STIC技术在孕晚期胎儿心脏圆锥动脉干检查中的应用

刘宏强，王义成，程志华，李小娟，赵彤，焦桂青

河北北方学院附属第一医院 a.超声医学科；b.妇产科，河北 张家口 075000

引言

孕中期是胎儿心脏畸形筛查的关键时期[1]，但是由于我国胎儿心脏畸形筛查的开展还未十分成熟，加上一些患者对于胎儿畸形筛查的认识不足[2]，导致错过了这个关键时期，来院检查时已经到了孕晚期，这就为超声检查排除畸形造成了困难。胎儿心脏圆锥动脉干的一些畸形预后较差，严重影响患者的生活质量[3-4]，时间—空间相关成像（Spatio-Temporal Image Correlation，STIC）技术是一种数据采集、分析及图像重建的新技术，为诊断胎儿先天性心脏病提供了一个全新的途径，该技术具有多种成像模式，每种模式还可以和彩色多普勒、能量多普勒、高分辨率血流显像等技术联合应用，这就可以为我们提供更多的诊断信息，使一些二维超声不能显示的结构在重建后得到显示。本研究探讨STIC技术在孕晚期胎儿心脏圆锥动脉干检查中的应用，研究结果表明：STIC技术可以使孕晚期胎儿心脏圆锥动脉干的显示率明显提高。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2017年6～11月在我院进行超声产前检查的孕晚期孕妇150例，分别用二维和STIC技术对胎儿心脏圆锥动脉干进行检查。孕妇年龄23～37岁，平均年龄（27.73±1.38）岁，胎儿孕周36～39周，平均孕周（37.55±1.87）周，所有孕妇均知情同意，本研究经医院伦理委员会审核通过。

1.2 使用仪器

使用美国GE公司Voluson E8彩色多普勒超声诊断仪，二维凸振探头频率2～7 MHz，三维容积探头频率2～5 MHz，仪器有QLAB软件处理系统，具备STIC技术功能。

1.3 检查方法

1.3.1 二维超声图像的获取

选择晚孕超声产科检查模式，探头频率一般调节至3.2 MHz左右，按产科超声常规检查的要求进行测量和记录；产科常规检查完成后，把条件选为胎儿心脏模式，探头频率一般调节至3.8 MHz左右，按国际妇产科学会《胎儿心脏超声筛查指南2014》进行相关检查，要求留取胎儿心脏圆锥动脉干的4个标准切面，分别为：三血管切面、三血管气管切面、动脉导管弓冠状切面和主动脉弓冠状切面（图1）。

图1 二维超声图像

1.3.2 STIC技术超声图像的获取

选择三维容积探头，把条件选为胎儿心脏模式，之后选择STIC-HDF-HDLive技术进行容积数据采集。操作要求：以三血管切面、三血管气管切面、动脉导管弓冠状切面和主动脉弓冠状切面为基础，在切面稳定后，按下HDF键，适当的调节增益，使血流清晰显示但不外溢，感兴趣区域应占整个图像的2/3；选择STIC四维模式，适当调节取样框使其范围略大于感兴趣区域，把扫描容积角度调节至30°～50°范围，嘱孕妇屏气，启动STIC扫描，采集时间定为10 s，储存扫描数据。

1.3.3 STIC扫描数据的处理

选择正交三平面模式，调整A平面位置至感兴趣区域；选择STIC成像重建模式，旋转x、y、z轴得到需要的切面进行储存（图2）。

图2 STIC技术重建超声图像

1.4 统计学分析

采用SPSS 22.0统计软件对所有数据进行统计学分析，计量资料以x-±s表示，计数资料比较采用配对资料χ2检验，检验水准取a=0.05，P＜0.05时差异有统计学意义。

2 结果

2.1 二维及STIC技术在三血管切面获得率的比较

二维超声检查在三血管切面获得121例，显示率80.7%，STIC技术检查儿获得123例，显示率82.0%。差异无统计学意义（P=0.500），见表1。

表1 三血管切面两种超声检查方法切面获得率比较 [例 (%)]

2.2 二维及STIC技术在三血管气管切面获得率的比较

二维超声检查在三血管气管切面获得116例，显示率77.3%，STIC技术检查儿获得120例，显示率80.0%。差异无统计学意义（P=0.125），见表2。

表2 三血管气管切面两种超声检查方法切面获得率比较 [例 (%)]

2.3 二维及STIC技术在动脉导管弓冠状切面获得率的比较

二维超声检查在动脉导管弓冠状切面获得103例，显示率68.7%，STIC技术检查儿获得124例，显示率82.7%。STIC技术显示率明显高于二维超声（P=0.000），见表3。

