Врожденные пороки сердца являются распространенным видом врожденных пороков развития у плода, их распространенность составляет от 5‰ до 10‰ среди живорожденных и до 30‰ среди мертворожденных [1]. По разным причинам его часто недодиагностируют или неправильно диагностируют, а при сложных врожденных пороках сердца это является большим эмоциональным и финансовым бременем для семьи и общества.
Ультрасонография сердца плода — единственный эффективный и уникальный метод визуализации для скрининга плода на врожденные пороки сердца, и его основная цель — выявление сложных и фатальных пороков сердца. С развитием ультразвуковой технологии значительно повысилась частота выявления некоторых пороков развития. Фэн Тяньин, отделение ультразвуковой медицины, Народная больница Автономного района Внутренняя Монголия
1. развитие технологии исследования эхокардиографии
В 1964 году Wang Xinfang и Zhou Yongchang[2] первыми предложили метод ультразвукового исследования сердца плода и применили М-режим ультразвука для наблюдения за сердцем плода. 1980 год, Kleinman и др.
Gembrach et al[4] использовали 2DE для скрининга 579 плодов и обнаружили 59 пороков сердца, включая дефекты межпредсердной перегородки, эндокардиальный эластоз и опухоли сердца. Результаты этого исследования показали, что существует определенный процент ложноположительных и ложноотрицательных результатов.
2. применение новых методов в эхокардиографии плода
Эхокардиография плода должна включать обычное 2DE, УЗИ в М-режиме и CDFI, но иногда некоторые сложные врожденные аномалии трудно показать с помощью обычных поперечных срезов, поэтому для повышения точности диагностики можно использовать некоторые новые методы.
2.1 Метод тканевой допплеровской визуализации (D T I )
Допплеровская визуализация (ДТИ) была впервые предложена в 1992 году М. Дике и другими [6]. Она извлекает низкочастотные, высокоамплитудные допплеровские сдвиги непосредственно из миокарда, позволяя напрямую наблюдать движение атриовентрикулярного кольца и одновременно регистрировать систолический и диастолический спектры движения.
Paladini et al[7] оценили скорость движения миокарда плода и разность его порядков с помощью метода DTI и пришли к выводу, что метод DTI может быть использован для обследования плода. Cao Li et al[8] использовали метод DTI для регистрации максимальной скорости миокарда желудочков и обнаружили, что отношение E/Ea можно использовать в качестве количественного показателя диастолической функции желудочков плода.
2.2 Метод визуализации скорости движения тканей (T V I )
TVI — это новая методика, основанная на получении и анализе необработанных данных о скорости движения тканей на линии сканирования, которая преодолевает ограничения М-ультразвука и 2DE и позволяет сравнивать формы волны скорости в одно и то же время относительно любого участка сердца в течение нескольких сердечных циклов, что дает возможность произвольной выборки миокарда в разное время у одного и того же плода для быстрой диагностики аритмий плода. что он превосходит другие методы диагностики различных наджелудочковых и желудочковых аритмий.
2.3 Метод гармонической визуализации (H I )
С развитием ультразвуковой технологии появилась HI. В исследовании Ковальчина и других [10] использование HI значительно улучшило качество и четкость изображения сердечных структур, включая овальную ямку, артериальный проток и дугу аорты. Marjorie et al [11] продемонстрировали, что использование HI значительно улучшило визуализацию сердечных структур и контрастное разрешение, особенно при беременности с ожирением.
2.4 Энергетическая доплеровская визуализация (PDI)
PDI — это новая техника цветовой допплерографии, в которой третий параметр, интенсивность сигнала, основан на CDFI, и использует количество эритроцитов на единицу площади кровотока и величину амплитуды сигнала для цветовой визуализации.
C h u a et al [12] пришли к выводу, что PDI показал более высокие показатели, чем 2DE и CDFI при контрольном PDI и CDFI исследовании желудочковой перегородки и легочных вен. Таким образом, ИРП играет очень важную роль в оценке гемодинамики, но имеет и недостатки, например, не может показать направление и скорость кровотока.
