Автори: Yu Wang, Miao Fan, Faiza Amber Siddiqui, Meilian Wang, Wei Sun, Xue Sun, Wenjia Lei, Ying Zhang
Огляд
На частку вроджених вад серця припадає близько 2,4-13,7 випадків на 1000 живонароджених. З усіх ВВС до 10-30% складають конотрунікальні аномалії, які характеризуються дефектом перегородки, що виникають в результаті аномальної міграції клітин нервового гребеня серця.
В результаті помилок під час ембріогенезу може виникнути спектр різних вад розвитку, серед яких найбільш поширеними є тетрада Фало (ТФ), транспозиція магістральних судин (ТМС), подвійне відходження магістральних судин (ПВМС) і відкрита артеріальна протока (ВАП).
Двовимірна ехокардіографія плода і кольорова допплерехокардіографія в даний час є основними методами діагностики ВВС плода.
Введення 4D УЗД забезпечує додатковий метод для оцінки структур серця плоду. STIC дозволяє здійснювати постобробку об’ємних наборів даних 4D і згодом оцінювати анатомію серця з використанням багатоплощинного зрізу або поверхневого рендерингу 4D обсягів. Цей метод єдиного обсягу 4D дозволяє ідентифікувати різні серцеві площини і часто структури серця, що не демонструються методами 2D.
|
|
|
|
|
|
Техніка УЗД
Пацієнти обстежувалися з використанням ультразвукової системи Voluson 730 Expert або Voluson E8. Вони були оснащені трансабдомінальними конвексними датчиками 4-8 МГц і технологією STIC в функціоналі.
Отримання STIC зображень було проведено з використанням як сірої шкали, так і кольору. Жінку попросили затримати дихання під час кожного з трьох вимірів STIC. Час захоплення становив від 10 до 15 с, а кут розгортки – від 25 до 40 °. Ці показники збільшилися з гестаційним віком. Об’ємні набори даних включали верхнє середостіння плода і шлункову вакуоль. Записи STIC були негайно відновлені і відображені у вигляді кінетичної петлі, а потім збережені для подальшого аналізу в автономному режимі за допомогою програмного забезпечення для ПК.
Об’ємна класифікація якості
Кожен том оцінювали і класифікували за шкалою від 1 до 5, відповідно до якості зображення:
- неприпустимо;
- погранично
- прийнятно
- добре
- відмінно
Основними детермінантами якості зображення були артефакт руху плода, артефакт затінення і різкість зображення.
Алгоритм діагностики здорового серця
- Помістіть контрольну точку в лівий шлуночок на площині a.
- Регулюючи положення контрольної точки на площині a, поруч з місцем відтоку (в базальній частині лівого шлуночка), можна візуалізувати артерію на площині b.
- Переміщаючи контрольну точку до цієї артерії, а потім переміщаючись вздовж напрямку артерії на площині b, можна продемонструвати круглий поперечний переріз однієї великої артерії і поздовжній перетин іншої великої артерії. Це були аорта і легенева артерія.
- Оскільки контрольна точка була розташована на аорті, можна було підтвердити, що аорта відходить з лівого шлуночка.
- Поверніться у вихідний стан на площині а.
- Перемістіть контрольну точку в правий шлуночок на площині a.
- Регулюючи положення контрольної точки на площині а, поруч з місцем відтоку (в базальній частині правого шлуночка), можна чітко побачити велику артерію з клапаном в площині b.
- Переміщаючи контрольну точку до клапану по площині b, ми візуалізуємо дві великі артерії з поперечним і поздовжнім розтином відповідно на площині a.
- Оскільки контрольна точка була розташована на легеневій артерії, можна підтвердити, що легенева артерія відходить з правого шлуночка.
Зображення 1: Багатоплощинна нарізка серця плоду з нормальною структурою. Вік – 19 гестаційних тижнів. Площини a, b і c представляють три ортогональні площини (A, поперечна; B, сагітальна; і C, корональна).
Зображення 2: Багатоплощинна візуалізація серця плоду з транспозицією магістральних судин у плода віком 25 гестаційних тижнів. Площини a, b і c представляють три ортогональні площини (A, поперечна; B, сагітальна; і C, корональна). (А). Перемістіть контрольну точку в правий шлуночок на площині a. Регулюючи положення контрольної точки на площині a, можна візуалізувати артерію, що з’єднується з правим шлуночком, на площині b (B). Переміщаючи контрольну точку до клапану (C) і потім переміщаючись уздовж артерії (D) на площині b, ми могли б підтвердити, що аорта відходить з правого шлуночка, а легенева артерія з лівого на площині а. Був також продемонстрований паралельний зв’язок двох артерій.
