球體模式定量三維能量多普勒超聲評估胎盤血流灌注的可行性研究

董秀娟，張 麗

徐州市婦幼保健院超聲科，江蘇 徐州 221009

·論著·

球體模式定量三維能量多普勒超聲評估胎盤血流灌注的可行性研究

董秀娟，張 麗

徐州市婦幼保健院超聲科，江蘇 徐州 221009

目的：探討定量三維能量多普勒超聲(three-dimensional power Doppler ultrasonography，3D-PDU)球體模式記錄局部胎盤與整個胎盤血管指數(shù)的相關(guān)性與一致性，為了解胎盤血流灌注提供一種方法。方法：對154例11～14周單胎妊娠胎盤進(jìn)行3D-PDU檢查，應(yīng)用虛擬器官計算機(jī)輔助分析(virtual organ computer aided analysis，VOCAL)球體模式和手動模式分別記錄4處球形感興趣區(qū)及整個胎盤血管化指數(shù)(vascularization index，VI)、血流指數(shù)(flow index，F(xiàn)I)、血管化-血流指數(shù)(vascularization flow index，VFI)，分析4處球形感興趣區(qū)平均與整個胎盤相應(yīng)指數(shù)的相關(guān)性與一致性。結(jié)果：球體模式獲得局部胎盤(VI：38.60±14.31；FI：29.49±6.17；VFI：12.53±6.34)與手動模式獲得整個胎盤(VI：38.93±13.86；FI：31.79±5.49；VFI：12.90±6.50)的血管指數(shù)均顯著相關(guān)[r分別為0.978(P＜0.001)、0.677(P＜0.001)、0.963(P＜0.001)]；VI差異無統(tǒng)計學(xué)意義，VFI和FI差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)論：三維球體血管計算模式可作為評價整個胎盤血流灌注的有效替代。

三維能量多普勒超聲；胎盤；球體模式

三維能量多普勒超聲(three-dimensional power Doppler ultrasonography，3D-PDU)憑借其在血流灌注監(jiān)測方面的獨特優(yōu)勢，為產(chǎn)科醫(yī)師檢測胎盤功能提供了廣闊應(yīng)用前景。隨著3D-PDU 技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，其檢測單胎妊娠胎盤血流灌注已成為研究熱點[1-5]。目前，國內(nèi)大多數(shù)研究采用虛擬器官計算機(jī)輔助分析(virtual organ computer aided analysis，VOCAL)手動模式記錄可顯示胎盤血管指數(shù)而評估整個胎盤血流灌注[4-5]，但除妊娠前3個月，妊娠中晚期3D-PDU一次掃查絕大部分不能完全覆蓋整個胎盤，故不能有效評價整個胎盤血流灌注。為此，本研究通過對比球體模式獲得局部胎盤血管指數(shù)與手動模式獲得整個胎盤血管指數(shù)，了解兩者的相關(guān)性與一致性。

1 資料和方法

1.1 研究對象

隨機(jī)選取2015年10月—2016年5月于徐州市婦幼保健院行孕早期(孕11～14周)產(chǎn)前超聲檢查的單胎妊娠孕婦154例，其中初產(chǎn)婦93例(60.4%)，年齡18～43歲，平均(29.0±4.8)歲。胎兒頭臀長 4.8～7.8 cm，平均(6.5±0.7) cm。胎盤位置為前壁47.4% (73/154)、后壁40.3%(62/154)、側(cè)壁或?qū)m底12.3%(19/154)。

1.2 儀器設(shè)備

采用美國 GE公司Voluson E8 型彩色多普勒超聲診斷儀。二維超聲掃查采用 4C-D 凸陣探頭，頻率1.5～4.6 MHz；三維容積超聲檢查采用RAB4-8-D探頭，頻率 4.0～8.5 MHz。

