Продовжуючи використовувати сайт, Ви приймаєте нашу політику використання cookies, детальніше

OK
  1. Головна
  2. Статті
  3. ТРИВИМІРНИЙ HDLIVE РЕНДЕРІНГ ЗОБРАЖЕНЬ СЕРЦЯ ПЛОДА

ТРИВИМІРНИЙ HDLIVE РЕНДЕРІНГ ЗОБРАЖЕНЬ СЕРЦЯ ПЛОДА

04.08.2016 "Статті"


 

22

Було вивчено чотири нормальних плода і три плода з вродженою серцевою аномалією (аномалія Ебштейна, синдром гіпоплазії лівих відділів серця і тетрадою Фалло) в терміні 25-35 тижнів вагітності з використанням 3-D HDlive рендерінга в режимі STIC. У нормальних плодів були чітко візуалізовані природний зовнішній вигляд динамічного руху овального клапана і обох атріовентрикулярних клапанів в режимі реального часу в чотирикамерній проекції.

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

Відділення перинатології та гінекології, медична школа університету Кагави (Кагава, Японія); відділення ультразвукових досліджень, GE Healthcare, Японії (Хіросіма, Японія)

РЕЗЮМЕ

Мета даної роботи полягає в описі досвіду реконструкції нормальних ембріональних структур серця і вроджених аномалій серця з використанням 3-D HDlive режиму візуалізації з просторово-часовою кореляцією зображень (spatiotemporal image correlation – STIC).

Було вивчено чотири нормальних плода і три плода з вродженою серцевою аномалією (аномалія Ебштейна, синдром гіпоплазії лівих відділів серця і тетрадою Фалло) в терміні 25-35 тижнів вагітності з використанням 3-D HDlive рендерінга в режимі STIC. У нормальних плодів були чітко візуалізовані природний зовнішній вигляд динамічного руху овального клапана і обох атріовентрикулярних клапанів в режимі реального часу в чотирикамерній проекції. Крім того, були отримані нові реалістичні картини кожної стулки атріовентрикулярних клапанів і півмісяцевих клапанів легеневої артерії в прямій проекції обох атріовентрикулярних клапанів і магістральних судин. У разі аномалії Ебштейна, при даній методиці візуалізується натуральна і анатомічно реалістична картина надто низького кріплення тристулкового клапана і атріалізованої частини правого шлуночка. У разі синдрому гіпоплазії лівих відділів серця, були чітко виявлені потовщений тристулковий і диспластичний клапан легеневого стовбура. У разі тетради Фалло, були реально відображені виступаюча аорта і дефект міжшлуночкової перетинки. Режим візуалізації 3-D HDlive з STIC надає абсолютно новий візуальний досвід для акушерів і дитячих кардіологів завдяки анатомічно реалістичному зображенню нормальних і патологічних серцевих структур плода. (Електронна пошта: toshi28@med.kagawa-u.ac.jp).

Ключові слова: 3-D ультразвук, Voluson, HDlive, просторово-часова кореляція зображення, серце плода, аномалії вроджених вад серця, аномалія Ебштейна, синдром гіпоплазії лівих відділів серця, тетрада Фалло

ВСТУП

Просторово-часова кореляція зображення (STIC) є недавнім досягненням, яке дозволяє візуалізувати поверхні фетальних серцевих структур в режимі реального часу. Це новий підхід в клінічній оцінці серця плода (Devore і ін. 2003; Goncalvesі ін. 2003). 3-D рендерінг поверхонь, проведений за допомогою STIC режиму, забезпечує зображенням нормальних і патологічних внутрішньосерцевих структур серця, що б’ється, картину подібно інтраопераційній хірургічній. Дослідник може переміщатися в межах серця, отримувати повторні зрізи отриманих даних в будь-який час, і генерувати всі стандартні та унікальні проекції, які необхідні для комплексної діагностики вродженої аномалії серця (Vinals і ін. 2003).

HDlive – новий режим поверхневого рендерінга: ”ця система використовує регульоване джерело світла, що дає оператору можливість створювати освітлення і затемнення, тим самим збільшуючи глибину сприйняття” (Kagan і ін. 2011.). З використанням нових типів кольорів, близьких до кольору шкіри. HDlive надає лікарям і батькам природні, анатомічно реалістичні зображення нормальних/патологічних плодів і внутрішньоутробних аномалій (Hata і ін. 2012, 2013). Ми описуємо наш досвід використання режиму 3-D HDlive рендерінга з STIC для зображення структур серця нормального плода, а також вроджених вад серця.