Зображення 3: Багатоплощинна візуалізація серця плоду з подвійним відходженням магістральних судин у плода віком 26 гестаційних тижнів. Площини a, b і c представляють три ортогональні площини (A, поперечна; B, сагітальна; і C, корональна). (А). Перемістіть контрольну точку в правий шлуночок на площині a. Регулюючи положення контрольної точки на площині a, можна було візуалізувати артерію, що з’єднується з правим шлуночком, на площині b (B). Переміщаючи контрольну точку до клапану (C) і потім переміщаючись уздовж артерії (D) на площині b, ми можемо потім підтвердити, що аорта і легенева артерія (що характеризуються коротким тулубом з роздвоєнням) виходять з правого шлуночка і йдуть паралельно в площині а.
Зображення 4: Багатоплощинна візуалізація серця плоду з тетрадож Фало у плода віком 24 гестаційних тижні. Площини a, b і c представляють три ортогональні площини (A, поперечна; B, сагітальна; і C, корональна).А). Перемістіть контрольну точку в положення шляхів відтоку (в базальній частині шлуночків) на площині a. Регулюючи положення контрольної точки на площині a, можна візуалізувати артерію на площині b. Перемістивши контрольну точку до клапану (C) і потім переміщаючись уздовж артерії (D) наплощині b, ми могли б потім підтвердити, що аорта виходить як з лівого, так і правого шлуночків на площині a .Переміщаючись по контрольній точці далі по аорті ( E) на площині b, ми могли візуалізувати, що легенева артерія (характеризується коротким тулубом з роздвоєнням) виникла з правого шлуночка з потовщеним клапаном на площині a.
Зображення 5: Багатоплощинна візуалізація серця плоду з відкритою артеріальною протокою у плода віком 28 гестаційних тижнів. Площини a, b і c представляють три ортогональні площини (A, поперечна; B, сагітальна; і C, корональна). (А). Перемістіть контрольну точку в положення шляхів відтоку (в базальній частині шлуночків) на площині a. Регулюючи положення контрольної точки на площині a, можна візуалізувати артерію на площині b. Перемістивши контрольну точку до клапану (C) і потім переміщаючись уздовж артерії (D) на площині b, ми могли б потім підтвердити, що тільки одна велика артерія відходить з обох шлуночків на площині a. Ця велика артерія – аорта. Легеневу артерію візуалізували, виходячи з розташування кореня аорти на площині а.
Для STIC з інформацією про кровотік було виконано коригування зображень на площині A, щоб показати вихід з шлуночків, а потім візуалізовані 4D-зображення, що показують великі артерії, були відображені на площині D.
А комбінація алгоритмів з гладкою поверхнею і градієнтним світлом і коригувань постобробки були використані для поліпшення якості зображення.
У другому триместрі результати показали, що методи 2D і 4D-2 забезпечують задовільну частоту виявлення для всіх плодів з ВПС.
Крім того, на 4D-зображеннях великих артерій були виявлені паралельні великі артерії (Зобр. 6a), які явно відрізнялися від нормального розташування (Зобр. 6b).
Зображення 6: Транспозиція магістральних судин і нормальне серце плоду. У плода на 24 гестаційному тижні з ТМС (a) паралельні великі артерії були чітко ідентифіковані за допомогою 4D. Легенева артерія йшла з лівого шлуночка, в той час як аорта з правого шлуночка. У нормального плода (b) схожого гестаційного віку зображення, отримане в 4D, продемонструвало, що дві великі артерії були ортогональні одна одній.
Для плодів з ДВМС 12 випадків були успішно ідентифіковані традиційним 2D-методом, в якому аорта розташовувалася зліва від передньої частини легеневої артерії, а дві великі артерії лежали паралельно. Інші 3 випадки були неправильно діагностовано як ТФ, тому що дві великі артерії були пов’язані одна з одною.
Метод 4D дозволив поставити правильний діагноз, так як при навігації по контрольній точці можна було визначити істинне розташування аорти. У той же час виникнення аорти з обох шлуночків і легеневої артерії з ПЖ було чітко візуалізуване на 4-вимірному зображенні (Зобр 7).
