四維超聲時間- 空間關聯成像技術在胎兒心臟畸形篩查診斷中的應用價值

孫桂春，黃新園，黃金

江西中醫藥大學第二附屬醫院 （江西南昌 330012）

胎兒心臟畸形為臨床常見的胎兒先天性發育缺陷性疾病，是由胚胎時期胎兒心臟、大血管發育異常導致的畸形，臨床發生率較高，預后較差。臨床研究顯示，胎兒心臟畸形發生的誘因較多，多與遺傳性、母體及外界環境等因素密切相關。若未盡早接受有效干預，可對胎兒正常生長發育造成危害，增加圍生兒死亡風險[1]。產前開展胎兒心臟畸形篩查，對改善妊娠結局及提升出生人口質量的意義重大。遺傳學和血清學指標篩查能為臨床診斷胎兒心臟畸形提供一定依據，但難以輔助醫師密切觀察胎兒心臟的形態結構，且發現微小畸形的難度較大，臨床應用有限。二維超聲為臨床產前篩查胎兒心臟畸形的重要技術之一，其通過分析主動脈弓切面與三血管切面、三血管氣管切面等影像學信息實施分型診斷，但由于胎兒的體積較小，病理解剖結構較復雜，加之受宮內條件和胎兒心臟運動等影響，導致二維超聲僅能顯示1 個切面信息，難以顯示心臟和大血管間的關系，存在較高的臨床誤診、漏診風險[2-3]。四維超聲時間-空間關聯成像（spatiotemporal image correlation，STIC）為臨床篩查胎兒畸形的新技術，其能經多方位與多角度重建技術得到更具體的胎兒心臟信息，對胎兒心臟結構的形態、周圍組織關系、空間位置進行全面、直觀的展示，為臨床早期篩查胎兒心臟畸形提供新方向[4]。鑒于此，本研究旨在探討胎兒心臟畸形篩查診斷中四維超聲STIC 技術的應用價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2020 年3 月至2022 年5 月醫院收治的97 例疑似有胎兒心臟畸形的孕婦，年齡21～40 歲，平均（28.65±2.79）歲；孕周19～28 周，平均（24.30±1.15）周；初產婦62 例，經產婦35 例；體質量指數19.4～29.8 kg/m2， 平 均（24.86±2.37）kg/m2。本研究經醫院醫學倫理委員會審批。

納入標準：妊娠期未應用藥物治療；均為單胎妊娠；具備正常的言語、認知功能；經頸項軟組織檢查提示增厚；經唐氏篩查提示胎兒染色體存在明顯異常；生化指標檢查示胎兒心臟異常；均于本院接受全程產前篩查，并于本院產科接受正常分娩或終止妊娠處理；孕婦和家屬均簽署知情同意書。排除標準：經體外受精妊娠；產前篩查期間發生宮內死亡、自然流產；合并心腦血管疾病、臟器功能不全；宮內發育遲緩；有先天性心臟畸形既往家族史；有妊娠期并發癥、合并癥；隨訪資料不全。

1.2 方法

采用彩色多普勒超聲診斷儀[美國GE 公司，國械注準20152231495， Voluson E8 型]進行二維超聲、四維超聲STIC 技術篩查，配備凸陣容積探頭，工作頻率為4～8 MHz；先進行二維超聲篩查，叮囑產婦放松身心，保持呼吸平穩，胎兒身體處于靜止狀態下檢查；采集初始平面為四腔心切面，全方位掃查胎兒的心臟五腔心切面、左右心室流出道、三血管氣管切面、主動脈弓切面、腔靜脈長軸及動脈導管弓切面，采集角度為25°～30°，掃描時間為10～12.5 s。二維超聲掃查完畢后，調整工作模式為3D/4D，采用三維容積探頭，掃查胎兒胸部矢狀切面、主動脈弓長軸切面、四腔心切面，采集掃查信息作為原始采集平面。明確胎兒胸部皮膚外緣，掃查心臟、下頸部、胃等部位，啟動STIC 技術功能，合理調整容積窗，調節掃描角度為25°～40°，采集時間為7.5～15 s。容積數據獲取后，借助GE4D View 軟件進行脫機分析，經多切面、斷層超聲成像模式，顯示心臟五腔心切面、左右心室流出道、三血管氣管切面、主動脈弓切面、腔靜脈長軸及動脈導管弓切面信息，分析胎兒是否存在心臟畸形。由2 名經驗豐富的超聲科醫師通過雙盲法閱片，獲取最終結果。

