薛軍 謝后蓉 吳山 吳迪 許惠敏 宋鈞 楊文鵬

超聲診斷胎兒心臟畸形的臨床研究新進展

薛軍 謝后蓉 吳山 吳迪 許惠敏 宋鈞 楊文鵬

胎兒超聲心動圖；心血管畸形；臨床進展

Fetal echocardiography；Cardiac malformation；Clinical application

先天性心臟病是導致新生兒死亡和殘疾的重要原因。我國現(xiàn)存先天性心臟病患兒約150萬，國外資料顯示，先天性心臟病患兒占出生嬰兒的8‰～12‰，據(jù)此估計，我國每年有20多萬各種先天性心臟病患兒出生，其中復雜、難治或出生后易發(fā)生早期死亡的先天性心臟病患兒約占20%[1]。許多患兒長期處于帶病狀態(tài)，不能正常生活，嚴重影響我國的人口素質(zhì)，也給患兒本人、家庭和社會帶來了沉重的負擔。

美國費城兒童醫(yī)院基于胎兒超聲心動圖的率先發(fā)展，在胎兒心臟超聲的引導下首先開展了胎兒心臟畸形的基因檢測，并在胎兒心臟超聲診斷及基因篩查病因?qū)W診斷領域處于世界領先地位[2]。胎兒超聲心動圖是目前唯一的無創(chuàng)性檢查胎兒心臟畸形的方法，能夠?qū)μ盒呐K畸形的結(jié)構、血流動力學變化及病變發(fā)展情況進行觀察。隨著超聲技術的發(fā)展及篩查方法的改進，胎兒超聲心動圖近年來在結(jié)構性心臟病的篩查及診斷、心律失常及心功能不全的評估中均起到十分重要的作用。

1 胎兒心臟檢查時間及方法

胎兒心臟在胚胎第2周開始形成，孕8周基本發(fā)育完成。早于16周因胎兒心血管結(jié)構發(fā)育尚小，超聲分辨率限制，只能顯示房室瓣及兩側(cè)心室腔，應用價值有限。晁桂華[3]認為孕16周以前因胎兒心臟小，結(jié)構顯示欠清晰，容易發(fā)生漏診；孕晚期因胎位相對固定，探頭與胎心的距離過遠，胎兒骨骼聲影遮擋及彩色多普勒角度過大等原因，亦常限制選取多個心臟切面及大動脈血流。吳松雷等[4]報道，妊娠18周后，四腔心、左右室流出道、上下腔靜脈的顯示率可達100%，妊娠23～27周上述切面加主動脈弓與肺動脈/動脈導管和降主動脈雙弓長軸切面的顯示率為100%。上述切面是診斷胎兒心臟畸形的基本切面。美國醫(yī)學超聲協(xié)會[5]推薦的胎兒超聲心動圖檢查時間為孕18～22周。我國衛(wèi)生部產(chǎn)前診斷條例規(guī)定，超聲應當在孕18～24周時診斷出胎兒致命畸形，包括無腦兒、嚴重腦膨出、嚴重開放性脊柱裂、嚴重胸及腹壁缺損內(nèi)臟外翻、單心室、致命性軟骨發(fā)育不全。胎兒心臟超聲篩查的時間也建議在該時期進行。但多數(shù)學者在臨床實踐中發(fā)現(xiàn)，孕20～28周是篩查胎兒心臟及大動脈異常最佳的時機，因此孕期胎兒心臟發(fā)育已趨于完善，胎兒大小合適，羊水量相對較多，而且肋骨及脊柱聲影遮擋不明顯，較容易獲得胎兒心臟及大動脈結(jié)構的清晰圖像，使診斷率提高。

由于胎兒不同發(fā)育時期心臟結(jié)構、血液循環(huán)、病理生理等特點與出生后存在不同或明顯不同之處，加之胎兒體位隨時發(fā)生著變化，造成超聲圖像探查切面與出生后存在許多不同之處，因此導致產(chǎn)前不同胎齡之間、產(chǎn)后與產(chǎn)前診斷結(jié)果存在一定的差異。

