迎接胎兒心臟超聲新技術(shù)挑戰(zhàn)

田家瑋

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，黑龍江 哈爾濱 150086)

早在20世紀(jì)60年代,我國王新房教授最早利用A超檢查胎兒心臟[1]，80年代Huhta等[2]描述了對胎兒正常心臟進(jìn)行二維超聲圖像的過程。近年來，隨著超聲儀器的發(fā)展和產(chǎn)前診斷技術(shù)的提高，顯示胎兒心臟解剖結(jié)構(gòu)更加清晰，許多先天性心臟病均可在產(chǎn)前得到準(zhǔn)確診斷。胎兒心臟超聲檢查的目的在于最大限度地發(fā)現(xiàn)心臟結(jié)構(gòu)異常和評估胎兒心臟功能。

1 超聲心動圖在胎兒心臟檢查中的應(yīng)用價值

由于妊娠期的特殊性，X線、CT等具有輻射的檢查方式不適用于胎兒檢查。此外，由于胎兒在母體子宮羊膜腔內(nèi)，胎兒心電圖檢查無法完成。超聲因其操作簡便、圖像清晰、實(shí)時動態(tài)和無輻射等優(yōu)點(diǎn)，成為胎兒心臟影像學(xué)檢查的重要方法。

通過胎兒心臟超聲檢查，可觀察心臟結(jié)構(gòu)、判斷心臟節(jié)律以及評價心臟功能。在評估心臟結(jié)構(gòu)方面，超聲不僅能評估胎兒心臟大小、形態(tài)和位置，還可顯示心房、心室、間隔、動脈、靜脈及瓣膜形態(tài)結(jié)構(gòu)，從而對室間隔缺損、法洛四聯(lián)癥、心內(nèi)膜墊缺損、大動脈轉(zhuǎn)位、永存動脈干及主動脈弓離斷等疾病進(jìn)行診斷。在評估心臟節(jié)律方面，應(yīng)用M型超聲和頻譜多普勒超聲觀察心房、心室活動曲線的關(guān)系及動、靜脈收縮頻譜的關(guān)系，可判斷心律失常的類型，如房性早搏、室性早搏及傳導(dǎo)阻滯等。在評價心功能方面，超聲可測量心室收縮和舒張功能，判斷是否出現(xiàn)心力衰竭及其嚴(yán)重程度。在血液循環(huán)方面，超聲可用以測量各瓣口的血流流速，計算流量，判斷心臟結(jié)構(gòu)異常對血流動力學(xué)的影響，定量評價血液循環(huán)，為出生后胎兒心臟疾病的診療提供可靠依據(jù)。

2 胎兒先天性心臟病的診斷時機(jī)與方法

2013年國際婦產(chǎn)超聲學(xué)會(International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology， ISUOG)發(fā)布的胎兒心臟超聲檢查指南(修訂版)[3]提出胎兒心臟超聲檢查的最佳孕周為18～22周。美國超聲醫(yī)學(xué)協(xié)會[4]推薦18～22周為胎兒超聲心動圖檢查的最佳時間。中國醫(yī)師協(xié)會超聲醫(yī)師分會[5]推薦20～24周為胎兒心動圖檢查最佳時機(jī)。

為提高先天性心臟病的診斷率，避免漏診，ISUOG推薦3個常規(guī)檢查切面，分別為四腔心及左心室、右心室流出道切面。我國學(xué)者[5]則認(rèn)為在此基礎(chǔ)上還需要更多的檢查切面才能滿足診斷要求，包括腹部橫切面、三血管切面、三血管氣管切面、主動脈弓及導(dǎo)管弓切面、靜脈心房切面(上腔靜脈、下腔靜脈—右心房切面及肺靜脈—左心房切面)及左無名靜脈切面。上述各切面相互支持、相互補(bǔ)充，操作者可在檢查過程中連續(xù)不間斷地進(jìn)行全面掃查。此外，彩色多普勒、頻譜多普勒及M型超聲可在胎兒心臟檢查過程中作為輔助手段，提供血流及室壁運(yùn)動信息。

3 胎兒心臟超聲檢查新技術(shù)

胎兒心臟結(jié)構(gòu)復(fù)雜，血流動力學(xué)具有特殊性，產(chǎn)前超聲診斷胎兒先天性心臟病具有一定難度，操作者需在胎兒心臟結(jié)構(gòu)異常條件下進(jìn)行掃查，以顯示多幅標(biāo)準(zhǔn)切面，技術(shù)要求高，檢查時間長，存留圖像大多不夠規(guī)范?，F(xiàn)已出現(xiàn)一系列可降低操作難度、節(jié)約檢查時間、使圖像更加標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、快捷的超聲新技術(shù)，有利于解決這一問題。

目前胎兒超聲心動圖新技術(shù)主要包括實(shí)時三維超聲心動圖(real-time three-dimensional echocardiography， RT-3DE)[6-7]、時間-空間相關(guān)成像(spatio-temporal image correlation， STIC)[8-10]及胎心超聲智能導(dǎo)航(fetal intelligent navigation echocardiography， FINE)[11-12]等，為確認(rèn)胎兒心臟解剖結(jié)構(gòu)、評價心臟功能提供了新的檢查手段，具有廣闊應(yīng)用前景。

3.1 RT-3DE RT-3DE是一種全容積實(shí)時顯像技術(shù)[13]，應(yīng)用三維容積探頭快速采集并同步顯示心臟立體結(jié)構(gòu)，并通過體元模型法(透明成像模式)顯示組織結(jié)構(gòu)信息，圖像空間分辨率得到較大提高，使先天性心臟病的復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)得以顯示，并且可進(jìn)一步準(zhǔn)確評價心臟功能，在較大程度上克服母體呼吸運(yùn)動及胎動對圖像的影響。在圖像處理過程中，操作者可對所采集的三維圖像進(jìn)行任意角度旋轉(zhuǎn)和切割，并可采用實(shí)時任意平面(X-plane)技術(shù)靈活顯示心臟各切面，有助于準(zhǔn)確快速診斷胎兒先天性心臟病。

