STIC技術在孕晚期胎兒心臟圓錐動脈干檢查中的應用

劉宏強，王義成，程志華，李小娟，趙彤，焦桂青

河北北方學院附屬第一醫院 a.超聲醫學科；b.婦產科，河北 張家口 075000

引言

孕中期是胎兒心臟畸形篩查的關鍵時期[1]，但是由于我國胎兒心臟畸形篩查的開展還未十分成熟，加上一些患者對于胎兒畸形篩查的認識不足[2]，導致錯過了這個關鍵時期，來院檢查時已經到了孕晚期，這就為超聲檢查排除畸形造成了困難。胎兒心臟圓錐動脈干的一些畸形預后較差，嚴重影響患者的生活質量[3-4]，時間—空間相關成像（Spatio-Temporal Image Correlation，STIC）技術是一種數據采集、分析及圖像重建的新技術，為診斷胎兒先天性心臟病提供了一個全新的途徑，該技術具有多種成像模式，每種模式還可以和彩色多普勒、能量多普勒、高分辨率血流顯像等技術聯合應用，這就可以為我們提供更多的診斷信息，使一些二維超聲不能顯示的結構在重建后得到顯示。本研究探討STIC技術在孕晚期胎兒心臟圓錐動脈干檢查中的應用，研究結果表明：STIC技術可以使孕晚期胎兒心臟圓錐動脈干的顯示率明顯提高。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2017年6～11月在我院進行超聲產前檢查的孕晚期孕婦150例，分別用二維和STIC技術對胎兒心臟圓錐動脈干進行檢查。孕婦年齡23～37歲，平均年齡（27.73±1.38）歲，胎兒孕周36～39周，平均孕周（37.55±1.87）周，所有孕婦均知情同意，本研究經醫院倫理委員會審核通過。

1.2 使用儀器

使用美國GE公司Voluson E8彩色多普勒超聲診斷儀，二維凸振探頭頻率2～7 MHz，三維容積探頭頻率2～5 MHz，儀器有QLAB軟件處理系統，具備STIC技術功能。

1.3 檢查方法

1.3.1 二維超聲圖像的獲取

選擇晚孕超聲產科檢查模式，探頭頻率一般調節至3.2 MHz左右，按產科超聲常規檢查的要求進行測量和記錄；產科常規檢查完成后，把條件選為胎兒心臟模式，探頭頻率一般調節至3.8 MHz左右，按國際婦產科學會《胎兒心臟超聲篩查指南2014》進行相關檢查，要求留取胎兒心臟圓錐動脈干的4個標準切面，分別為：三血管切面、三血管氣管切面、動脈導管弓冠狀切面和主動脈弓冠狀切面（圖1）。

圖1 二維超聲圖像

1.3.2 STIC技術超聲圖像的獲取

選擇三維容積探頭，把條件選為胎兒心臟模式，之后選擇STIC-HDF-HDLive技術進行容積數據采集。操作要求：以三血管切面、三血管氣管切面、動脈導管弓冠狀切面和主動脈弓冠狀切面為基礎，在切面穩定后，按下HDF鍵，適當的調節增益，使血流清晰顯示但不外溢，感興趣區域應占整個圖像的2/3；選擇STIC四維模式，適當調節取樣框使其范圍略大于感興趣區域，把掃描容積角度調節至30°～50°范圍，囑孕婦屏氣，啟動STIC掃描，采集時間定為10 s，儲存掃描數據。

1.3.3 STIC掃描數據的處理

選擇正交三平面模式，調整A平面位置至感興趣區域；選擇STIC成像重建模式，旋轉x、y、z軸得到需要的切面進行儲存（圖2）。

圖2 STIC技術重建超聲圖像

1.4 統計學分析

采用SPSS 22.0統計軟件對所有數據進行統計學分析，計量資料以x-±s表示，計數資料比較采用配對資料χ2檢驗，檢驗水準取a=0.05，P＜0.05時差異有統計學意義。

2 結果

2.1 二維及STIC技術在三血管切面獲得率的比較

二維超聲檢查在三血管切面獲得121例，顯示率80.7%，STIC技術檢查兒獲得123例，顯示率82.0%。差異無統計學意義（P=0.500），見表1。

表1 三血管切面兩種超聲檢查方法切面獲得率比較 [例 (%)]

2.2 二維及STIC技術在三血管氣管切面獲得率的比較

二維超聲檢查在三血管氣管切面獲得116例，顯示率77.3%，STIC技術檢查兒獲得120例，顯示率80.0%。差異無統計學意義（P=0.125），見表2。

表2 三血管氣管切面兩種超聲檢查方法切面獲得率比較 [例 (%)]

2.3 二維及STIC技術在動脈導管弓冠狀切面獲得率的比較

二維超聲檢查在動脈導管弓冠狀切面獲得103例，顯示率68.7%，STIC技術檢查兒獲得124例，顯示率82.7%。STIC技術顯示率明顯高于二維超聲（P=0.000），見表3。

