Автор: Ritsuko K. Pooh
Вступ
Досягнення ультразвукових технологій в дослідженні плода створили область соноембріологіі, яка все ще розвивається. Незалежно від того, наскільки прогресує молекулярна генетика, і незалежно від того, наскільки поліпшується технологія секвенування, ультразвук є єдиною технологією з прямим наглядом структури і функції плода з раннього гестаційного віку.
Анатомія і фізіологія ембріонального розвитку – це область, в якій медицина має найбільший вплив на ранню вагітність у даний час, і вона відкриває захоплюючі аспекти ембріональної диференціації. 3D / 4D сонографія перенесла пренатальну діагностику аномалій плода з другого на перший триместр вагітності.
Тривимірні датчики знімають кілька сотень або тисяч двовимірних (2D) ультразвукових зображень по короткій дузі. Іншими словами, 3D-зображення – це накопичення 2D-зображень. Завдяки сучасному клінічно доступному обладнанню 3D-сонографічне відновлення відбувається швидко, з високою роздільною здатністю, що дає ультразвуку можливість отримувати зображення в режимі реального часу.
Крім того, 3D-ультразвук дозволяє зберігати об’ємні дані і маніпулювати ними після того, як пацієнт покинув кімнату для огляду. Зберігання одного тома даних легке і швидке, але збережений том дозволяє інтерпретувати область сканування в декількох площинах.
Режими 3D / 4D поліпшили свої функції за допомогою технології HDLive, і, крім того були створені нові додатки HDlive Silhouette і HDlive Flow.
Подальша еволюція полягала в захоплюючих застосуваннях HDlive Silhouette і HDlive Flow Imaging. Ця стаття демонструє докладні і всебічні структурні зображення плоду і ангіограми нормальних і аномальних плодів в першому триместрі вагітності.
Технологія HDlive
Технологія HDlive використовує регульоване джерело світла і програмне забезпечення, яке розраховує поширення світла через поверхневі структури в залежності від напрямку променя.
Віртуальне джерело світла створює виборче освітлення, і структури, в яких відбивається світло, створюють відповідні тіні.
Ця комбінація світла і тіней збільшує сприйняття глибини і виробляє чудові зображення, які є більш природними, ніж ті, які отримані з класичним тривимірним ультразвуком. Віртуальне джерело світла може бути розміщене на передній, задній або бічних сторонах, де потрібен перегляд, поки не буде досягнуто найкраще зображення.
Великою перевагою є те, що софт можна застосовувати до всіх зображень, що зберігаються в пам’яті апарату. За допомогою HDlive як структурні, так і функціональні зміни можна оцінити з ранніх строків вагітності більш об’єктивно і надійно.
Як показано на малюнку 1, HDlive зображення чіткіше демонструє плід, а також внутрішньоматкову структуру.
Малюнок 2 (A) і (B) – діхоріонна двійня, отримані за допомогою HDlive. Напрямок рендерінга (положення «віртуального джерела світла») на зображенні (A) знаходиться попереду, а зображення (B) обробляється з положенням джерела світла ззаду.
На практиці HDlive може використовуватися у всіх трьох триместрах вагітності. Докладні структурні аномалії обличчя, пальців рук, ніг і навіть амніотичних оболонок в першому триместрі можуть бути добре продемонстровані за допомогою цього методу.
Зображення 1: Демонстрація різних зображень з використанням одного і того ж об’ємного набору даних 9-тижневого плода. (A) Класична 3D-візуалізація 9-тижневого плода. (B) Звичайний HDlive режим. (C) HDlive Silhouette зображення зі згладжуванням поверхні. (D) HDLive Silhouette зображення з демонстрацією як внутрішньої, так і зовнішньої структури.
Зображення 2: Різні HDlive зображення 8-тижневих діхоріонних близнюків. (A) і (B) HDlive зображення з різними джерелами світла. (C) HDLive Silhouette зображення з набором даних того ж обсягу.
Технологія HDLive Silhouette
Нові технології HDlive Silhouette і HDlive Flow були випущені в кінці 2014 року. Алгоритм HDlive Silhouette створює градієнт на кордонах органів, заповнених рідиною порожнин і стінок судин, де відбувається різка зміна акустичного імпедансу в тканинах.
У режимі HDlive Silhouette внутрішня кістозна структура з рідиною може бути зображена через структури зовнішньої поверхні тіла, і її можна відповідним чином назвати «наскрізною». Лікар може регулювати відсоток HDlive Silhouette за допомогою контрольного порога і посилення одночасно, для візуалізації органів, що представляють інтерес.
