STIC-HD live flow技術(shù)診斷胎兒完全性血管環(huán)的價(jià)值探討

陳琳 周柳英 楊林華 舒娜 沈祥君 伍蕓 程桂靜 陳樺 劉鳳琴

(成都市婦女兒童中心醫(yī)院，四川 成都 610031)

完全性血管環(huán)[1](complete vascular ring，CVR)指主動(dòng)脈弓及弓上分支發(fā)育異常，由未退化和(或)異常退化的血管組成的完全包繞氣管食管的環(huán)形結(jié)構(gòu)。CVR完全包繞氣管食管，造成較明顯呼吸吞咽困難，故產(chǎn)前明確診斷對(duì)孕期咨詢及指導(dǎo)新生兒救治有重要意義。既往多采用二維聯(lián)合彩色多普勒超聲(two-dimensional and color doppler echocardiography，2D+Doppler)技術(shù)，通過三血管氣管切面(three-vessel and trachea，3VT)發(fā)現(xiàn)環(huán)繞氣管的“O”或“U”形血管環(huán)來診斷CVR，但因不能精確判斷主動(dòng)脈弓分支具體起源，不能直觀反映主動(dòng)脈弓上分支與氣管立體空間位置關(guān)系，故而在對(duì)CVR進(jìn)行精準(zhǔn)分型上具有一定局限性[2，3]。隨著三維超聲的發(fā)展，運(yùn)用時(shí)間-空間關(guān)聯(lián)成像技術(shù)(spatio-temporal image correlation，STIC)的高分辨率仿真血流成像模式(High definition live flow，HD live flow)，對(duì)心臟大血管及其內(nèi)血流三維重建，直觀立體顯示主動(dòng)脈弓及頭臂分支、動(dòng)脈導(dǎo)管空間位置關(guān)系。本研究將STIC-HD live flow技術(shù)應(yīng)用于胎兒CVR的診斷，探討其臨床運(yùn)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 2015年10月至2016年9月于成都市婦女兒童中心醫(yī)院超聲影像科經(jīng)產(chǎn)前超聲心動(dòng)圖檢出及產(chǎn)后超聲心動(dòng)圖和(或)CTA確診的38例胎兒CVR。孕婦年齡23～40歲，平均年齡(27.0±3.6)歲，孕周23～30周，平均孕周(25.3±0.8)周。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 產(chǎn)前檢查采用GE Voluson E10、E8彩色多普勒超聲診斷儀，經(jīng)腹機(jī)械凸陣三維容積探頭RAB4-8D(頻率4～8 MHz)，儀器內(nèi)配置STIC軟件包，脫機(jī)分析軟件采用4DView 7.0。

1.2.2 檢查方法

1.2.2.1 2D+Doppler技術(shù) ①中晚孕胎兒產(chǎn)科檢查模式：判斷胎方位、確定胎兒左右；行產(chǎn)科超聲常規(guī)檢查與測(cè)量；②胎兒心臟模式：運(yùn)用Van praagh節(jié)段分析法掃查胎兒心臟各切面。

1.2.2.2 STIC-HD live flow技術(shù)容積數(shù)據(jù)采集 2D+Doppler檢查于3VT切面見氣管周圍“O”或“U”形血管環(huán)，需確定CVR具體類型時(shí)，用STIC-HD live flow技術(shù)進(jìn)行容積數(shù)據(jù)采集。①3VT和主動(dòng)脈弓降部冠狀切面為初始采集切面，選擇高分辨血流成像，調(diào)節(jié)增益，使血流清晰顯示；②選擇四維STIC模式，取樣框稍大于病變部位，容積掃描角度為30°～45°，采集時(shí)間約7～12秒，囑孕婦屏氣，啟動(dòng)STIC掃描，采集并存儲(chǔ)三維容積數(shù)據(jù)。

1.2.2.3 STIC-HD live flow技術(shù)容積數(shù)據(jù)分析 正交三平面模式下調(diào)整A平面位置清晰顯示感興趣區(qū)域，依次切換至重建模式-彩色模式-HD live flow成像模式，旋轉(zhuǎn)X、Y、Z軸線，清晰成像大動(dòng)脈及分支血流。記錄并存儲(chǔ)圖像資料。

