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本课题将分两部分对以下内容进行研究。
(一)应用STIC技术TUI显像模式,通过比较以三个不同的初始切面获取的STIC容积数据对胎儿心脏9个标准切面的显示率,分析各组STIC容积数据对正常胎儿心脏结构的显示能力,探讨不同初始切面的容积数据信息互补的可能性,为STIC技术在中孕期胎儿心脏检查中应用提供方法学依据。
(二)总结胎儿各种心脏结构异常的三维声像特征;采用双盲法比较STIC技术与传统二维超声心动图诊断心脏异常的准确性,与引产后胎儿病理解剖结果对照,探讨STIC技术能否比传统超声心动图提供更多准确的诊断信息,评价STIC技术对于胎儿CHD的诊断价值。
第一部分三维超声STIC技术筛查胎儿心脏的方法学研究
目的:应用三维超声STIC技术超声断层显像模式,通过比较以三个不同初始切面获取的STIC容积数据对正常胎儿心脏结构的显示能力,探讨不同初始切面的容积数据信息互补的可能性,为STIC技术在中孕期胎儿心脏检查中应用提供方法学依据。
方法:
研究对象:2005年1月至2008年1月在中山大学附属第一医院行常规产前超声检查的正常单胎孕妇60例。
仪器设备:三维彩色多普勒超声仪Voluson730 Expert,经腹三维超声容积探头,STIC技术和4D View软件。
采集STIC容积数据和分组:孕妇仰卧位,操作者通过调整超声探头入射角度,分别显示胎儿心脏的三个标准的初始切面并获取STIC容积数据。获取的容积数据根据不同初始切面分为三组:A组—胸骨旁四腔心切面、B组—心尖四腔心切面、C组—主动脉弓长轴切面。STIC容积数据的采集和分析均由两名具有5年以上产前诊断经验的超声检查人员完成。
STIC容积数据的分析:分析者应用4D View软件,在多平面重建模式调整出标准A平面,进入TUI状态,调节切面间距、参考平面、三维空间轴,同时显示4CV、五腔心切面、三血管气管切面后依次显示左、右心室流出道、大动脉短轴切面、上下腔静脉纵切面、动脉导管长轴切面、LAV—AoA,在观察动态和静态图像显示的结构。根据各切面的判断标准评价STIC—TUI显示的9个胎儿心脏标准切面的图像质量:能显示必须的解剖结构者为清晰,未能显示必须的解剖结构者为模糊。
数据统计分析:应用SPSS16.0软件包进行统计学分析。
结果:
基本资料:孕周中位数为23周。共获得104个容积数据,A组49个、B组30个、C组25个。胎方位不同可显示的初始切面不同。
三组STIC容积数据对心脏9个标准切面的显示情况:
每例平均操作时间为241"。A组对9个标准切面的显示率均较高,总显示率97.7%;B组对LAV—AoA等长轴切面显示较低,对其它切面显示率高,总显示率94.1%;C组对LAV—AoA、LAV—DA、LOTV及3VTV的显示率均为100%,对其它切面显示率较低,总显示率91.6%。
A、B两组中四腔心和五腔心切面的显示率均达100%,C组中仅为80.0%,C组与A、B组比较差异有统计学意义。
A、B、C三组中三血管气管切面与左室流出道切面显示率分布一致,分别为100%、93.3%、100%,其差异无统计学意义。A、B、C三组中大动脉短轴切面与右心室流出道切面的显示率分布一致,分别为97.9%、100%、88.0%,整体和组间的差异均无统计学意义。
主动脉弓长轴切面在C组中显示率最高,为100%;B组中显示率最低,为80.0%;A组中显示率为91.8%。三组显示率整体上具有统计学差异,但组间差异不显著(P>0.017)。动脉导管弓长轴切面(LAV—DA)的各组显示率与LAV—AoA相似,仅B组的显示率(86.7%)略不相同,但LAV—DA的各组显示率无整体差异(PA—B—C>0.05)和组间差异(P>0.017)。
上下腔静脉切面(SVC+IVC)在A、B、C组中的显示率分别为100%、93.3%、88.0%,显示率在三组中存在整体差异(PA—B—C<0.05),但组间差异尚无统计学意义(P>0.017)。
结论:
(一)以不同初始切面采集的STIC容积数据可影响其显示胎儿心脏各标准切面的能力,初始切面为胸骨旁四腔心切面的容积数据显示心脏标准切面的能力较强,且可根据胎位条件采集多个不同初始切面的容积数据以相互补充图像信息。
(二)本研究设计的STIC—TUI模式联合三维旋转功能的操作流程可以快速、动态、同时显示胎儿心脏的多个标准切面,有助于提高胎儿心脏STIC容积数据分析的效率,增强STIC技术应用于胎儿心脏常规检查的可行性。
