Продолжая использовать сайт, Вы принимаете нашу политику использования файлов cookie, подробнее

OK
  1. Главная
  2. Статьи
  3. ТРЕХМЕРНЫЙ HDLIVE РЕНДЕРИНГ ИЗОБРАЖЕНИЙ СЕРДЦА ПЛОДА

ТРЕХМЕРНЫЙ HDLIVE РЕНДЕРИНГ ИЗОБРАЖЕНИЙ СЕРДЦА ПЛОДА

04.08.2016 "Статьи"


 

22

Было изучено четыре нормальных плода и три плода с врожденной сердечной аномалией (аномалия Эбштейна, синдром гипоплазии левых отделов сердца и тетрадой Фалло) в сроке 25-35 недель беременности с использованием 3-D HDlive рендеринга в режиме STIC. У нормальных плодов были четко визуализированы естественный внешний вид динамического движения овального клапана и обоих атриовентрикулярных клапанов в режиме реального времени в четырехкамерной проекции.

 

АВТОРЫ: TOSHIYUKI HATA, MASATO MASHIMA, MEGUMI ITO, EMIKO UKETA, NOBUHIRO MORI, MARI ISHIMURA

Отделение перинатологии и гинекологии, медицинская школа университета Кагавы (Кагава, Япония); отделение ультразвуковых исследований, GE Healthcare, Японии (Хиросима, Япония)

РЕЗЮМЕ

Цель данной работы заключается в описании опыта реконструкции нормальных эмбриональных структур сердца и врожденных аномалий сердца с использованием 3-D HDlive режима визуализации с пространственно-временной корреляцией изображения (spatiotemporal image correlation – STIC).

Было изучено четыре нормальных плода и три плода с врожденной сердечной аномалией (аномалия Эбштейна, синдром гипоплазии левых отделов сердца и тетрадой Фалло) в сроке 25-35 недель беременности с использованием 3-D HDlive рендеринга в режиме STIC. У нормальных плодов были четко визуализированы естественный внешний вид динамического движения овального клапана и обоих атриовентрикулярных клапанов в режиме реального времени в четырехкамерной проекции. Кроме того, были получены новые реалистичные картины каждой створки атриовентрикулярных клапанов и полулунных клапанов легочной артерии в прямой проекции обоих атриовентрикулярных клапанов и магистральных сосудов. В случае аномалии Эбштейна, при данной методике визуализируется натуральная и анатомически реалистичная картина значительно низкого крепления трехстворчатого клапана и атриализированной части правого желудочка. В случае синдрома гипоплазии левых отделов сердца, были четко выявлены утолщенный трехстворчатый и диспластический клапан легочного ствола. В случае тетрады Фалло, были реально отображены выступающая аорта и дефект межжелудочковой перегородки. Режим визуализации 3-D HDlive с STIC предоставляет совершенно новый визуальный опыт для акушеров и детских кардиологов благодаря анатомически реалистическому изображению нормальных и патологических сердечных структур бьющегося сердца плода. (Электронная почта: toshi28@med.kagawa-u.ac.jp).

Ключевые слова: 3-D ультразвук, Voluson, HDlive, пространственно-временная корреляция изображения, сердце плода, аномалии врожденных пороков сердца, аномалия Эбштейна, синдром гипоплазии левых отделов сердца, тетрада Фалло

ВВЕДЕНИЕ

Пространственно-временная корреляция изображения (STIC) является недавним достижением, которое позволяет визуализировать поверхности фетальных сердечных структур в режиме реального времени. Это новый подход в клинической оценке сердца плода (Devore и др. 2003; Goncalvesи др. 2003). 3-D рендеринг поверхностей, проведенный с помощью STIC режима, обеспечивает изображение нормальных и патологических внутрисердечных структур бьющегося сердца, подобно интраоперационной хирургической картине. Исследователь может перемещаться в пределах сердца, получать повторные срезы полученных данных в любое время и генерировать все стандартные и уникальные проекции, которые необходимы для комплексной диагностики врожденной аномалии сердца (Vinals и др. 2003).

HDlive – новый режим поверхностного рендеринга: ”эта система использует регулируемый источник света, что дает оператору возможность создавать освещение и затенение, тем самым увеличивая глубину восприятия” (Kagan и др. 2011.). С использованием новых типов цветов, близких к цвету кожи, HDlive предоставляет врачам и родителям естественные, анатомически реалистичные изображения нормальных/патологических плодов и внутриутробных аномалий (Hata и др. 2012, 2013). Мы описываем наш опыт использования режима 3-D HDlive рендеринга с STIC для изображения структур сердца нормального плода, а также врожденных пороков сердца.