1.3 驗(yàn)證與隨訪 繼續(xù)妊娠者均于產(chǎn)后行新生兒超聲心動(dòng)圖檢查和(或)CT血管三維重建，并與產(chǎn)前2D+Doppler超聲和STIC-HD live flow成像診斷結(jié)果對(duì)比。

2 結(jié)果

2.1 38例CVR具體分類及隨訪結(jié)果見表1。

表1 38例胎兒完全性血管環(huán)具體分類及隨訪結(jié)果

2.2 不同類型CVR 2D+Doppler超聲心動(dòng)圖特征 正常3VT切面(圖1)見：主肺動(dòng)脈及動(dòng)脈導(dǎo)管和主動(dòng)脈弓均位于氣管左側(cè)，二者呈“V”形，共同匯入降主動(dòng)脈(descending aorta，DAO)。右位主動(dòng)脈弓(right aortic arch，RAA)伴左鎖骨下動(dòng)脈迷走(aberrant left subclavian artery，ALSA)、左位動(dòng)脈導(dǎo)管(left ductus arteriosus，LDA) 3VT切面(圖2、3)見：“U”形血管環(huán)形成；環(huán)的左支是位于氣管左側(cè)的動(dòng)脈導(dǎo)管，右支是RAA，底部為與LDA相連的ALSA近端，以此為中心略側(cè)動(dòng)探頭，可查見ALSA遠(yuǎn)端血管(其內(nèi)血流與近端相反)。雙主動(dòng)脈弓(double aortic arch，DAA)3VT切面顯見左右弓形成“O”形環(huán)；右弓優(yōu)勢(shì)型(圖4)左弓較細(xì)小；左右弓平衡型(圖5)則左右弓幾乎等粗。鏡面右位主動(dòng)脈弓(mirror right aortic arch，MRAA)伴L(zhǎng)DA(LDA-DAO)(圖6)3VT切面見“U”形血管環(huán)形成；環(huán)左支及底部是動(dòng)脈導(dǎo)管；右支是RAA；動(dòng)脈導(dǎo)管位于氣管左側(cè)，連接DAO。

圖1 正常三血管氣管切面注：PA為肺動(dòng)脈；AO為主動(dòng)脈；T為氣管

圖2 三血管氣管切面見“U”形血管環(huán)注：LDA為左位動(dòng)脈導(dǎo)管；RAA為右弓；SVC為上腔靜脈；ALSA為迷走左鎖骨下動(dòng)脈

圖3 以“迷走的左鎖骨下動(dòng)脈近端”為中心，略側(cè)動(dòng)探頭，可追蹤查見迷走的左鎖骨下動(dòng)脈遠(yuǎn)端(與近端血流方向相反)注：LDA為左位動(dòng)脈導(dǎo)管；RAA為右弓；SVC為上腔靜脈；ALSA為迷走左鎖骨下動(dòng)脈

圖4 雙主動(dòng)脈弓(右弓優(yōu)勢(shì)型)三血管氣管切面二維(左圖)和彩色多普勒?qǐng)D(右圖)，三血管氣管切面見“O”形血管環(huán)；“O”形環(huán)左支為發(fā)育不良左弓近端和左位動(dòng)脈導(dǎo)管，右支為右弓注：LAA為左弓

圖5 雙主動(dòng)脈弓(左右弓均衡型)三血管氣管切面二維(左圖)和彩色多普勒?qǐng)D(右圖)，三血管氣管切面見“O”形血管環(huán)；“O”形環(huán)左支為左弓，右支為右弓

圖6 鏡面右位主動(dòng)脈弓伴左位動(dòng)脈導(dǎo)管(導(dǎo)管連接降主動(dòng)脈)三血管氣管切面二維和彩色多普勒?qǐng)D。三血管氣管切面見“U”形血管環(huán)；“U”形環(huán)左支為主肺動(dòng)脈和左位動(dòng)脈導(dǎo)管，右支為右弓；右弓向左發(fā)出第一分支即左無名動(dòng)脈注：LINA為左無名動(dòng)脈