第二部分应用三维超声STIC技术诊断胎儿先天性心脏病的研究
目的:通过采用双盲法比较STIC技术与传统二维超声对诊断各种心脏结构异常的准确性,对照引产后胎儿病理解剖结果,探讨STIC技术能否比传统超声心动图提供更多准确的诊断信息,并总结胎儿各种心脏结构异常的三维声像特征,评价STIC技术对于胎儿CHD的诊断价值。
方法:
研究对象:2006年1月至2008年10月在中山大学附属第一医院行产前超声检查疑为胎儿心脏畸形,并已存储STIC容积数据,后期有胎儿尸解报告的病例24例。
仪器设备:同第一部分
研究步骤:由两名具有5年以上产前诊断经验的超声检查人员,采用二维超声联合彩超进行胎儿心脏超声检查,根据胎儿先天性心脏结构异常的超声诊断标准作出诊断;并采集和储存STIC容积数据;继而应用4D View软件对已编码的STIC容积数据进行盲法分析。记录二维超声、STIC容积数据分析及胎儿引产后病理解剖结果等资料。
数据统计分析:应用SPSS16.0软件包进行统计学分析。应用秩和检验比较病理解剖、二维超声和STIC技术诊断的胎儿各类心脏结构异常的数量及两种超声检查的诊断等级;采用Pearson卡方检验或Fishers精确概率检验比较两种检查方法对不同类型心脏结构异常的诊断符合率。α=0.05,P<0.05认为差异有统计学意义。当三组数据进行两两比较时,P<0.017时差异具有统计学意义。
结果:
基本资料:孕妇年龄中位数27岁(23~38岁),孕周中位数25周(18~38周)。8例(33.3%)是单纯心脏结构异常,16例(66.7%)合并其他系统异常,包括唇腭裂、特殊面容、Dandy—Walker畸形等中枢神经系统异常、手足异常、肾发育不良、内脏异构综合征等。20例行胎儿染色体检查,14例染色体核型正常,6例染色体异常包括2例18三体征、1例13三体征、1例21三体征、2例46,XY,inv(9)。STIC扫描共采集68个容积数据。
异常胎儿心脏结构的三维声像特征:各种静脉连接异常、大动脉与心室连接异常、动脉干及其分支异常在STIC—MPR、TUI模式可快速、动态、多角度显示全貌及血流动力学状态;反转成像显示心腔与大血管及其分支的空间关系可接近解剖图片效果;房室连接异常与房室间隔异常可通过表面成像显示房室瓣冠状面或房室隔的心房面、心室面观,直观显示房室瓣、卵圆孔瓣膜及房室间隔缺损的形态、运动及血流动力学状况。
二维和STIC技术诊断结果比较:根据胎儿尸解结果,24例胎儿CHD的主要诊断包括:室间隔缺损2例,心内膜垫缺损1例,左心发育不良综合征4例,右心发育不良3例,主动脉弓缩窄4例,大动脉转位2例,法乐四联症1例,右室双出口1例,永存动脉干1例,肺动脉发育不良1例,心脾综合征3例(2例右侧异构,1例左侧异构),心脏横纹肌瘤1例。2例只有1种心脏结构异常,22例有至少2种以上心脏结构异常。24例胎儿CHD的二维超声诊断等级情况:1级20.8%(5/24),2级54.2%(13/24),3级20.8%(5/24),4级4.2%(1/24);而大部分病例的STIC诊断等级较高:1级91.7%(22/24),2级8.3%(2/24)。两组数据经Wilcoxon秩和检验显示分布有统计学差异(P<0.05)。
二维和STIC技术诊断各类胎儿心脏结构异常符合率的比较:二维和STIC技术诊断的各种心脏结构异常的总符合率分别为64.1%、97.8%(P<0.05)。二维超声对静脉与心房连接异常、动脉与心室连接异常、动脉干及分支异常的诊断符合率低,分别为37.5%、54.5%、57.5%,STIC容积数据分析对这三类的异常细节诊断符合率明显比二维超声高,分别为100%、100%、97.5%(P<0.05)。STIC容积数据分析对房室连接异常、房室间隔异常的诊断符合率分别为100%、95.2%,也较二维超声的符合率(72.7%、85.7%)高,但差异无统计学意义(P>0.05)。
结论:
(一)STIC技术的多种成像模式对各种胎儿心脏结构异常的显像较二维声像更加直观、立体,为超声诊断、临床交流和教学提供更加丰富、翔实的图像信息。
(二)STIC技术对静脉与心脏连接异常、动脉与心室连接异常、动脉干及分支异常的诊断较二维超声更加准确;对房室连接异常、房室间隔异常的诊断准确性与二维超声诊断无显著差异。
(三)STIC技术诊断胎儿心脏结构异常的病理符合率(97.8%)明显高于二维超声诊断的病理符合率(64.1%),故STIC技术能比二维超声提供更多、更准确的诊断信息,可以明显提高胎儿CHD超声诊断的准确性。