2.5 Трехмерная эхокардиография (3DE)
3DE дополняет 2DE. 3DE определяет временную фазу сердечного цикла плода с помощью допплеровской стробировки, М-стробировки или методов кардиологической стробировки, выбирая определенные
Для трехмерной реконструкции и анализа выбирается несколько наборов поперечных и сагиттальных видов интересующей области. В отличие от этого, трехмерная эхокардиография в реальном времени представляет собой произвольную развертку сердца плода с помощью объемного датчика с трехмерной матрицей, который обеспечивает более точную оценку объема сердца плода.
Мейер и другие [13] соответственно
Deng et al [14] продемонстрировали, что трехмерная визуализация в реальном времени может показать трехмерную морфологию сердечных структур и динамические изменения в реальном времени, показывая смежное расположение и пространственное отношение каждой структуры к поражению. Это позволяет на ранней стадии диагностировать прекардиальные пороки сердца плода.
2.6
Усовершенствованная энергетическая допплеровская визуализация (e-Flow)
Метод e-flow — это новый метод визуализации кровотока, в котором используется передовая технология композитного импульсного излучения для фильтрации шумовых помех, широкополосный прием с подавлением артефактов движения для самокогерентной визуализации, а также технология параллельной обработки высокоскоростного акустического луча для улучшения разрешения кровотока, реалистичного отражения низкоскоростной перфузии, эффективного контроля переливов цвета, улучшения временного и пространственного разрешения и отсутствия смешивания крови и ткани. Лю Линь и др. Liu Lin и другие [15] применили метод e-Flow для наблюдения за четырьмя легочными венами в различных отделах плода, показав 100%-ный уровень отображения.
2.7 Метод пространственно-временной корреляционной визуализации (STIC)
Метод STIC обеспечивает большее количество видов и информации об анатомии сердца, упрощает процесс получения изображения и уменьшает зависимость от опыта обследуемого. Метод STIC доступен в нескольких режимах визуализации, включая режим реконструкции, режим поперечного сечения, режим томографической ультразвуковой визуализации (TUI), режим анализа объема, и каждый из этих режимов может быть использован различными способами.
Каждый из этих режимов может использоваться в сочетании с методами цветной допплерографии, энергетической допплерографии и e-FLOW, что позволяет выбирать различные режимы визуализации для анализа в зависимости от цели исследования. [16].
2.7.1 Режим реконструкции (Render mode)
Yagel et al [17] использовали режим реконструкции поверхности в сочетании с CDFI для точного определения пространственной ориентации дефекта межжелудочковой перегородки плода и точного измерения размера дефекта. Было установлено, что инверсия режима реконструкции в методике STIC является более простым и воспроизводимым методом оценки объемов желудочков плода с использованием комбинации автоматизированного компьютерного измерения объема (VOCAL). Этот инновационный подход [18,19] может дополнить общую оценку объемов и функции сердца и улучшить наше понимание структуры сердца, а также оценку прогноза и тяжести поражений сердца.
2.7.2 Модальность плоскостей секций
Режим плоскостей сечений включает режим мультипланарной визуализации, режим omniView и режим ниши. Этот режим не требует 3D реконструкции, но в основном получает информацию корональной эхо-сигнатуры, которую невозможно получить с помощью 2D УЗИ, и может четко показать форму и структуру каждого участка целевой области. Liu et al [20,21] использовали мультипланарный режим для исследования сердца плода. Путем корректировки базы данных 3D-объемов 72%-100% предсердий, желудочков, аорты и аортальных соединений были визуализированы в мультипланарном режиме, а качество изображений было адекватным для автономного анализа нормальной анатомии сердца плода. Самое главное, что в этом режиме можно получить сагиттальные виды желудочковой перегородки, которые недоступны при обычном двухмерном ультразвуковом исследовании.
2.7.3 Режим рентгеновской томографической ультразвуковой визуализации (режим TUI)
Режим TUI является расширением режима многоплоскостной визуализации, в котором можно просматривать параллельные слоистые изображения в объеме, включая стандартный режим визуализации T UI, V CAD
В этом режиме автоматически создается несколько видов сердца плода для диагностических целей.