表3 动脉导管弓冠状切面两种超声检查方法切面获得率比较 [例 (%)]

2.4 二维及STIC技术在动脉导管弓冠状切面获得率的比较

二维超声检查在主动脉弓冠状切面获得86例，显示率57.3%，STIC技术检查儿获得122例，显示率81.3%。STIC技术显示率明显高于二维超声（P=0.000），见表4。

表4 主动脉弓冠状切面两种超声检查方法切面获得率比较 [例 (%)]

3 讨论

二维检查可将胎儿心脏结构形态、连续关系及空间位置直观显示出来，在孕中期大部分可以得到较为清晰的切面，有时需要等待胎儿变换多个体位才能获得，存在一定的局限性[5]。杨静等[6]研究指出STIC技术可弥补二维诊断的不精确、不完善，对孕中期胎儿心脏畸形诊断准确率高达94.09%，但是对孕晚期胎儿未做研究，而孕晚期是对错过了孕中期心脏畸形筛查胎儿的最后一个关键时期，本研究就是利用STIC技术可以多切面重建的优势对孕晚期胎儿进行研究，探讨该技术在孕晚期诊断胎儿心脏圆锥动脉干系统疾病的应用潜力。

STIC技术的概念和成像原理。STIC技术属于门控和重建技术领域，是不需要连接外围设备，利用门控采集数据的超声新技术[7]。STIC技术的问世，克服了传统的四维超声帧频低的缺点，从而使对跳动的心脏检查成为可能[8-9]。STIC成像的容积探头采用电子列阵自动扫描的方式进行单向容积数据的采集，单向容积图像采集的帧频在120帧/s以上，属于高频采集，一次图像采集时间小于正常的心脏心率，因此成像清晰[10]。STIC技术一次容积数据的采集量所包含的二维图像在1000幅以上，如此丰富的信息可以为后期的图像处理及重建提供支持[11-12]。STIC技术图像形成的过程为[13-14]：① 电子列阵探头自动快速扫描获取感兴趣区域的容积数据；② 后处理系统根据胎儿心脏室壁的运动时间间隔计算出胎心率之后根据胎心收缩峰的时相对图像进行分类重组和叠加，形成一个完整心动周期的四维容积数据；③ 数据组合完毕后我们就可以通过平移、旋转的方式来获得所需要的任意切面图像。

STIC技术在孕晚期诊断胎儿心脏畸形的临床应用。孕晚期不是超声诊断胎儿心脏畸形的最佳时期，孕晚期胎儿心脏虽然较孕中期体积大，但是受到胎儿骨骼发育、羊水减少及胎盘成熟（特别是前壁胎盘）等因素的影响，传统的二维超声检查一些结构已经显示不清[15-16]，STIC技术容积扫描可以获得大量的信息[17-18]，根据心脏解剖结构的特点或血流信号的引导就可以获得基础切面进行扫描，之后再通过后处理技术得到我们想要的切面[19]，所以在孕晚期可以提供更多的超声诊断信息。本次研究表明，STIC技术在孕晚期胎儿心脏圆锥动脉干的4个重要切面的显示率均达到了80%及以上，比二维成像三血管及三血管气管切面显示率略高，无显著性差异，不能拒绝二维成像认为STIC技术在这两个切面上有优势，但是在动脉导管弓冠状切面和主动弓冠状切面的显示率明显高于二维成像，有显著性差异，说明STIC技术在这两个切面上有优势。这就为我们孕晚期诊断主动脉弓、降主动脉及主动脉分支疾病，评价孕晚期动脉导管的情况提供了基础。而且在研究中我们发现STIC技术较传统二维技术更容易获得这些切面，在卡方配对检验数据中我们发现，二维可以显示的切面STIC技术均能显示，而STIC技术可以显示的切面二维不能全部显示。本次研究中二维不能获得所需切面的主要原因是胎儿俯卧位、前壁胎盘和孕妇腹壁较厚，STIC技术不能获得所需切面的主要因素是胎儿俯卧位，可见该技术在孕晚期较传统二维技术有优势。

综上所述，STIC技术应用于孕晚期胎儿心脏心脏圆锥动脉干的检查是可行的，可以明显的提高心脏圆锥动脉干系统冠状切面的显示率，降低检查难度。STIC技术有利于我们获得胎儿心脏的标准切面，还可以立体显示血管和心脏的解剖信息，为我们孕晚期胎儿心脏的产前评估提供可靠的诊断依据，应用前景广泛。本研究还存在一些不足，150例的样本量偏小，只对心脏圆锥动脉干系统进行了分析，今后需要在此基础上增加样本量，进一步对STIC技术在孕晚期胎儿心脏各个系统检查中的应用进行研究。

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