МЕТОДЫ

Было изучено четыре нормальных плода и три плода с врожденной сердечной аномалией (аномалия Эбштейна, синдром гипоплазии левых отделов сердца и тетрадой Фалло) в сроке 25-35 недель беременности с использованием 3-D HDlive рендеринга в режиме STIC (Voluson E8, GE Healthcare, Милуоки, штат Висконсин, США). Наборы объемных данных сердца плода были получены с помощью с STIC, которая использует автоматические поперечные и продольные амплитуды колебаний передней стенки грудной клетки. При использовании изогнутого датчика (4-8 МГц), получение объемных данных занимало 10-12,5 сек. Углы атаки при получении данных колебались от 25 º до 45º. От одного до трех объемов данных было записано с использованием трансабдоминального 3-D датчика. Движения плода требовали повторного проведения исследования для получения удовлетворительных данных. С целью мониторирования эмбрионов использовалась обычная 2-D сонография, которая выполнялась до проведения 3-D HDlive рендеринга с STIC режимом. Затем производилось отображение данных 3-D поверхностного рендеринга анатомии сердца плода (в четырехкамерной проекции и прямой проекции обоих атриовентрикулярных клапанов и магистральных сосудов). Весь объем данных сохранялся на 700 Мбайт CD-ROM, что позволяло проводить повторный дальнейший анализ. Все объемные данные для каждого субъекта были изучены, а оптимальные изображения были выбраны для дальнейшего анализа. Исследование было одобрено местным этическим комитетом медицинской школы университета Кагава, а также было получено стандартизированное письменное информированное согласие для каждого пациента.

3-D реконструкция проводилась с использованием алгоритма HDlive рендеринга. Источника света регулировали до тех пор, пока интересующие структуры не визуализировались таким образом, чтобы оператор мог создать удобные эффекты освещения и затенения. Для освещения нужной области источник света может быть свободно позиционирован. Также за счет увеличения или уменьшения интенсивности света, оператор может создать более интенсивные тени для получения лучшего изображения и повышения качества. Все эхографические исследования были проведены двумя исследователями, а данные представлены в работе.

РЕЗУЛЬТАТЫ

У нормальных плодов были четко визуализированы естественный внешний вид динамического движения овального клапана и обоих атриовентрикулярных клапанов в режиме реального времени в четырехкамерной проекции (рис. 1).

11

Рис. 1. Последовательный 3-D HDlive рендеринг в четырехкамерной проекции нормального плода в сроке 33 недель и 3 дня беременности. Динамическое движение овального клапана (FFO), митрального (MV) и трехстворчатого клапанов (TV) четко отмечены в диастоле (А) и систоле (В).

FO – овальное отверстие, LA – левое предсердие, LV – левый желудочек, RA – правое предсердие, RV – правый желудочек, A – верхушка, B – основание, L – слева, R – справа.

Кроме того, были получены новые реалистичные картины каждой створки атриовентрикулярных клапанов и полулунных клапанов легочной артерии в прямой проекции обоих атриовентрикулярных клапанов и магистральных сосудов (рис. 2).

22

Рис. 2. Последовательный 3-D HDlive рендеринг в прямой проекции и проекции обоих атриовентрикулярных клапанов и магистральных сосудов нормального сердца плода в сроке 28 недель и 5 дней беременности. Каждая створка атриовентрикулярного клапана и клапана легочной артерии четко определяется в диастоле (А) и систоле (В). Ао – аорта, LA – левое предсердие, LV – левый желудочек, MV – митральный клапан, PA – легочная артерия, RA – правое предсердие, RV – правый желудочек, TV – трехстворчатый клапан, А – верхушка, B – основание, L – слева , R – справа.

В случае аномалии Эбштейна, при данной методике визуализируется натуральная и анатомически реалистичная картина значительно низкого крепления трикуспидального клапана и атриализированной части правого желудочка (рис. 3).

33

Рис. 3. 3-D HDlive режим рендеринга в четырехкамерной проекции показывает аномалию Эбштейна в сроке 33 недель и 1 дня беременности. Четко отмечены значительно низкое прикрепление трикуспидального клапана (ТV) и атриализация части правого желудочка (RV). Также отмечаются утолщенные створки трикуспидального клапана. LA – левое предсердие, LV – левый желудочек, MV – митральный клапан, RA – правое предсердие, RV – правый желудочек, A – верхушка, B – основание, L – слева, R – справа.