HDlive Silhouette підкреслює межі між органами з різною ехогенністю, тому одночасно демонструються як мішень інтересу, що знаходится в межах рідинної корекції, так і кістозна область в ехогенних органах.
На початку ембріонального періоду анатомія центральної нервової системи швидко змінюється. 3D сонографія з використанням трансвагінальних датчиків дозволяє отримувати зображення ранніх структур в ембріональному мозку. На малюнку 3 представлена схематична картина ембріонального мозку, який складається з трьох частин: передній мозок, середній мозок і задній мозок.
Зображення 3
Передній мозок включає півкулі головного мозку і проміжний мозок, що містить таламус, гіпоталамус, епіталамус і субталамус. Середній мозок є найбільш окремою частиною стовбура головного мозку, розташовується над мостом і примикає рострально до таламуса. Задній мозок (ромбенцефалон) – це задня частина трьох первинних відділів, яка включає в себе міст і мозочок, і довгастий мозок.
Трансвагінальний підхід в поєднанні з високою частотою 12 МГц з методом гармонійної фазової інверсії може надати нам зображення з високою якістю і високою роздільною здатністю, що демонструють детальні ембріональні структури, особливо везикули мозку. Як показано на малюнку 4, внутрішня структура везикул головного мозку нормального ембріона 19,3 мм добре демонструється в режимі HDlive Silhouette. На малюнках 5 і 6 показана швидка зміна бульбашок, що розвиваються, головного мозку на різних стадіях. Аномальні структури мозку через 10 тижнів (зобр. 7) і 11 тижнів (зобр. 8) детально виявляються в режимі HDlive Silhouette. Особливо на малюнку 8, кожне зображення було від різних близнюків, і порівняння між нормальним близнюком і ненормальним близнюком з холопрозенцефалією добре видно при консультуванні батьків.
Зображення 4: 3D зображення нормального ембріона. (A) Поверхневе зображення ембріона за допомогою Hdlive. (B) Медіальний зріз зображення того ж ембріона. (С) HDlive Silhouette зображення того ж ембріона.
Зображення 5: Бічний вид раннього розвитку мозку в режимі HDlive. (А) Ембріон КТР 19,3 мм. (B) ембріон КТР 22,3 мм. (C) Плід з КТР 23,9 мм.
Зображення 6: Фронтальний вид розвитку мозку в режимі HDlive. (А) Плід з КТР 22,3 мм. (B) Фронтально-косою вид плода з КТР 23,9 мм.
Зображення 7: Ненормальна порожнина середнього мозку на 10 тижні вагітності. (A) 3D HDlive зображення плоду. Зверніть увагу на виступаючу верхівку голівки плоду (стрілка) через аномальний середній мозок. (B) Середньо-сагітальний розріз мозку. Видно ненормальний середній мозок (наконечники стріл). (C) HDlive Silhouette зображення голови плода. Ненормальний середній мозок (стрілки) зображений між переднім і заднім мозком.
Зображення 8:11-тижневий діхоріонний близнюк з нормальним і аномальним розвитком мозку. (A) Близнюк A. Нормальна порожнину мозку. (B) Близнюк B. Аномально розширені шлуночки з аномальною кістою над шлуночками.
Товстий зріз HDlive Silhouette
Таким чином, HDlive Silhouette демонструє комплексну структуру, внутрішню і зовнішню морфологію одночасно. Однак іноді здається, що він демонструє занадто багато внутрішніх структур, що перекривають один одного, щоб зрозуміти їхні відношення. Автор вирізав об’ємний набір даних за допомогою прямокутного куба і обробив вирізаний зріз через HDlive Silhouette. Автор називає цю систему ультразвукової демонстрацією товстим зрізом об’ємного набору даних 3D або «товстий зріз HDlive Silhouette», показаний на малюнку 9, що демонструє дорсальний мішок, пов’язаний з голопрозенцефалією, на 13 тижні вагітності.
Зображення 9: (A) Поверхневе зображення голови і обличчя плода. (B) Прозоре зображення голівки плоду і внутрішньомозкової структури. Видно аномально розширений шлуночок з аномальною кістозною структурою. (C) Товстий зріз HDlive Silhouette сагітального зрізу мозку. Величезна кістозна область, яка продовжувала шлуночок, була підтверджена як дорсальний мішок, пов’язаний з голопрозенцефалією.
HDlive Silhouette соноофтальмологія
Очні яблука двосторонньо починають розвиватися в ранній ембріологічною стадії.