RAN et al [22] использовали методику STIC-TUI и пришли к следующим выводам: 1. слияние изображений в сочетании с цветным допплером показало большие преимущества в выявлении преждевременных пороков сердца на ранних сроках беременности, позволяя получить более точные анатомические структуры на изображениях сердца плода на ранних сроках беременности. 2. при использовании данной методики частота отображения отдельных ориентиров, начиная с идентифицируемого четырехкамерного сердца, составляла от 89,7% до 99,1%, при этом все структуры были полностью отображены у 85% пациентов. Все структуры были показаны у 85% пациентов. Таким образом, считается, что исследование сердца плода с помощью СТИК-ТУИ на ранних сроках беременности дает хорошее описание.
2.7.4 Режим анализа объема
Режим анализа объема позволяет точно количественно определить объем сердца плода, независимо от нарушений в измеряемых структурах, с высокой степенью точности и воспроизводимости. Автоматизированный подсчет объема на основе сонографии (SonoAVC) — это метод измерения объема сердца плода.
Rizzo et al [25] продемонстрировали высокую корреляцию и надежность между компьютерной объемной методикой виртуального органа (Vocal technique) и SonoAVC для измерения объема желудочков плода соответственно, и показали, что SonoAVC является новым методом оценки объема сердцебиения плода и, как ожидается, скоро станет методом первого выбора. В исследовании Molina et al[26] был сделан вывод, что минутный объем сокращений левого и правого желудочков увеличивается с увеличением гестационной недели и что соотношение объемов сокращений желудочков значительно изменяется с увеличением гестационной недели.
2.8 Векторная визуализация скорости (VVI)
метод визуализации (VVI)
VVI — это новый метод изучения структурной механики миокарда и анализа локальной сердечной функции. Он основан на принципе двумерной серошкальной визуализации, используя пространственную когерентность ультразвуковых пикселей, методы отслеживания спеклов и отслеживания границ для захвата амплитуды и соответствующей информации исходных двумерных пикселей. расстояние, время и так далее. Алгоритм отслеживания движения миокарда в реальном времени отслеживает точки пикселей на каждом кадре для получения профилей скорости и направления на двумерном высокочастотном изображении в сером масштабе, количественно определяя структурную механику движения ткани миокарда в нескольких плоскостях, независимо от угла наклона ультразвукового луча к стенке желудочка. Методика VVI была использована некоторыми зарубежными учеными для оценки функции миокарда и изменений объема. Некоторые зарубежные исследования, использующие метод VVI для оценки торсионного движения левого желудочка плода, пришли к выводу, что наличие полос миокарда в сердце плода тесно связано с генерацией торсионного движения сердца [27].
3. Клиническое значение эхокардиографии плода Конечной целью эхокардиографии плода является заблаговременное информирование и улучшение прогноза. Это помогает заранее спланировать перинатальное лечение, избежать задержек в постановке неонатального диагноза, предотвратить возможное усугубление гипоксии и ацидоза, приводящее к мультиорганной недостаточности и отдаленным неврологическим повреждениям, а также улучшить непосредственную и долгосрочную выживаемость. Многоцентровое исследование в Италии [28] проанализировало 847 случаев лечения врожденных пороков сердца плода, из которых 29% прервали беременность, 11% умерли внутриутробно, а из оставшихся 602 новорожденных только 45% выжили более 18 месяцев после рождения. Поскольку пренатальное знание о врожденных пороках сердца делает прерывание беременности одним из возможных вариантов, правильная диагностика сердечных аномалий плода и пренатальное консультирование имеют первостепенное значение. Поэтому эхокардиография плода в настоящее время является эффективным методом пренатального скрининга врожденных пороков сердца в группах высокого риска.
4 Проблемы и перспективы
Эхокардиография является возможным, надежным и неинвазивным методом выявления пороков сердца плода, и ее ценность широко признана медицинским сообществом. Однако на точность эхокардиографии плода влияет множество факторов, таких как форма тела матери, положение плода, движение плода, дыхание и опыт эксперта. С быстрым развитием компьютерных технологий качество изображений в серой шкале может быть улучшено за счет увеличения частоты кадров и пикселей изображений, лучшего отображения фетального кровотока и более точного отображения структуры, объема и функции сердца плода в реальном времени путем сочетания с количественными акустическими методами. Применение этих новых методов значительно повысит частоту выявления врожденных пороков сердца у плода и предоставит ценную информацию врачам и пациентам, что важно для раннего и правильного ведения, евгеники и улучшения качества населения.