Кроме того, с помощью режима визуализации 3-D HDlive было визуализировано удлинение передней створки, укорочение септальной створки, атриализированную часть правого желудочка и смещение вниз и апикально трикуспидального клапанного аппарата относительного его фиброзного кольца (рис. 4).

44

Рис. 4. Последовательные снимки в режиме 3-D HDlive рендеринга в проекции обоих атриовентрикулярных клапанов при аномалии Эбштейна в сроке 33 недель и 1 дня беременности (А-С). Удлинение передней створки (AC), укорочение септальной створки (SC), атриализация части (белая стрелка) (В) правого желудочка (RV) и смещение вниз и к верхушке трикуспидального клапанного аппарата (ТV) от его фиброзного кольца были визуализированы с использованием 3-D HDlive режима рендеринга в диастоле (А) и систоле (В). Утолщенные створки трикуспидального клапана также четко определены. LV – левый желудочек, MV – митральный клапан, PC – задняя створка, A – верхушка, B – основание.

В случае синдрома гипоплазии левых отделов сердца, были четко выявлены утолщенный трехстворчатый и диспластический клапан легочного ствола (рис. 5).

55

Рис. 5. Последовательные снимки 3-D HDlive режима рендеринга в проекции начала магистральных сосудов правого желудочка при синдроме гипоплазии левых отделов сердца в сроке 30 недель и 4 дня беременности. Утолщенные трикуспидальные (ТВ) и диспластические легочные клапанные (PV) структуры четко определены в диастоле (А) и в систоле (В). LV – левый желудочек, MV – митральный клапан, PA – легочная артерия, RA – правое предсердие, RV – правый желудочек, B- основание, L – слева, R – справа.

В случае тетрады Фалло, были реально отображены выступающая аорта и дефект межжелудочковой перегородки (рис. 6).

66

Рис. 6. Последовательные снимки 3-D HDlive режима рендеринга в четырехкамерной проекции при тетраде Фалло в 35 недель и 1 дня беременности. Выступающая аорта (Ао) и дефект межжелудочковой перегородки (VSD) реалистично определяются в диастоле (А) и систоле (В). AOV – аортальный клапан, LV – левый желудочек, RV – правый желудочек, A – верхушка, L – слева, R – справа.

ОБСУЖДЕНИЕ

Существует несколько сообщений о получении фетальных, плацентарных, пуповинных и гинекологических ультрасонографических изображений с помощью режима визуализации 3D HDlive (Grigore 2013; Hata и др. 2012, 2013;. Ishibashi и др.2012;. Kagan и др. 2011;. Merz 2012; Raga и др. 2013;. Tanaka и др. 2012;.. Tenkumo и др. 2012). Это новое ультразвуковое программное обеспечение включает в себя подвижный виртуальный регулируемый источник света и программное обеспечение, которое вычисляет распространение света через поверхностные структуры по отношению к направлению света. С помощью 3D HDlive с новыми оттенками цвета, близких к цвету кожи, мы смогли получить натуральные, анатомически реалистичные изображения нормальных и аномальных эмбрионов и плодов. Насколько нам известно, не опубликовано ни одного доклада о применении 3D HDlive рендеринга в визуализации нормальных и аномальных сердечных структур. В настоящем исследовании, визуализация объемных данных с помощью 3D HDlive рендеринга, позволило увидеть важные и уникальные анатомические структуры сердца плода, подобно интраоперационной картине у хирурга, которые не так легко увидеть, и которые сложны для понимания при использовании обычной 3D эхокардиографии (Vinals и др. 2006. Yagel и др. 2006). В частности, прямая проекция, как атриовентрикулярных клапанов, так и клапанов магистральных артерий обеспечивает совершенно новым визуальным материалом акушеров и детских кардиологов благодаря анатомически реалистическому изображению нормальных и аномальных клапанных структур сердца плода и его движения. Кроме того, в данном исследовании мы смогли дифференцировать каждую створку митрального и трехстворчатого клапанов, а также каждого полулунного клапана легочной артерии. Технология 3D HDlive предоставляет новые, реалистичные картины для оценки этих клапанов. Этот метод может иметь большое будущее для исследований сердца плода и оценки врожденных пороков сердца.

Написать отзыв