1.1 室間隔缺損（簡稱室缺） 以四腔心切面為主要觀察切面時，可排除65%以上的先天性心臟病[6]，其敏感性為60.3%。應多切面探查，根據(jù)胎兒體位不同盡量將聲束垂直于室間隔。部分胎兒低于3 mm缺損的回聲中斷較難顯示，偶可見過隔血流信號，僅建議作“提示性診斷”，需要密切隨訪。在診斷這類室缺或法洛四聯(lián)癥的室缺時，一定要結(jié)合左心長軸、大動脈短軸、主肺動脈長軸、心尖五腔心等多個切面綜合判斷。

1.2 房間隔缺損（簡稱房缺） 由于正常胎兒存在卵圓孔及卵圓孔處的缺損，因此胎兒繼發(fā)孔型房缺很難辨認和確診。以下幾點可以提示有繼發(fā)孔型房缺的可能：①房間隔中部回聲中斷大于8 mm。②卵圓孔活瓣消失，或卵圓孔活瓣運動活躍，擺動幅度大。③彩色多普勒二流顯像可顯示房間隔中部右向左過隔血流較寬，其分流可直接流向二尖瓣口者[7]。

1.3 法洛四聯(lián)癥 左心長軸切面、大動脈短軸切面、心尖五腔心切面顯示室間隔上部回聲中斷，主動脈明顯增寬、前移，其前壁與室間隔連續(xù)中斷，而且兩斷端不在同一深度，室間隔在主動脈前后壁的中間，形成主動脈騎跨。肺動脈較主動脈窄細，多無明顯狹窄后擴張。由于胎兒體位受限，胎兒期肺動脈腔內(nèi)壓力較高，血流信號多顯示為層流信號或顯示不清。這種情況下應調(diào)節(jié)增益，降低彩色標尺，盡量使血流信號顯示清楚[8]。

1.4 完全性心內(nèi)膜墊缺損 四腔心切面顯示房、室兩側(cè)心內(nèi)膜墊處回聲中斷，房間隔缺損和室間隔缺損均較大，超過其測量長度的2/3或者更多，間隔頂部可見殘端回聲，可探查到一組房室瓣或兩組，形成一個大的房室通道使四個心腔自由相通，應注意觀察是否伴有大動脈轉(zhuǎn)位[9]。

2 胎兒心臟超聲臨床應用及新技術

二維超聲心動圖是胎兒心臟畸形產(chǎn)前診斷的基本檢查方法。胎兒時期血流動力學、胎兒先天性心臟畸形的疾病譜與新生兒及小兒不同，因此，兒科的超聲檢查技術不能完全適用于產(chǎn)前診斷。

產(chǎn)前常規(guī)進行胎兒心臟彩色多普勒超聲檢查[10]，要顯示好3個切面，即四腔心切面、左室與主動脈長軸切面、右室與肺動脈長軸切面，可發(fā)現(xiàn)約90%以上的胎兒心臟發(fā)育缺陷。其中以四腔心為主要切面，可排除70%～85%的先心病，敏感性為92%，特異性為99.7%。其最佳篩查時期為妊娠中期（即懷孕第18～24周），絕大多數(shù)孕婦在這期間羊水適中，透聲條件較好，胎兒心臟結(jié)構顯示清晰，95%以上的胎兒心臟四腔結(jié)構較易顯示，大多數(shù)先心病或至少一個畸形可在此切面觀察到[11]。產(chǎn)前超聲監(jiān)測可發(fā)現(xiàn)多種胎兒畸形，而超聲全面初篩胎兒心臟結(jié)構是發(fā)現(xiàn)先天性心臟異常的關鍵。

傳統(tǒng)的三維胎兒心臟檢查方法是獲得二維切面后合成的三維圖像[12]，但是由于胎兒心臟體積小、搏動快，且受胎位、胎動、羊水量等因素影響，使以往的三維圖像技術存在一定的局限性。近年來，三維、四維心臟超聲影像技術發(fā)展迅速。四維超聲時間-空間相關成像（spatio-temporal image correlation，STIC）技術是一種專用于胎兒心臟實時三維超聲成像的新技術，可一次性完成對整個胎兒心臟的三維數(shù)據(jù)采集（整個數(shù)據(jù)采集時間僅需7.5～15.0 s）。再配合專用的分析軟件，對所獲取的三維數(shù)據(jù)進行脫機分析，使離線狀態(tài)下胎兒心臟篩查與空間結(jié)構分析成為可能，有利于胎兒先天性心臟病的發(fā)現(xiàn)和診斷[13]。

