實時雙平面成像技術(shù)測量正常胎兒主動脈瓣環(huán)面積的臨床意義

王彧，孫雪，張穎

（中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科，沈陽 110004）

超聲心動圖是產(chǎn)前診斷胎兒先天性心臟病最有效的手段。應(yīng)用超聲心動圖觀察胎兒主動脈瓣瓣膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)有助于提高胎兒主動脈瓣異常的產(chǎn)前篩查檢出率。目前，臨床上通用的胎兒橫斷面掃查法可觀察絕大多數(shù)胎兒的心臟結(jié)構(gòu)，能夠檢測出各種心臟畸形。超聲心動圖一般在五腔心切面顯示胎兒主動脈瓣部分結(jié)構(gòu)，但無法觀察其整體形態(tài)結(jié)構(gòu)，該切面也不適用于瓣環(huán)面積的測量。超聲檢查醫(yī)師可獲取胎兒主動脈根部水平大血管短軸切面來觀察主動脈瓣膜結(jié)構(gòu)、形態(tài)，并測量瓣環(huán)面積，但該切面獲取有一定難度，對超聲醫(yī)師的技術(shù)水平要求較高。

胎兒實時雙平面成像技術(shù)［1-3］是近年來用于胎兒心臟產(chǎn)前檢查的新技術(shù)。它使用電子曲面矩陣探頭，能夠?qū)崟r獲得胎兒同一心動周期2個不同角度的高分辨率、高幀頻平面，因此可以同時顯示主動脈瓣長軸及短軸切面，進(jìn)而可以觀察瓣膜啟閉以及形態(tài)結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)了常規(guī)二維超聲心動圖的不足。本研究應(yīng)用常規(guī)二維超聲心動圖和實時雙平面成像技術(shù)觀察胎兒主動脈瓣，比較二者的采集時間和成像率；實時雙平面成像技術(shù)測量主動脈瓣環(huán)面積，分析主動脈瓣環(huán)面積與孕周大小的關(guān)系，旨在探討實時雙平面成像技術(shù)在胎兒心臟檢查方面的臨床應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

選取2018年6月至2019年6月在我院進(jìn)行產(chǎn)前胎兒心臟超聲檢查的孕婦180例。孕周22～34周，平均孕周（26.2±1.9）周；年齡21～36歲，平均（27.4±2.5）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）單胎妊娠；（2）常規(guī)胎兒超聲檢查無心內(nèi)及心外畸形；（3）孕婦無各種高危因素疾??；（4）入選孕婦由同一名超聲醫(yī)生檢查和數(shù)據(jù)采集。

1.2 檢查儀器和方法

采用GE Voluson E10 彩色多普勒超聲診斷儀進(jìn)行檢查，使用eM6C電子曲面矩陣4D探頭，頻率1～6 MHz。采用胎兒整體掃查程序排除心外畸形。應(yīng)用橫斷面連續(xù)掃查法獲取各標(biāo)準(zhǔn)診斷切面并排除心內(nèi)畸形。然后應(yīng)用常規(guī)二維超聲心動圖獲取大動脈短軸切面，于舒張期清楚顯示主動瓣環(huán)時凍結(jié)圖像，記錄采集時間和顯示情況。隨后在橫位左心室流出道切面基礎(chǔ)上，切換雙平面成像模式，隨即在同一屏幕上同時顯示主動脈瓣長軸切面（平面A）與短軸切面（平面B）2個相互正交切面，調(diào)節(jié)平面A取樣線角度，使取樣線通過主動脈瓣環(huán)水平，此時平面B可顯示出有完整主動脈瓣的短軸切面，于舒張期清楚顯示主動脈瓣環(huán)時凍結(jié)圖像，記錄采集時間和顯示情況，并操縱軌跡球勾勒出主動脈瓣環(huán)面積，每次重復(fù)測量3次，取平均值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料采用表示，組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料采用率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；胎兒主動脈瓣環(huán)面積與孕周的關(guān)系采用Pearson線性相關(guān)分析，P＜ 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)二維超聲心動圖和實時雙平面成像技術(shù)的成像率、采集時間比較

結(jié)果顯示，常規(guī)二維超聲檢查111例胎兒（61.67%）成功顯示主動脈瓣環(huán)（圖1），圖像采集時間為（15.59±4.34）s；實時雙平面成像技術(shù)檢查158例胎兒（87.78%）成功顯示主動脈瓣環(huán)（圖2），圖像采集時間為（11.78±3.87）s。2種檢查方法的成像率、圖像采集時間比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=32.487，P＜ 0.01；t=7.56，P＜ 0.01）。

圖1 常規(guī)二維超聲心動圖顯示正常胎兒主動脈瓣環(huán)Fig.1 Visualization of a normal fetal aortic valve annulus using traditional two-dimensional echocardiography

圖2 實時雙平面成像技術(shù)測量胎兒主動脈瓣環(huán)面積Fig.2 The measurement of normal fetal aortic annular areas using real-time bi-plane technique

2.2 實時雙平面成像技術(shù)測量的主動脈瓣環(huán)面積與孕周的關(guān)系

結(jié)果顯示，主動脈瓣環(huán)面積隨胎兒孕周增加逐漸增大，主動脈瓣環(huán)面積與孕周呈正相關(guān)（r=0.90，P＜ 0.01），見表1。

