實時雙平面成像技術測量正常胎兒主動脈瓣環面積的臨床意義

王彧，孫雪，張穎

（中國醫科大學附屬盛京醫院超聲科，沈陽 110004）

超聲心動圖是產前診斷胎兒先天性心臟病最有效的手段。應用超聲心動圖觀察胎兒主動脈瓣瓣膜的形態結構有助于提高胎兒主動脈瓣異常的產前篩查檢出率。目前，臨床上通用的胎兒橫斷面掃查法可觀察絕大多數胎兒的心臟結構，能夠檢測出各種心臟畸形。超聲心動圖一般在五腔心切面顯示胎兒主動脈瓣部分結構，但無法觀察其整體形態結構，該切面也不適用于瓣環面積的測量。超聲檢查醫師可獲取胎兒主動脈根部水平大血管短軸切面來觀察主動脈瓣膜結構、形態，并測量瓣環面積，但該切面獲取有一定難度，對超聲醫師的技術水平要求較高。

胎兒實時雙平面成像技術［1-3］是近年來用于胎兒心臟產前檢查的新技術。它使用電子曲面矩陣探頭，能夠實時獲得胎兒同一心動周期2個不同角度的高分辨率、高幀頻平面，因此可以同時顯示主動脈瓣長軸及短軸切面，進而可以觀察瓣膜啟閉以及形態結構，彌補了常規二維超聲心動圖的不足。本研究應用常規二維超聲心動圖和實時雙平面成像技術觀察胎兒主動脈瓣，比較二者的采集時間和成像率；實時雙平面成像技術測量主動脈瓣環面積，分析主動脈瓣環面積與孕周大小的關系，旨在探討實時雙平面成像技術在胎兒心臟檢查方面的臨床應用價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

選取2018年6月至2019年6月在我院進行產前胎兒心臟超聲檢查的孕婦180例。孕周22～34周，平均孕周（26.2±1.9）周；年齡21～36歲，平均（27.4±2.5）歲。納入標準：（1）單胎妊娠；（2）常規胎兒超聲檢查無心內及心外畸形；（3）孕婦無各種高危因素疾病；（4）入選孕婦由同一名超聲醫生檢查和數據采集。

1.2 檢查儀器和方法

采用GE Voluson E10 彩色多普勒超聲診斷儀進行檢查，使用eM6C電子曲面矩陣4D探頭，頻率1～6 MHz。采用胎兒整體掃查程序排除心外畸形。應用橫斷面連續掃查法獲取各標準診斷切面并排除心內畸形。然后應用常規二維超聲心動圖獲取大動脈短軸切面，于舒張期清楚顯示主動瓣環時凍結圖像，記錄采集時間和顯示情況。隨后在橫位左心室流出道切面基礎上，切換雙平面成像模式，隨即在同一屏幕上同時顯示主動脈瓣長軸切面（平面A）與短軸切面（平面B）2個相互正交切面，調節平面A取樣線角度，使取樣線通過主動脈瓣環水平，此時平面B可顯示出有完整主動脈瓣的短軸切面，于舒張期清楚顯示主動脈瓣環時凍結圖像，記錄采集時間和顯示情況，并操縱軌跡球勾勒出主動脈瓣環面積，每次重復測量3次，取平均值。

1.3 統計學分析

應用SPSS 17.0統計軟件進行統計學分析。計量資料采用表示，組間比較采用t檢驗；計數資料采用率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；胎兒主動脈瓣環面積與孕周的關系采用Pearson線性相關分析，P＜ 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 常規二維超聲心動圖和實時雙平面成像技術的成像率、采集時間比較

結果顯示，常規二維超聲檢查111例胎兒（61.67%）成功顯示主動脈瓣環（圖1），圖像采集時間為（15.59±4.34）s；實時雙平面成像技術檢查158例胎兒（87.78%）成功顯示主動脈瓣環（圖2），圖像采集時間為（11.78±3.87）s。2種檢查方法的成像率、圖像采集時間比較差異均有統計學意義（χ2=32.487，P＜ 0.01；t=7.56，P＜ 0.01）。

圖1 常規二維超聲心動圖顯示正常胎兒主動脈瓣環Fig.1 Visualization of a normal fetal aortic valve annulus using traditional two-dimensional echocardiography

圖2 實時雙平面成像技術測量胎兒主動脈瓣環面積Fig.2 The measurement of normal fetal aortic annular areas using real-time bi-plane technique