2.1 三維胎兒心臟超聲的成像原理 二維成像包括空間分辨率和時間分辨率?？臻g分辨率決定了能夠分辨解剖變化的最小距離。時間分辨率越高即單位時間成像速度越快，越能真實顯示運動臟器的瞬間變化情況[14]。B-flow顯像是不依賴于多普勒頻移和聲束入射角度的血流顯像技術，這種成像技術只有運動的粒子才能顯像，靜態(tài)結(jié)構（如血管壁被減影）管腔輪廓和血流的顯示更精確。B-flow顯像最大的優(yōu)點是無彩色混疊偽像。三維圖像采集基于順序采樣，與機械掃描的二維切面密切相關，其最佳采集平面與二維最佳診斷切面一致。

2.2 四維胎兒心臟超聲STIC技術的應用 胎兒心臟的動態(tài)檢查是評估心臟結(jié)構和功能的重要方法，三維容積信息動態(tài)顯像主要采用三維電影回放和四維實時動態(tài)成像。STIC是一種間接移動門控式自動容積采集技術，探頭連續(xù)掃描感興趣區(qū)，獲得一個由大量連續(xù)二維切面組成的三維數(shù)據(jù)庫，只需將探頭固定在胎兒心臟的某一切面，就可以一次性地自動完成對胎兒整個心臟的掃描[15]。它將三維數(shù)據(jù)的采集與時相信息結(jié)合起來，然后脫機分析進行容積重建，將獲得的容積數(shù)據(jù)庫進行切割和平移，重建一系列胎兒心臟切面，實現(xiàn)胎兒心臟四維超聲成像，使其在判定病變范圍上更直觀、準確。

2.3 三維容積后處理技術的應用 三維容積獲得后，可以應用多種后處理技術更直觀地顯示某一解剖切面。三維重建成像技術是從三個相互垂直的X、Y、Z二維平面來顯示所觀察部位的形態(tài)結(jié)構，顯示為一正交點和三正交平面。正交點作為操作者的引導，可以通過移動三個平面的X、Y、Z軸及正交點對容積數(shù)據(jù)庫進行調(diào)節(jié)切割，以展示該容積庫中的任何一個切面，同時從不同的方向來展示心臟的形態(tài)結(jié)構[16]。

超聲斷層顯像技術為一種多平面自動化顯像模式，可同時顯示四腔心切面特定距離的多切面顯像，薄層數(shù)量和薄層間距離可由操作者設置，只需要一幀完整的胎兒心臟圖即可同時顯示多個連續(xù)的平行平面。計算機輔助容積診斷系統(tǒng)由Espinoza等[17]報道應用于孕18～23周，心臟四腔心切面獲得整個胸腔包括胃泡至頸部的容積，胸部橫斷面心臟四腔觀被旋轉(zhuǎn)，即切面A脊柱位于6點鐘方向，心尖位于10～11點鐘方向，三個正交平面的正交點置于心十字交叉處和主動脈瓣之間。計算機輔助分析技術追蹤心室壁與心室腔界面計算心臟各腔室容積，通過容積變化可定量分析每搏量和射血分數(shù)，在評估心功能上有較好的應用價值。反轉(zhuǎn)成像是一種后處理技術，分析容積內(nèi)回聲信號并轉(zhuǎn)化后顯示，反轉(zhuǎn)成像與STIC結(jié)合可定量計算胎兒心室容積和心排血量，評估心臟功能。

2.4 三維、四維超聲在臨床應用中的局限性 三維、四維超聲產(chǎn)前診斷先天性心臟畸形在檢查過程中的影響因素有：①胎兒肢體運動及呼吸運動、檢查時的孕周選擇及胎兒羊水過少等；②胎兒的脊柱及骨骼肋骨的聲影影響；③孕婦因素（肥胖及腹部手術史等）；④二維超聲采集數(shù)據(jù)不夠完整等。而上述因素在二維及三維超聲中均存在。四維超聲技術為動態(tài)三維成像技術，可降低上述因素的影響[18]。

3 結(jié)語及展望

胎兒超聲心動圖是目前唯一無創(chuàng)性篩查胎兒心臟畸形的方法。隨著科學技術的不斷發(fā)展，胎兒超聲心動圖在臨床工作中將會發(fā)揮更大作用，特別是三維、四維胎兒超聲心動圖成像技術的可行性、可重復性使其已應用于胎兒心臟篩查和先天性心臟畸形的診斷，其作用將得到進一步的發(fā)展。

［1］楊艷東，張永良.孕11～14周胎兒超聲軟指標在胎兒心臟結(jié)構評估中的價值.中華婦產(chǎn)科雜志，2014，49：188-192.