1.3 觀察指標

（1）比較二維超聲與四維超聲STIC 技術對胎兒心臟畸形的篩查時間、圖像采集時間。（2）隨訪結果：給予入選孕婦隨訪直至妊娠結束，對于選擇終止妊娠的孕婦，根據引產胎兒的臨床檢查結果和尸檢結果來判定是否存在胎兒心臟畸形，對于繼續妊娠直至正常分娩的孕婦，則根據新生兒超聲心動圖等具體檢查結果判定是否存在胎兒心臟畸形。（3）診斷效能：以隨訪結果為胎兒心臟畸形診斷金標準，比較二維超聲、四維超聲STIC 技術單獨及聯合篩查的診斷效果，包括靈敏度、準確度、特異度，并分析2 種影像技術單獨診斷、聯合診斷結果與隨訪結果的一致性。

1.4 統計學處理

采用SPSS 21.0 統計學軟件分析數據。計量資料以±s表示，采用t檢驗。計數資料以率表述，采用χ2檢驗。一致性分析采用Kappa檢驗，Kappa值>0.75 為 高 度 一 致；Kappa值 為0.45～0.75 為中度一致；Kappa值<0.45 為一致性欠佳。P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 二維超聲與四維超聲STIC 技術對胎兒心臟畸形的篩查時間、圖像采集時間比較

四維超聲STIC技術的胎兒心臟畸形篩查時間、圖像采集時間短于二維超聲（P<0.05），見表1。

表1 二維超聲與四維超聲STIC 技術對胎兒心臟畸形的篩查時間、圖像采集時間比較（97 例，min，±s）

表1 二維超聲與四維超聲STIC 技術對胎兒心臟畸形的篩查時間、圖像采集時間比較（97 例，min，±s）

注：STIC 為時間-空間關聯成像

篩查方法 篩查時間 圖像采集時間二維超聲 9.81±2.06 1.08±0.12四維超聲STIC 技術 7.69±1.97 0.80±0.06 t 7.325 20.555 P 0.000 0.000

2.2 隨訪結果

隨訪發現，經引產病理診斷和新生兒超聲心動圖診斷發現胎兒心臟畸形46 例，占比47.42%。46 例心臟畸形類型分別為心內膜墊缺損3 例、室間隔缺損31 例、法洛四聯癥6 例、單心室1 例、主動脈縮窄/ 狹窄1 例、右心發育不良1 例、右位主動脈弓1 例、左心發育不良1 例、左心發育不良1 例。

2.3 診斷效能

相較于二維超聲、四維超聲STIC 技術單獨診斷，兩者聯合診斷在提高胎兒心臟畸形的診斷靈敏度、準確度方面效果均較好，且四維超聲STIC 技術較二維超聲好（P<0.05）；相較于二維超聲、四維超聲STIC 技術單獨診斷，兩者聯合診斷在提高特異度方面效果略好，但差異無統計學意義（P>0.05），見表2～3。經Kappa一致性檢驗顯示，二維超聲、四維超聲STIC 技術單獨及聯合診斷胎兒心臟畸形與隨訪結果的一致性分別為中度一致（Kappa值=0.522，P=0.000）、高度一致（Kappa值=0.752，P=0.000）、極高度一致（Kappa值=0.938，P=0.000）。