2.3 不同類型CVR STIC-HD live flow成像超聲心動(dòng)圖特征 應(yīng)用STIC-HD live flow技術(shù)38例CVR胎兒均獲得滿意的心臟容積數(shù)據(jù)。①RAA-ALSA-LDA的STIC-HD live flow技術(shù)成像(動(dòng)態(tài)圖1)：主動(dòng)脈弓上依次發(fā)出左頸總動(dòng)脈(left common carotid artery，LCCA)、右頸總動(dòng)脈(right common carotid artery，RCCA)及右鎖骨下動(dòng)脈(right subclavian artery，RSA)，左鎖骨下動(dòng)脈(left subclavian artery，LSA)起源于DAO起始部且與LDA相連。②DAA：升主動(dòng)脈分別分出左右弓，左弓發(fā)出LCCA、LSA，右弓發(fā)出RCCA、RSA后共同匯入DAO；右弓優(yōu)勢(shì)型(動(dòng)態(tài)圖2)見右弓較左弓相對(duì)粗大；左右弓平衡型(動(dòng)態(tài)圖3)見左右弓內(nèi)徑幾乎相等。③MRAA-LDA(LDA-DAO)(動(dòng)態(tài)圖4)：右弓上依次發(fā)出左無名動(dòng)脈(left innominate artery，LINA)、RCA、RSA；LDA連接DAO。

動(dòng)態(tài)圖1 胎兒右弓伴左鎖骨下動(dòng)脈迷走、左位動(dòng)脈導(dǎo)管STIC+HD live flow成像圖

動(dòng)態(tài)圖2 胎兒雙主動(dòng)脈弓(右弓優(yōu)勢(shì)型)STIC+HD live flow成像圖

動(dòng)態(tài)圖3 胎兒雙主動(dòng)脈弓(左右弓平衡型)STIC+HD live flow成像圖

動(dòng)態(tài)圖4 胎兒鏡面右弓伴左位動(dòng)脈導(dǎo)管(導(dǎo)管連接降主動(dòng)脈)STIC+HD live flow成像圖

2.4 隨訪 本組38例CVR產(chǎn)后均行超聲心動(dòng)圖和(或)CTA證實(shí)(圖7～10)。其中1例產(chǎn)前2D+Doppler誤診為MRAA-LDA(LDA-DAO)，STIC-HD live flow技術(shù)修正診斷為DAA(右弓優(yōu)勢(shì)型)，該患兒因輕微氣喘，于6個(gè)月時(shí)行手術(shù)矯治，術(shù)后情況良好；余患兒無明顯癥狀，臨床觀察中。

圖7 雙主動(dòng)脈弓(右弓優(yōu)勢(shì)型)產(chǎn)后超聲心動(dòng)圖；左圖為細(xì)小左弓及弓上分支，右圖為粗大右弓及弓上分支注：LCCA為左頸總動(dòng)脈；LSA為左鎖骨下動(dòng)脈；RCCA為右頸總動(dòng)脈；RSCA為右鎖骨下動(dòng)脈；DAO為降主動(dòng)脈

圖8 雙主動(dòng)脈弓(右弓優(yōu)勢(shì)型)產(chǎn)后CT血管重建圖

圖9 鏡面右位主動(dòng)脈弓伴左位動(dòng)脈導(dǎo)管(導(dǎo)管連接降主動(dòng)脈)產(chǎn)后超聲心動(dòng)圖；左圖為主動(dòng)脈弓發(fā)出向患兒左上方走行的第一分支，該分支再分出左頸總動(dòng)脈和左鎖骨下動(dòng)脈；右圖為粗大右弓及弓上第2、3分支