1.3 研究方法

1.3.1 胎兒與胎盤檢查方法及圖像采集

經(jīng)腹二維超聲測量胎兒頭臀長，測量后換用三維超聲探頭觀察胎盤結(jié)構(gòu)及附著部位，調(diào)整探頭方向并啟用寬景成像模式以顯示胎盤最大徑并固定探頭，使三維容積感興趣區(qū)覆蓋整個胎盤，調(diào)節(jié)增益及深度直至清晰顯示胎盤界限。然后進(jìn)入3D-PDU血管顯像模式，儀器參數(shù)[脈沖重復(fù)頻率(pulse recurrence frequency，PRF) 0.9，掃描角度(Vol Angle) 85°，圖像質(zhì)量Quality high 1，輸出功率(AO) 93%，壁濾波(WMF) low 1，平衡(balance) 200]保持固定不變。待無明顯胎動，囑孕婦屏氣或減小呼吸幅度，掃描整個胎盤，整個掃描過程于10～15 s完成，儲存圖像于硬盤以供后期分析。對后壁、側(cè)壁和宮底壁胎盤，可稍稍側(cè)轉(zhuǎn)探頭以獲得較好圖像。

1.3.2 胎盤血管指數(shù)測量

調(diào)節(jié)X、Y、Z軸，選擇胎盤邊界最清楚、徑線最大平面，確定胎盤上下極，旋轉(zhuǎn)角度固定為30°，啟動手動模式，手動勾畫6個層面胎盤邊界，結(jié)合定量3D-PDU直方圖分析技術(shù)，即可計算出整個胎盤3D-PDU血管指數(shù)：血管化指數(shù)(vascularization index，VI；組織內(nèi)被檢測到血管數(shù)目)、血流指數(shù)(flow index，F(xiàn)I；瞬間所通過血細(xì)胞的量)、血管化-血流指數(shù)(vascularization flow index，VFI；三維區(qū)域內(nèi)彩色相數(shù)和彩色度)，存檔并記錄測量結(jié)果(圖1)。然后，應(yīng)用球體模式在胎盤最大徑線上下極各取一球形感興趣區(qū)，在中線上彼此約等距離處取兩個球形感興趣區(qū)，將球形感興趣區(qū)放置于基底膜與絨毛膜板(不包括兩者)之間，包括胎盤整個厚度，可計算出這4個感興趣區(qū)胎盤血管指數(shù)(VI、FI、VFI)(圖2)，取平均值并加以分析。圖像采集及應(yīng)用VOCAL技術(shù)完成所有測量均由同一操作者完成。

圖1 手動模式檢測整個胎盤血管指數(shù)聲像圖

圖2 球體模式檢測局部胎盤血管指數(shù)聲像圖

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

使用 SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料以表示，符合正態(tài)分布者采用配對樣本t檢驗，不符合正態(tài)分布者則采用兩相關(guān)樣本非參數(shù)檢驗，每兩對指數(shù)之間的相關(guān)性采用雙變量Spearman相關(guān)分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 VOCAL技術(shù)不同模式檢測局部胎盤及整個胎盤血管指數(shù)的比較

VOCAL技術(shù)不同模式檢測局部胎盤及整個胎盤血管指數(shù)的比較見表1。

2.2 VOCAL技術(shù)不同模式檢測局部胎盤及整個胎盤血管指數(shù)的相關(guān)性分析

VOCAL技術(shù)不同模式檢測局部胎盤及整個胎盤血管指數(shù)的相關(guān)性分析見表2。

表1 不同模式檢測局部胎盤及整個胎盤血管指數(shù)的比較

表1 不同模式檢測局部胎盤及整個胎盤血管指數(shù)的比較

*：血管指數(shù)不符合正態(tài)分布，應(yīng)用非參數(shù)檢驗進(jìn)行統(tǒng)計分析

胎盤血管指數(shù)整個胎盤(手動模式)局部胎盤(球體模式)Z(t)值P值VI*(%)38.93±13.8638.60±14.31-1.6460.100 FI (dB)31.79±5.4929.49±6.177.7420.000 VFI*(dB)12.90±6.5012.53±6.34-2.8650.004

表2 不同模式檢測局部胎盤及整個胎盤血管指數(shù)的Spearman相關(guān)性分析

3 討 論

胎盤由胎兒葉狀絨毛膜和母體底蛻膜構(gòu)成，是母胎物質(zhì)交換和代謝的場所，大量臨床研究表明胎兒發(fā)育情況與胎盤血流灌注密切相關(guān)[1,6]。傳統(tǒng)超聲因胎盤血管床內(nèi)血流速度極低以及許多血管與超聲聲束垂直而導(dǎo)致胎盤內(nèi)血流灌注檢查困難。3D-PDU作為一項新型超聲技術(shù)，結(jié)合VOCAL和定量3D-PDU直方圖分析，可彌補(bǔ)以上不足，從而更直接和精確地顯示靶器官-胎盤內(nèi)血管信息及血流灌注情況[2]。