表2 二維超聲、四維超聲STIC 技術單獨與聯合診斷胎兒心臟畸形的結果

表3 二維超聲、四維超聲STIC 技術單獨與聯合對胎兒心臟畸形的診斷效能（%）

3 討論

目前，臨床對胎兒心臟畸形發生的具體病因仍未明晰，但因胎兒心臟結構較為復雜且特殊，加之受宮內胎兒體位及羊水條件、母體狀態等有關因素影響，胎兒心臟畸形發生率較高。若未及早發現和診治，可影響胎兒的發育與存活?，F階段，二維超聲在臨床篩查胎兒心臟畸形中應用廣泛，具有重復性好、安全性高的優點，能夠較清晰地呈現胎兒的心臟形態、大小等。但由于胎兒體積較小、心臟波動相對較快等，無法對心功能準確評估[5]。同時，由于操作者的經驗及技術水平不盡相同。孕婦存在較厚的腹部脂肪。部分孕婦可能既往實施過腹部手術等，造成二維超聲無法獲取完全的心臟切面，故難以清晰、準確地辨認胎兒心臟內部結構，易引起誤診、漏診等，加之胎兒體位的影響，導致篩查時間延長[6-7]。

作為臨床早期篩查胎兒心臟畸形的一種新手段，STIC 技術具有斷層顯像、反轉成像的功能，能在采集胎兒心臟容積信息后，直接重建立體影像結構，并在充分考慮時間因素的情況下，簡化圖像的采集操作過程，以多種成像模式展現，避免因操作者經驗不同而造成的不良影響[8-9]。同時，STIC 技術篩查能夠較清晰、準確地展示胎兒心臟的任意切面，為超聲醫師提供較為直觀的心臟結構及其與周圍結構關系等的高質量圖像，進一步提高臨床診斷準確度，彌補二維超聲圖像在時間與空間方面的不足[10]。本研究中，相較于二維超聲，四維超聲STIC 技術的胎兒心臟畸形篩查、圖像采集時間均較短。分析其原因為，相較于二維超聲，四維超聲STIC 技術能一次性采集胎兒的不同切面圖像及相關的心臟數據信息，篩查難度相對較低，不會顯著依賴于操作技術。本研究結果還顯示，相較于二維超聲、四維超聲STIC 技術單獨診斷，兩者聯合在提高胎兒心臟畸形的診斷靈敏度、準確度方面效果均較好，且四維超聲STIC 技術較二維超聲好，相較于二維超聲，四維超聲STIC 技術單獨診斷，兩者聯合在提高診斷特異度方面效果略好，提示聯合采用四維超聲STIC 技術及二維超聲篩查能提高臨床診斷胎兒心臟畸形的診斷效能。同時，經Kappa一致性檢驗分析發現，二維超聲、四維超聲STIC 技術及兩者聯合診斷胎兒心臟畸形與隨訪結果的一致性分別為中度一致、高度一致、極高度一致，提示聯合采用四維超聲STIC 技術、二維超聲篩查能提高對胎兒心臟畸形的診斷準確度。分析其原因為，相較于二維超聲，四維超聲STIC 技術不僅能夠連續性掃描感興趣的區域，還能根據時間順序，按照心動周期連續播放，獲得胎兒延時心臟三維圖像。此外，相較于二維超聲，四維超聲STIC 技術能夠系統化分析所篩查胎兒的四維圖像、容積數據，充分顯示胎兒大血管連接、心臟結構等信息，并呈現心臟任意切面，便于超聲醫師從多角度對胎兒心臟的細微結構進行分析，顯著提高診斷的準確度。

綜上所述，相較于單一應用二維超聲、四維超聲STIC 技術，兩者聯合篩查能夠進一步提高胎兒心臟畸形診斷的準確度、靈敏度，顯著降低漏診和誤診風險，為臨床早期診斷提供準確的參考依據。