Очне яблуко візуалізується за допомогою HDlive Silhouette, як показано на малюнку 10, демонструючи візуалізацію розвитку очного яблука між 12 і 13 тижнями. На початку 12 тижня з’являється невелика кістозна частина, а в середині 12 тижня очне яблуко зображується набагато більше, і на 13 тижні можуть бути ідентифіковані кришталик і склоподібне тіло.
Зображення 10: Силуетна візуалізація розвитку очного яблука від 12 до 13 тижнів. (А) на початку 12 тижня. З’являється невелика кістозна частина (білий кружок). (Б) в середині 12 тижня. Очне яблуко зображено набагато більше. (C) на 13 тижні кришталик і склоподібне тіло в очному яблуці.
HDlive Silhouette для візуалізації скелета
Використання алгоритмів постобробки таких як максимальний режим, може бути використано для демонстрації скелета плода. На малюнку 11 показано HDlive зображення голови плода і HDlive Silhouette, що виділяє лобову, тім’яну і потиличні кістки з того ж набору даних обсягу. Демонстрація скелета в режимі Silhouette показує задній вид маленького плода в першому триместрі з виділенням плодових хребців і ребер, як показано на малюнку 12.
Зображення 11: Черепні кістки 13-тижневого плоду в режимі HDlive. (A) HD зображення голови плода. Лобова і тім’яна кістки показані через тонку шкіру. (B) Те ж зображення з режимом HDlive Silhouette, як зліва. Краніальні кістки (лобова, тім’яна і потилична кістки) і лицьові кістки виділені.
Зображення 12: Хребці і ребра 12-тижневого плоду з HDlive Silhouette. (A) HD зображення спини плода. (B) Ті ж зображення з HDlive Silhouette, як зображення (A). Структура скелета підкреслена Silhouette.
HDlive Flow сосудистых структур плода
HDlive flow – це недавнє застосування тривимірної (3D) ультразвукової технології, що генерує 3D-зображення кровотоку і забезпечує реалістичну візуалізацію тонкої судинної структури. Поєднання HDlive Flow і HDlive Silhouette можна охарактеризувати як «наскрізне дослідження» через його всеосяжну локалізацію, а також ангіоструктуру плода всередині морфологічної структури.
При використанні передової технології HDlive Flow в поєднанні з HDlive Silhouette, може бути продемонстрована внутрішньокорпоральна гемодинамічна структура плода на ранніх стадіях (Зобр. 13).
Судинна гемодинамічна структура з внутрішньої сонною артерією, передньої і середньої мозкової артерій добре показана на 13 тижні вагітності, на малюнку 14.
Внутрішньосерцева судинна структура на 12 тижні вагітності також добре показана на малюнку 15, демонструючи динамічні потоки в правому і лівому відділах серця. На малюнку 16 показана нормальна інтракорпоральна ангіоструктура за допомогою тривимірного зображення з двонаправленим силовим доплером на 13 тижні вагітності. Пупкова артерія, пупкова вена, венозна протока, нижня порожниста вена, низхідна аорта, а також багата легенева судинна мережу чітко продемонстровані на одному тривимірному реконструйованому зображенні. Це зображення вказує на наявність багатої легеневої судинної системи ще до дозрівання легенів в першому триместрі.
Зображення 13: Інтракорпоральна гемодинамічна структура по HDlive Silhouette і візуалізація кровотоку на 8 тижні вагітності.
Зображення 14: Цервікокраніальна судинна гемодинамічна структура на 13 тижні вагітності. (A) Двонаправлена енергетична допплерограмма HDlive Flow судинної мережі головного мозку 12-тижневого плоду. ACA – передня мозкова артерія; MCA – середня мозкова артерія; ВСА – внутрішня сонна артерія. (B) Той же набір даних ультразвукової ангіограми з однобарвною демонстрацією.
Зображення 15: Нормальна серцева гемодинамічна візуалізація HDlive Silhouette і HDlive Flow в 12 тижнів вагітності. (А) внутрішньосерцева ангіоструктура. (B) Перетин великих артерій.
Зображення 16: 13 тиждень, торакоабдомінальна структура судин плода продемонстрована за допомогою візуалізації HDlive Flow. Легеневі артерії та вени (стрілки). DV – Ductus Venosus; IVC – нижня порожниста вена; Umb. V – пупкова вена; Umb. А – пупкова артерія.
Висновок
Представлені технології дозволяють вивести ультразвукову оцінку стану плода на новий рівень. Те що здавалося раніше недоступним, тепер є досяжним проривом в медицині.
На нашому сайті ви можете купити УЗД апарат для досліджень в області акушерства та гінекології просто вибравши необхідну модель в каталозі. А якщо у вас залишилися питання, зв’яжіться з нашим менеджером і він відповість на них.