2.2 實時雙平面成像技術測量的主動脈瓣環面積與孕周的關系

結果顯示，主動脈瓣環面積隨胎兒孕周增加逐漸增大，主動脈瓣環面積與孕周呈正相關（r=0.90，P＜ 0.01），見表1。

表1 實時雙平面成像技術測量的不同孕周的胎兒主動脈瓣環面積比較Tab.1 Comparison of fetal aortic annular areas of the different gestational age using the real-time bi-plane technique

3 討論

主動脈瓣是心臟重要解剖結構之一，為左心室流出道的組成部分，對維持左心系統的正常血流動力學起重要作用。觀察主動脈瓣葉結構及啟閉運動可明確瓣膜有無畸形及功能異常，測量主動脈瓣環面積可評判胎兒有無潛在主動脈狹窄或合并左心室發育不良綜合征的可能，因此準確測量主動脈瓣環面積具有重要的臨床意義。產科超聲檢查中在左心室流出道切面上可觀察到主動脈部分瓣葉與瓣環結構［4-6］。美國醫用超聲研究所（American Institute of Ultrasound in Medicine，AIUM）關于胎兒心臟超聲檢查及測量參數的規范中已增加了胎兒大動脈水平的短軸切面［7］，在該切面上可顯示主動脈瓣環及瓣葉結構，并可測量主動脈瓣環的面積。然而，對于普通超聲醫師來說，獲取該切面難度較大，易受操作醫師專業水平的影響。實時雙平面成像技術彌補了常規二維超聲心動圖的不足，也避免過于依賴操作醫師的專業技術水平，能夠快速準確測量主動脈瓣環面積。本研究結果顯示，與常規二維超聲心動圖比較，實時雙平面成像技術主動脈瓣環采集時間更短，成像率更高（均P＜ 0.05），在產科超聲中應用具有更好的臨床實用價值。

VIGNESWARAN等［8］的單中心研究中測量了13～36孕周胎兒主動脈瓣環的直徑，間接評估了主動脈瓣的發育情況。主動脈瓣環面積相對于瓣環直徑更能全面反映胎兒左心室流出道的發育情況，因此，本研究測量出的不同孕周胎兒主動脈瓣環面積具有重要的參考價值，在評價胎兒左心室發育不良伴隨的左心室流出道狹窄程度時可依此做出準確評估。

目前，除了常規二維超聲心動圖，時間-空間相關成像（spatiotemporal image correlation，STIC）技術也是產前檢查胎兒心臟的常用技術［9-11］。已有研究［12］應用STIC技術測量14～40孕周胎兒的主動脈瓣直徑，并得到了主動脈瓣直徑隨孕周變化的參考值，為產前超聲評估胎兒心臟異常提供了參考。ADRIAANSE等［13］應用STIC 技術測量正常胎兒主、肺動脈瓣的瓣口面積，得出主、肺動脈瓣的瓣口面積均和孕周大小呈正相關的結論，與本研究結果基本一致。與常規二維超聲心動圖比較，STIC技術可以更好顯示胎兒主動脈瓣瓣膜啟閉和形態結構，以及與周圍組織的空間關系。但STIC技術容積數據質量優劣易受胎兒運動及二維圖像初始平面等多種因素影響，且后期的脫機后處理分析需要專業性操作，耗時長，臨床工作中存在一定的局限性，而實時雙平面成像技術很好地解決了這個問題。實時雙平面成像技術減少了采集時間和后處理時間，并且可同時觀察主動脈瓣的長軸與短軸切面，能夠更好地觀察主動脈瓣葉畸形。

目前，國內外對產前應用實時雙平面成像技術觀察或者測量主動脈瓣環面積的研究尚未見報道，本研究為產前測量主動脈瓣環面積提供了新的方法，同時也為觀察主動脈瓣的啟閉情況及形態結構提供了新的輔助檢查手段。然而，實時雙平面成像技術也有一定的局限性，圖像采集是基于二維超聲圖像，當孕婦腹壁過厚或者胎盤、肋骨等因素影響時，圖像分辨力減低，當調高機器的靈敏度時圖像回聲增粗，因此導致測量值產生偏差。在采集圖像時當取樣線不能通過平面 A的主動脈瓣時，平面B則無法觀察到主動脈瓣全貌，因此對胎兒體位要求較高。

綜上所述，實時雙平面成像技術可以有效顯示胎兒主動脈瓣環及瓣葉形態結構，主動脈瓣環面積與孕周正相關。實時雙平面成像技術可以作為產前觀察胎兒主動脈瓣的新輔助方法。本研究測量的主動脈瓣環面積為臨床檢查提供了參考依據。