3.2 STIC STIC是一種三維超聲成像技術(shù)，通過分析指定區(qū)域內(nèi)心肌運(yùn)動引起的灰階信息變化，將處于同一時間點(diǎn)的所有二維切面列為一組，形成該時間點(diǎn)的三維立體圖像，再使該圖像按心動周期運(yùn)動，從而顯示胎兒心臟空間立體結(jié)構(gòu)[14-15]。在圖像獲取完畢后，操作者不僅可對圖像進(jìn)行任意調(diào)整，還可應(yīng)用多平面成像、斷層超聲成像、表面成像、透明成像和反轉(zhuǎn)成像等一系列后處理模式對所采集的容積數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而獲得豐富而準(zhǔn)確的解剖結(jié)構(gòu)和血流信息，可用于診斷復(fù)雜胎兒先天性心臟病。

STIC不僅可快速顯示心臟空間立體結(jié)構(gòu)，還在胎兒心臟標(biāo)準(zhǔn)切面獲取方面具有重要作用。胎兒心臟超聲容積計算機(jī)輔助診斷(sonography-based volume computer-aided diagnosis, Sono-VCAD)技術(shù)以STIC技術(shù)為基礎(chǔ)，顯示胎兒心臟標(biāo)準(zhǔn)切面。Sono-VCAD應(yīng)用容積探頭，在三維或四維模式下，以心尖四腔心切面為初始切面，可快速獲得從胃泡至頸部血管的心臟大血管三維容積數(shù)據(jù)，獲取圖像后設(shè)備自動識別左心室流出道、右心室流出道、上下腔靜脈切面、主動脈弓切面、導(dǎo)管弓切面及腹部橫切面。該方法雖然易受胎兒體位影響，需在胎兒仰臥位時進(jìn)行檢查，但仍有助于減輕胎心檢查對操作者技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)的依賴，縮短檢查時間。

3.3 FINE FINE是專用于胎兒心臟檢測的技術(shù)[16]，采用三維容積探頭，應(yīng)用5D-Heart分析軟件引導(dǎo)操作者對心臟特殊解剖位點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，包括降主動脈、胸主動脈、心臟十字交叉、右心房壁、肺動脈瓣、上腔靜脈和主動脈弓，之后系統(tǒng)自動生成腹部橫切面、四腔心切面、左心室、右心室流出道切面以及三血管氣管切面、導(dǎo)管弓切面、主動脈弓切面和上下腔靜脈切面。該技術(shù)在獲取心臟標(biāo)準(zhǔn)切面方面具有較高的可靠性和可重復(fù)性，在圖像規(guī)范化采集、遠(yuǎn)程會診、科研教學(xué)方面具有重要應(yīng)用前景。

3.4 胎兒心臟心肌做功指數(shù)(myocardial performance index, MPI) MPI為心室等容收縮期時間與等容舒張時間之和與射血時間的比值，于1995年由日本學(xué)者Tei提出，用以評估心臟收縮和舒張功能，故也稱為Tei指數(shù)，是目前評估胎兒心臟功能的可靠指標(biāo)。檢查時將頻譜多普勒取樣框放置于左心室流入道和流出道交界區(qū)，同時顯示流入道和流出道頻譜，然后測量等容收縮期時間、等容舒張時間和射血時間，進(jìn)行MPI數(shù)據(jù)計算。人工測量可準(zhǔn)確分辨各心動周期的時間和頻譜位點(diǎn)，但較為耗時。目前超聲診斷儀可對MPI進(jìn)行一鍵測量，準(zhǔn)確性與人工測量相差無幾，且可自動識別各心動周期，快速計算MPI，操作簡便，結(jié)果準(zhǔn)確[17]。

3.5 速度向量成像(velocity vector imaging, VVI) VVI應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，在二維灰階圖像上實(shí)時跟蹤心肌運(yùn)動，從而獲得心肌運(yùn)動速度及相應(yīng)節(jié)段的應(yīng)變和應(yīng)變率，可克服心肌節(jié)段被動牽拉及整體運(yùn)動的影響，更準(zhǔn)確地判斷心肌形變情況，無角度依賴性，是定量評估胎兒心臟舒縮功能和局部心肌運(yùn)動的新方法[18]。

4 胎兒心臟超聲檢查的局限性及展望

胎兒心臟超聲檢查可檢出大部分心臟畸形，但由于胎兒先天性心臟病的復(fù)雜性和超聲檢查的局限性，仍有部分先天性心臟病無法檢出。諸多因素可以影響檢查結(jié)果，如多種心臟畸形并存、胎位、胎動、胎兒肢體遮擋、母體腹壁過厚、羊水量異常、操作者的檢查技巧和經(jīng)驗(yàn)及儀器分辨率等。因此，適宜的檢查時間、獲取標(biāo)準(zhǔn)的檢查切面、仔細(xì)辨認(rèn)圖像特征、熟悉病變特點(diǎn)有助于提高產(chǎn)前超聲診斷的準(zhǔn)確率。隨著超聲儀器的發(fā)展、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和全國超聲醫(yī)師產(chǎn)前診斷技術(shù)的提高，胎兒先天性心臟病的檢出率將會進(jìn)一步提高，從而有效降低由危重先天性心臟病導(dǎo)致的新生兒致死率或致殘率。

(致謝：浙江大學(xué)邵逸夫醫(yī)院趙博文教授、哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院王旭東博士、杜國慶教授給予的大力幫助！)