表1 實時雙平面成像技術(shù)測量的不同孕周的胎兒主動脈瓣環(huán)面積比較Tab.1 Comparison of fetal aortic annular areas of the different gestational age using the real-time bi-plane technique

3 討論

主動脈瓣是心臟重要解剖結(jié)構(gòu)之一，為左心室流出道的組成部分，對維持左心系統(tǒng)的正常血流動力學(xué)起重要作用。觀察主動脈瓣葉結(jié)構(gòu)及啟閉運(yùn)動可明確瓣膜有無畸形及功能異常，測量主動脈瓣環(huán)面積可評判胎兒有無潛在主動脈狹窄或合并左心室發(fā)育不良綜合征的可能，因此準(zhǔn)確測量主動脈瓣環(huán)面積具有重要的臨床意義。產(chǎn)科超聲檢查中在左心室流出道切面上可觀察到主動脈部分瓣葉與瓣環(huán)結(jié)構(gòu)［4-6］。美國醫(yī)用超聲研究所（American Institute of Ultrasound in Medicine，AIUM）關(guān)于胎兒心臟超聲檢查及測量參數(shù)的規(guī)范中已增加了胎兒大動脈水平的短軸切面［7］，在該切面上可顯示主動脈瓣環(huán)及瓣葉結(jié)構(gòu)，并可測量主動脈瓣環(huán)的面積。然而，對于普通超聲醫(yī)師來說，獲取該切面難度較大，易受操作醫(yī)師專業(yè)水平的影響。實時雙平面成像技術(shù)彌補(bǔ)了常規(guī)二維超聲心動圖的不足，也避免過于依賴操作醫(yī)師的專業(yè)技術(shù)水平，能夠快速準(zhǔn)確測量主動脈瓣環(huán)面積。本研究結(jié)果顯示，與常規(guī)二維超聲心動圖比較，實時雙平面成像技術(shù)主動脈瓣環(huán)采集時間更短，成像率更高（均P＜ 0.05），在產(chǎn)科超聲中應(yīng)用具有更好的臨床實用價值。

VIGNESWARAN等［8］的單中心研究中測量了13～36孕周胎兒主動脈瓣環(huán)的直徑，間接評估了主動脈瓣的發(fā)育情況。主動脈瓣環(huán)面積相對于瓣環(huán)直徑更能全面反映胎兒左心室流出道的發(fā)育情況，因此，本研究測量出的不同孕周胎兒主動脈瓣環(huán)面積具有重要的參考價值，在評價胎兒左心室發(fā)育不良伴隨的左心室流出道狹窄程度時可依此做出準(zhǔn)確評估。

目前，除了常規(guī)二維超聲心動圖，時間-空間相關(guān)成像（spatiotemporal image correlation，STIC）技術(shù)也是產(chǎn)前檢查胎兒心臟的常用技術(shù)［9-11］。已有研究［12］應(yīng)用STIC技術(shù)測量14～40孕周胎兒的主動脈瓣直徑，并得到了主動脈瓣直徑隨孕周變化的參考值，為產(chǎn)前超聲評估胎兒心臟異常提供了參考。ADRIAANSE等［13］應(yīng)用STIC 技術(shù)測量正常胎兒主、肺動脈瓣的瓣口面積，得出主、肺動脈瓣的瓣口面積均和孕周大小呈正相關(guān)的結(jié)論，與本研究結(jié)果基本一致。與常規(guī)二維超聲心動圖比較，STIC技術(shù)可以更好顯示胎兒主動脈瓣瓣膜啟閉和形態(tài)結(jié)構(gòu)，以及與周圍組織的空間關(guān)系。但STIC技術(shù)容積數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)劣易受胎兒運(yùn)動及二維圖像初始平面等多種因素影響，且后期的脫機(jī)后處理分析需要專業(yè)性操作，耗時長，臨床工作中存在一定的局限性，而實時雙平面成像技術(shù)很好地解決了這個問題。實時雙平面成像技術(shù)減少了采集時間和后處理時間，并且可同時觀察主動脈瓣的長軸與短軸切面，能夠更好地觀察主動脈瓣葉畸形。

目前，國內(nèi)外對產(chǎn)前應(yīng)用實時雙平面成像技術(shù)觀察或者測量主動脈瓣環(huán)面積的研究尚未見報道，本研究為產(chǎn)前測量主動脈瓣環(huán)面積提供了新的方法，同時也為觀察主動脈瓣的啟閉情況及形態(tài)結(jié)構(gòu)提供了新的輔助檢查手段。然而，實時雙平面成像技術(shù)也有一定的局限性，圖像采集是基于二維超聲圖像，當(dāng)孕婦腹壁過厚或者胎盤、肋骨等因素影響時，圖像分辨力減低，當(dāng)調(diào)高機(jī)器的靈敏度時圖像回聲增粗，因此導(dǎo)致測量值產(chǎn)生偏差。在采集圖像時當(dāng)取樣線不能通過平面 A的主動脈瓣時，平面B則無法觀察到主動脈瓣全貌，因此對胎兒體位要求較高。

綜上所述，實時雙平面成像技術(shù)可以有效顯示胎兒主動脈瓣環(huán)及瓣葉形態(tài)結(jié)構(gòu)，主動脈瓣環(huán)面積與孕周正相關(guān)。實時雙平面成像技術(shù)可以作為產(chǎn)前觀察胎兒主動脈瓣的新輔助方法。本研究測量的主動脈瓣環(huán)面積為臨床檢查提供了參考依據(jù)。