［2］Bas-Budecka E，Perenc M，Sieroszewski P.The role of fetal nuchal translucency（NT） and ductus venosus blood flow（DV） in the detection of congenital heart defects.Ginekol Pol，2010，81：272-276.

［3］晁桂華.超聲心動圖在胎兒心臟結(jié)構及功能探測中的應用和進展.廣西醫(yī)學雜志，2010，32：1412-1415.

［4］吳松雷，胡波，張韓珉，等.超聲篩查胎心六切面的方法及價值.現(xiàn)代實用醫(yī)學，2006，18：30-31.

［5］Chelemen T，Syngelaki A，Maiz N，et al.Contribution of ductusvenosus Doppler in first-trimester screening for major cardiac defects.Fetal Diagn Ther，2011，29：127－134.

［6］Berndl A，Pearce K，Mondal T.Fetal echocardiography assists in determining optimaldelivery site.JObstetGynaecolCan，2014，36：210-215.

［7］Yeo L，Romero R.Fetal Intelligent Navigation Echocardiography（FINE）：a novel method for rapid，simple，and automatic examination of the fetal heart.Ultrasound Obstet Gynecol，2013，42：268-284.

［8］Chaoui R，Copel JA，DeVore GR，et al.ISUOG Practice Guidelines （updated）：sonographic screening examination of the fetal heart.International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology.Carvalho JS,Allan Ultrasound Obstet Gynecol，2013，41：348-359.

［9］ Gembruch U.Currenttrendsoffetalechocardiography.Z Geburtshilfe Neonatol，2012，216：111-113.

［10］Tomek V，Janousek J，Reich O，et al.Atrioventricular conduction time in fetuses assessed by Doppler echocardiography.Physiol Res，2011，60：611-616.

［11］Abu-Rustum RS，Ziade MF，Abu-Rustum SE.Learning curve and factors influencing the feasibility ofperforming fetal echocardiography at the time of the first-trimester scan.J Ultrasound Med，2011，30：695-700.

［12］Balic A，Balic D.Fetal echocardiography in the 15th week of gestation.Med Glas（Zenica），2011，8：1-8.

［13］American Institute of Ultrasound in Medicine Clinical Standards Committee； American College of Obstetricians and Gynecologists；Society for Maternal-Fetal Medicine.AIUM practice guideline for the performance of fetal echocardiography.Fetal Echocardiography Task Force. J Ultrasound Med，2011，30：127-136.

［14］Abu-Rustum RS.Three-dimensional fast acquisition for imaging of the fetal heart.J Ultrasound Med，2010，29：1265.

［15］ Markov D.Spatio-temporal image correlation （STIC） and tomographic ultrasound imaging（TUI）——combined clinical implementation in 3D/4D fetal echocardiography.Akush Ginekol（Sofiia），2010，49：3-10.

［16］Jantarasaengaram S，Vairojanavong K.Eleven fetal echocardiographic planes using 4-dimensional ultrasound with spatio-temporal image correlation（STIC）：a logical approach to fetal heart volume analysis.Cardiovasc Ultrasound，2010，8：41.

［17］Espinoza J，Lee W，Comstock C，et al.Collaborative study on 4-dimensional echocardiography for the diagnosis of fetal heart defects：the COFEHD study.J Ultrasound Med，2010，29：1573-1580.

［18］鐘永鳳，于秀英，李玉宏.實時三維超聲心動圖的臨床應用及研究進展.中國心血管病研究，2008，6：551-554.

煤炭總醫(yī)院醫(yī)學科研發(fā)展基金項目（項目編號：201302）

100028 北京市，煤炭總醫(yī)院超聲科（謝后蓉），心臟中心（吳迪、宋鈞、楊文鵬、薛軍），體檢中心超聲科（許惠敏）；安貞醫(yī)院超聲科（吳山）

薛軍，E-mail：xuejun9792003@163.com

10.3969/j.issn.1672－5301.2014.10.024

R540.4+5

A

1672-5301（2014）10-0950－03

2014-07-01）