Зображення 7: Тетрада Фало у плода віком 24 гестаційні тижні. Зображення, отримане в 4D, ясно показало, що аорта великого розміру була з’єднана з обома шлуночками (а). Інше зображення показало, що стеноз легеневої артерії був пов’язаний з правим шлуночком.
У 4 з 10 плодів остаточний діагноз відкритого аортального протоку не було досягнуто за допомогою 2D-методу, оскільки відходження легеневої артерії не могло бути ідентифікованим. 4D візуалізація показала себе краще, так як на 4D зображеннях чітко окреслено відходження легеневої артерії (Зобр. 8).
Зображення 8: Виявлення відкритого аортального протоку у плода віком 28 гестаційних тижнів з використанням 4D. Зображення, отримане в 4D, ясно показало, що артерія великого розміру (аорта) йде з обох шлуночків. Головна легенева артерія була пов’язана з коренем аорти.
Ми провели це дослідження з метою стимулювати використання STIC в рутинних дослідженнях.
У поточному дослідженні ми запропонували протокол, який міг би ідентифікувати зміни будови серця плоду, шляхом переміщення контрольної точки в трьох ортогональних площинах без складного повороту зображень. При навігації по контрольній точці магістральні артерії поступово виявлялися разом з їх характеристиками (наприклад: роздвоєння легеневої артерії). Для звичайної 2D-візуалізації це неможливо.
У поточному дослідженні ми також включили інформацію про кровоток щоб отримати 4-мірні зображення судин. 4D-візуалізовані зображення явно покращували сприйняття глибини. Ці зображення реконструювали інформацію і відображали більш повну і всебічну картину.
Важливо підкреслити, що STIC має кілька технічних обмежень. Якість зображення впливає на ефективність діагностики. Спотворення може бути викликано акустичними тінями, артефактом руху плода і змінами частоти серцевих скорочень. У нашому звіті низька якість чотиривимірної візуалізації на пізніх термінах вагітності (29-36 г.т.) могло бути викликано посиленням акустичних тіней ребер плода.
Питання та відповіді (FAQ)
Що таке 4D УЗД серця плоду і які його переваги?
- 4D УЗД – це метод візуалізації, який дозволяє отримати об’ємні зображення серця плоду в реальному часі. На відміну від 2D ехокардіографії, 4D УЗД забезпечує більш деталізовану та всебічну оцінку анатомії серця, дозволяючи ідентифікувати структури, які важко побачити за допомогою 2D методів. Це особливо корисно для діагностики вроджених вад серця.
Які вроджені вади серця можна виявити за допомогою 4D УЗД?
- 4D УЗД дозволяє виявити різні вроджені вади серця, включаючи тетраду Фало, транспозицію магістральних судин, подвійне відходження магістральних судин та відкриту артеріальну протоку. Метод дозволяє більш точно визначити розташування та характеристики великих артерій.
Як проводиться 4D УЗД серця плоду?
- Дослідження проводиться за допомогою ультразвукової системи з технологією STIC (Space-Time Image Correlation). Жінці потрібно затримати дихання на короткий час під час сканування. Отримані об’ємні дані обробляються за допомогою спеціального програмного забезпечення для створення багатоплощинних зрізів та 3D/4D моделей серця.
Які обмеження 4D УЗД серця плоду?
- Якість зображення може бути вплинута рухами плоду, акустичними тінями та іншими артефактами. На пізніх термінах вагітності якість зображення може знижуватися через посилення акустичних тіней ребер плоду.
Чи є 4D УЗД заміною 2D ехокардіографії?
- 4D УЗД є додатковим методом до 2D ехокардіографії, а не його заміною. Обидва методи доповнюють один одного, забезпечуючи більш повну картину стану серця плоду.
Наскільки точний метод 4D УЗД у діагностиці ВПС?
- Точність 4D УЗД залежить від якості зображення та досвіду лікаря. У дослідженнях показано, що 4D УЗД покращує візуалізацію та діагностику деяких вроджених вад серця, особливо у випадках, коли 2D методи дають обмежену інформацію.
Коли рекомендується проводити 4D УЗД серця плоду?
- 4D УЗД може бути рекомендовано у випадках підозри на вроджені вади серця, а також для більш детальної оцінки анатомії серця плоду при ризиках, пов’язаних з генетичною схильністю або іншими факторами.