表3 動脈導管弓冠狀切面兩種超聲檢查方法切面獲得率比較 [例 (%)]

2.4 二維及STIC技術在動脈導管弓冠狀切面獲得率的比較

二維超聲檢查在主動脈弓冠狀切面獲得86例，顯示率57.3%，STIC技術檢查兒獲得122例，顯示率81.3%。STIC技術顯示率明顯高于二維超聲（P=0.000），見表4。

表4 主動脈弓冠狀切面兩種超聲檢查方法切面獲得率比較 [例 (%)]

3 討論

二維檢查可將胎兒心臟結構形態、連續關系及空間位置直觀顯示出來，在孕中期大部分可以得到較為清晰的切面，有時需要等待胎兒變換多個體位才能獲得，存在一定的局限性[5]。楊靜等[6]研究指出STIC技術可彌補二維診斷的不精確、不完善，對孕中期胎兒心臟畸形診斷準確率高達94.09%，但是對孕晚期胎兒未做研究，而孕晚期是對錯過了孕中期心臟畸形篩查胎兒的最后一個關鍵時期，本研究就是利用STIC技術可以多切面重建的優勢對孕晚期胎兒進行研究，探討該技術在孕晚期診斷胎兒心臟圓錐動脈干系統疾病的應用潛力。

STIC技術的概念和成像原理。STIC技術屬于門控和重建技術領域，是不需要連接外圍設備，利用門控采集數據的超聲新技術[7]。STIC技術的問世，克服了傳統的四維超聲幀頻低的缺點，從而使對跳動的心臟檢查成為可能[8-9]。STIC成像的容積探頭采用電子列陣自動掃描的方式進行單向容積數據的采集，單向容積圖像采集的幀頻在120幀/s以上，屬于高頻采集，一次圖像采集時間小于正常的心臟心率，因此成像清晰[10]。STIC技術一次容積數據的采集量所包含的二維圖像在1000幅以上，如此豐富的信息可以為后期的圖像處理及重建提供支持[11-12]。STIC技術圖像形成的過程為[13-14]：① 電子列陣探頭自動快速掃描獲取感興趣區域的容積數據；② 后處理系統根據胎兒心臟室壁的運動時間間隔計算出胎心率之后根據胎心收縮峰的時相對圖像進行分類重組和疊加，形成一個完整心動周期的四維容積數據；③ 數據組合完畢后我們就可以通過平移、旋轉的方式來獲得所需要的任意切面圖像。

STIC技術在孕晚期診斷胎兒心臟畸形的臨床應用。孕晚期不是超聲診斷胎兒心臟畸形的最佳時期，孕晚期胎兒心臟雖然較孕中期體積大，但是受到胎兒骨骼發育、羊水減少及胎盤成熟（特別是前壁胎盤）等因素的影響，傳統的二維超聲檢查一些結構已經顯示不清[15-16]，STIC技術容積掃描可以獲得大量的信息[17-18]，根據心臟解剖結構的特點或血流信號的引導就可以獲得基礎切面進行掃描，之后再通過后處理技術得到我們想要的切面[19]，所以在孕晚期可以提供更多的超聲診斷信息。本次研究表明，STIC技術在孕晚期胎兒心臟圓錐動脈干的4個重要切面的顯示率均達到了80%及以上，比二維成像三血管及三血管氣管切面顯示率略高，無顯著性差異，不能拒絕二維成像認為STIC技術在這兩個切面上有優勢，但是在動脈導管弓冠狀切面和主動弓冠狀切面的顯示率明顯高于二維成像，有顯著性差異，說明STIC技術在這兩個切面上有優勢。這就為我們孕晚期診斷主動脈弓、降主動脈及主動脈分支疾病，評價孕晚期動脈導管的情況提供了基礎。而且在研究中我們發現STIC技術較傳統二維技術更容易獲得這些切面，在卡方配對檢驗數據中我們發現，二維可以顯示的切面STIC技術均能顯示，而STIC技術可以顯示的切面二維不能全部顯示。本次研究中二維不能獲得所需切面的主要原因是胎兒俯臥位、前壁胎盤和孕婦腹壁較厚，STIC技術不能獲得所需切面的主要因素是胎兒俯臥位，可見該技術在孕晚期較傳統二維技術有優勢。

綜上所述，STIC技術應用于孕晚期胎兒心臟心臟圓錐動脈干的檢查是可行的，可以明顯的提高心臟圓錐動脈干系統冠狀切面的顯示率，降低檢查難度。STIC技術有利于我們獲得胎兒心臟的標準切面，還可以立體顯示血管和心臟的解剖信息，為我們孕晚期胎兒心臟的產前評估提供可靠的診斷依據，應用前景廣泛。本研究還存在一些不足，150例的樣本量偏小，只對心臟圓錐動脈干系統進行了分析，今后需要在此基礎上增加樣本量，進一步對STIC技術在孕晚期胎兒心臟各個系統檢查中的應用進行研究。

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