圖10 鏡面右位主動(dòng)脈弓伴左位動(dòng)脈導(dǎo)管(導(dǎo)管連接降主動(dòng)脈)產(chǎn)后CT血管重建圖

3 討論

3.1 CVR胚胎學(xué)基礎(chǔ)[4]Edward雙主動(dòng)脈弓假想模型指出胚胎4～7周內(nèi)先后出現(xiàn)6對(duì)鰓動(dòng)脈弓，第4對(duì)鰓動(dòng)脈弓未退化或異常退化，形成完全包繞氣管食管的血管環(huán)則為CVR。CVR常見類型包括RAA-ALSA-LDA(LDA-ALSA)、MRAA-LDA(LDA-DAO)和DAA。若LCCA與LSA間血管段和右導(dǎo)管退化，RAA和LDA存留，RAA上分支依次為L(zhǎng)CCA、RCCA和RSA，LSA起源于DAO，LDA連接LSA，則形成RAA-ALSA-LDA(LDA-ALSA)。若左弓LSA遠(yuǎn)端血管段和右導(dǎo)管退化，RAA和LDA存留，弓上分支依次為L(zhǎng)INA、RCCA和RSA，LDA連DAO，則形成MRAA-LDA(LDA-DAO)。若雙側(cè)第4鰓動(dòng)脈弓和LDA均存留，右導(dǎo)管退化，左右弓上分別發(fā)出各自的頸總動(dòng)脈和鎖骨下動(dòng)脈，則形成DAA。

3.2 2D+Dopple技術(shù)及STIC-HD live flow技術(shù)對(duì)CVR診斷價(jià)值對(duì)比 1例2D+Doppler產(chǎn)前誤診為MRAA-LDA(LDA-DAO)，STIC-HD live flow修正診斷為DAA(右弓優(yōu)勢(shì)型)，產(chǎn)后隨訪證實(shí)。分析誤診原因：DAA(右弓優(yōu)勢(shì)型)由于左弓發(fā)育不良，尤其左弓發(fā)出LSA后至匯入DAO間這段血管極度細(xì)小且走行迂曲，2D+Doppler因掃查切面、取樣角度和血流速度等限制對(duì)“該段血管”檢出率不高，故將DAA誤診為MRAA-LDA(LDA-DAO)[5]。產(chǎn)前超聲鑒別二者的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確判斷LSA與DAO間是否存在血管。在檢出該段發(fā)育不良血管敏感性上，STIC-HD live flow技術(shù)較之于2D+Doppler具有明顯優(yōu)勢(shì)。

3.3 STIC-HD live flow技術(shù)在胎兒CVR診斷中的應(yīng)用價(jià)值分析 STIC技術(shù)是一種特殊的四維采集技術(shù)，可以對(duì)灰階及血流(如彩色多普勒、能量多普勒、高分辨率血流等)進(jìn)行容積數(shù)據(jù)采集。STIC包括多種顯示模式，如Render立體渲染模式、自由剖面模式、X線斷層超聲波成像模式、容積分析模式等。操作者可以根據(jù)不同的研究目的對(duì)灰階或者血流進(jìn)行容積數(shù)據(jù)采集，然后對(duì)感興趣區(qū)域運(yùn)用不同成像模式進(jìn)行重點(diǎn)成像分析,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)心臟解剖結(jié)構(gòu)、心臟大血管內(nèi)血流的顯示和先心病的診斷[6，7]。HD live flow成像[8]是基于高分辨血流能量多普勒原理，新開發(fā)的一種Render立體渲染模式下的新的四維成像模式，即高分辨仿真血流成像模式，對(duì)低速血流極其敏感，且以立體動(dòng)態(tài)顯示血管形態(tài)及其內(nèi)血流，直觀立體顯示各血管空間位置關(guān)系。本研究運(yùn)用STIC-HD live flow成像提高發(fā)育不良段血管的檢出率，直觀立體地呈現(xiàn)主動(dòng)脈弓及弓上分支、動(dòng)脈導(dǎo)管的空間位置關(guān)系，從而對(duì)胎兒CVR進(jìn)行準(zhǔn)確分型。本組病例中，1例2D-Doppler診斷為MRAA-LDA(LDA-DAO)，以3VT和主動(dòng)脈弓降部冠狀切面為初始切面，運(yùn)用STIC-HD live flow技術(shù)成像發(fā)現(xiàn)左弓發(fā)出LCCA、LSA后迂曲走行一段仍匯入DAO，該技術(shù)直觀立體顯示升主動(dòng)脈分出左右弓，兩弓分別發(fā)出各自頸總動(dòng)脈和鎖骨下動(dòng)脈后共同匯入DAO的空間關(guān)系，故STIC-HD live flow技術(shù)修正診斷為DAA(右弓優(yōu)勢(shì)型)。由此可見，STIC-HD live flow技術(shù)在明確CVR具體類型具有重大價(jià)值。

