[3]Molina FS,Faro C,Sotiriadis A,et al.Heart stroke volume and cardiac output by four-dimensional ultrasound in normal fetuses[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2008,32(2):181-187.

[4]Messing B,Cohen SM,Valsky DV,et al.Fetal cardiac ventricle volumetry in the second half of gestation assessed by 4D ultrasound using STIC combined with inversion mode[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2007,30(2):142-151.

[5]Cohen L,Mangers K,Grobman WA,et al.Three-dimensional fast acquisition with sonographically based volume computeraided analysis for imaging of the fetal heart at 18 to 22 weeks'gestation[J].J Ultrasound Med,2010,29(8):1265.

[6]DeVore GR,Falkensammer P,SklanskyMS,et al.Spatiotemporal image correlation ( STIC): new technology for evaluation of the fetal heart[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2003,22( 4):380- 387.