手動模式與球體模式是VOCAL技術(shù)的兩種不同選取感興趣區(qū)的方法，手動模式較常用，球體模式應(yīng)用較少。Mercé等[7]于2004年首次應(yīng)用球體模式獲取基底膜與絨毛膜板之間單個球形區(qū)域，由同一操作者對30例14～40周正常妊娠者進(jìn)行檢查，證明重復(fù)性好。

本研究證實，球體模式獲的局部胎盤與整個胎盤的血管指數(shù)有良好相關(guān)性。因此，在胎盤太大，不能掃查整個胎盤時，球體模式評估胎盤血流灌注是可行的，與Tuuli等[8]的研究結(jié)果相似。應(yīng)用這兩種技術(shù)觀察VI差異無統(tǒng)計學(xué)意義，F(xiàn)I和VFI差異則有統(tǒng)計學(xué)意義，表明使用球體模式檢測胎盤血流灌注時VI可能是較好的觀測指標(biāo)。FI和VFI有顯著低估偏差，推斷可能是因為胎盤血流強(qiáng)度及血流量在胎盤臍帶插入處最大，在基底膜下相對較低，而本研究選取的球形感興趣區(qū)均于胎盤最大直徑上獲得，胎盤臍帶插入部分位于最大直徑，部分偏離最大直徑，甚至于邊緣性臍帶入口。這與Tuuli等[8]采用球體模式測量顯示VI和VFI可能是較好觀測指標(biāo)，而FI有顯著差異的結(jié)果略有差異。

隨著孕周增加，胎盤逐漸增大，目前3D-PDU受角度(5°～85°)的影響，不能完全覆蓋較大孕周胎盤。因此，為方便應(yīng)用不同模式評估整個胎盤及局部胎盤的血管指數(shù)，本研究限定研究對象為妊娠前3個月，超聲掃描可覆蓋整個胎盤。雖然為使本研究可行這是必要的，但DE Paula等[9]探討大樣本12～40周孕齡胎盤血管指數(shù)分布的結(jié)果顯示，所有指數(shù)在整個孕期均不變。如果這被證實，則本研究結(jié)果可外推至更大孕周。

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Validation of representative placental vascularization by sphere mode of quantitative three-dimensional power Doppler ultrasonography

DONG Xiujuan, ZHANG Li
(Department of Ultrasound, Xuzhou Maternity and Child

Health Care Hospital, Xuzhou 221009, Jiangsu Province, China)

Objective:To investigate the correlation and agreement of placental vascular indices from sphere mode of threedimensional power Doppler ultrasonography (3D-PDU) with those from the entire placenta.Methods:3D-PDU examinations were performed in 154 singleton pregnancies at 11-14 weeks’ gestation. Sphere mode and manual trace mode of virtual organ computer aided analysis (VOCAL) program were used to calculate the placental vascularization index (VI), flow index (FI) and vascularization flow index (VFI) from stored images of each placenta by four spherical regions of interest and the whole placental. The mean values of each index from four spherical regions of interest were compared to those from the entire placenta to investigate the correlation and agreement.Results:All vascular indices from partial placental obtained by sphere mode [VI: 38.60±14.31; FI: 29.49±6.17; VFI:12.53±6.34)] were significantly correlated with those from the whole placental [VI: 38.93±13.86; FI: 31.79±5.49; VFI: 12.90±6.50][r=0.978 (P＜0.001), 0.677 (P＜0.001), 0.963(P＜0.001), respectively]. The VI and VFI values obtained by the two modes were similar,and FI value was significantly different (P＜0.05).Conclusion:Sphere mode may be a valid alternative for evaluation of the placental vascularization when visualization of the entire placenta is not feasible. VI value appears to be more reliable than FI and VFI values in sphere mode.

Three-dimensional power Doppler ultrasonography; Placenta; Sphere mode

ZHANG Li E-mail: 64922607@qq.com

R445.1

A

1008-617X(2017)03-0227-04

2017-03-15

2017-05-03）

張麗 E-mail：64922607@qq.com