總結(jié)STIC-HD live flow技術(shù)操作關(guān)鍵：①選擇最佳容積數(shù)據(jù)采集初始平面。胎兒CVR最佳初始切面為3VT和主動(dòng)脈弓降部冠狀切面，因?yàn)樵撉忻姘瓪夤軆蓚?cè)主動(dòng)脈弓及弓上分支、動(dòng)脈導(dǎo)管等重要血管信息。②容積數(shù)據(jù)采集時(shí)使主動(dòng)脈弓、導(dǎo)管與聲束盡量平行，使其內(nèi)血流清晰顯示等；③因STIC-HD live flow技術(shù)是獲取容積數(shù)據(jù)的圖像后處理技術(shù)，要求操作者熟練掌握軟件操作技巧，熟悉胎兒心臟解剖結(jié)構(gòu)，具有一定空間想象能力，從而能對(duì)心臟大血管立體空間關(guān)系做出正確的判斷，對(duì)后期數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確旋轉(zhuǎn)切割。

綜上所述，STIC-HD live flow成像技術(shù)在識(shí)別和追蹤細(xì)小、低速血流血管具有明顯優(yōu)勢(shì)；能直觀立體顯示主動(dòng)脈弓及頭臂分支、動(dòng)脈導(dǎo)管等血管空間位置關(guān)系，從而提高胎兒CVR產(chǎn)前超聲檢出率并準(zhǔn)確分型。STIC-HD live flow成像技術(shù)將成為2D+Doppler超聲診斷的有力補(bǔ)充，為胎兒心臟及大血管立體重建提供新的方法和手段。

參考文獻(xiàn)

[1] 接連利.胎兒心臟病理解剖與超聲診斷[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2010:260-265.

[2] 李勝利,文華軒.胎兒超聲斷層解剖模式圖設(shè)計(jì)與應(yīng)用:胎兒三血管切面及三血管氣管切面異常表現(xiàn)[J/CD].中華醫(yī)學(xué)超聲雜志(電子版),2010,7(6):948-966.

[3] 張燁,何怡華,孫琳,等.胎兒孤立完全性血管環(huán)常見類型產(chǎn)前超聲診斷研究[J/CD].中華醫(yī)學(xué)超聲雜志(電子版),2016,13(8):577-581.

[4] 李勝利,文華軒,羅丹丹.胎兒主動(dòng)脈弓及其分支異常分型的再認(rèn)識(shí)(連載一)[J/CD].中華醫(yī)學(xué)超聲雜志(電子版),2017,14(5):31-333.

[5] 鎖仁靜,李亮,穆仲平,等.時(shí)間-空間關(guān)聯(lián)成像聯(lián)合高分辨率血流成像診斷胎兒雙主動(dòng)脈弓畸形[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜志,2016,32(5):560-563.

[6] 應(yīng)倩,伍育蓉,孫錕.時(shí)間-空間相關(guān)成像技術(shù)在胎兒心臟檢測(cè)中的應(yīng)用[J/CD].中華醫(yī)學(xué)超聲雜志(電子版),2016,13(9):711-714.

[7] 郭爽,張志坤.HD live技術(shù)在單絨毛膜性雙胎妊娠中的診斷價(jià)值[J/CD].中國產(chǎn)前診斷雜志(電子版),2017,9(1):42-45.

[8] Hata T, Hanaoka U, Tenkumo C, et al. Three-and four-dimensional HD live rendering images of normal and abnormal fetuses:pictorial essay[J].Arch Gynecol Obstet,2012,286:1431-1435.