МЕТОДИ

Було вивчено чотири нормальних плода і три плода з уродженою серцевою аномалією (аномалія Ебштейна, синдром гіпоплазії лівих відділів серця і тетрадою Фалло) в терміні 25-35 тижнів вагітності з використанням 3-D HDlive рендерінга в режимі STIC (Voluson E8, GE Healthcare, Мілуокі , штат Вісконсін, США). Набори об’ємних даних серця плода були отримані за допомогою  STIC, яка використовує автоматичні поперечні і поздовжні амплітуди коливань передньої стінки грудної клітки. При використанні вигнутого датчика (4-8 МГц), отримання об’ємних даних займало 10-12,5 сек. Кути атаки при отриманні даних коливалися від 25 º до 45º. Від одного до трьох об’ємів даних було записано з використанням трансабдомінального 3-D датчика. Рухи плода вимагали повторного проведення дослідження для отримання задовільних даних. З метою моніторування ембріонів використовувалася звичайна 2-D сонографія, яка виконувалася до проведення 3-D HDlive рендерінга з STIC режимом. Потім проводилося відображення даних 3-D поверхневого рендерінга анатомії серця плода (в чотирикамерній проекції і прямій проекції обох атріовентрикулярних клапанів і магістральних судин). Весь обсяг даних зберігався на 700 Мбайт CD-ROM, що дозволяло провести повторний подальший аналіз. Всі об’ємні дані для кожного суб’єкта були вивчені, а оптимальні зображення були обрані для подальшого аналізу. Дослідження було схвалено місцевим етичним комітетом медичної школи університету Кагава, а також було отримано стандартизовану письмову інформовану згоду для кожного пацієнта.

3-D реконструкція проводилася з використанням алгоритму HDlive рендерінга. Джерело світла регулювали до тих пір, до поки структури, що цікавили дослідника, не візуалізувалися таким чином, щоб оператор міг створити зручні ефекти освітлення і затемнення. Для освітлення потрібної ділянки джерело світла вільно позиціонується. Також за рахунок збільшення або зменшення інтенсивності світла, оператор може створити більш інтенсивні тіні для отримання кращого зображення і підвищення якості. Всі ехографічні дослідження були проведені двома дослідниками, а дані представлені в роботі.

РЕЗУЛЬТАТИ

У нормальних плодів були чітко візуалізовані природний зовнішній вигляд динамічного руху овального клапана і обох атріовентрикулярних клапанів в режимі реального часу в чотирикамерній проекції (рис. 1).

11

Рис. 1. Послідовний 3-D HDlive рендерінг в чотирикамерній проекції нормального плода в терміні 33 тижнів і 3 дні вагітності. Динамічний рух овального клапана (FFO), мітрального (MV) і тристулкового клапанів (TV) чітко відзначені в діастолі (А) і систолі (В).

FO – овальний отвір, LA – ліве передсердя, LV – лівий шлуночок, RA – праве передсердя, RV – правий шлуночок, A – верхівка, B – основа, L – зліва, R – справа.

Крім того, були отримані нові реалістичні картини кожної стулки атріовентрикулярних клапанів і півмісяцевих клапанів легеневої артерії в прямій проекції обох атріовентрикулярних клапанів і магістральних судин (рис. 2).

22

Рис. 2. Послідовний 3-D HDlive рендерінг в прямій проекції і проекції обох атріовентрикулярних клапанів, і магістральних судин нормального серця плода в терміні 28 тижнів і 5 днів вагітності. Кожна стулка атріовентрикулярного клапана і клапана легеневої артерії чітко визначається в діастолі (А) і систолі (В). Ао – аорта, LA – ліве передсердя, LV – лівий шлуночок, MV – мітральний клапан, PA – легенева артерія, RA – праве передсердя, RV – правий шлуночок, TV – тристулковий клапан, А – верхівка, B – основа, L – зліва , R – справа.

У разі аномалії Ебштейна, при даній методиці візуалізується натуральна і анатомічно реалістична картина надто низького кріплення тристулового клапана і атріалізованої частини правого шлуночка (рис. 3).

33

Рис. 3. 3-D HDlive режим рендерінга в чотирикамерній проекції показує аномалію Ебштейна в терміні 33 тижнів і 1 дня вагітності. Чітко відзначені ндто низьке прикріплення тристулкового клапана (ТV) і атріалізація частини правого шлуночка (RV). Також відзначаються потовщені стулки тристулкового клапана. LA – ліве передсердя, LV – лівий шлуночок, MV – мітральний клапан, RA – праве передсердя, RV – правий шлуночок, A – верхівка, B – основа, L – зліва, R – справа.

Крім того, за допомогою режиму візуалізації 3-D HDlive було візуалізовано подовження передньої стулки, вкорочення септальної стулки, атріалізовану частину правого шлуночка, та зміщення вниз і апікально тристулкового клапанного апарату відносного його фіброзного кільця (рис. 4).

44

Рис. 4. Послідовні знімки в режимі 3-D HDlive рендерінга в проекції обох атріовентрикулярних клапанів при аномалії Ебштейна в терміні 33 тижнів і 1 дня вагітності (А-С). Подовження передньої стулки (AC), вкорочення септальної стулки (SC), атріалізація частини (біла стрілка) (В) правого шлуночка (RV) та зміщення вниз і до верхівки тристулкового клапанного апарату (ТV) від його фіброзного кільця, були візуалізовані з використанням 3D HDlive режиму рендерінга в діастолі (А) і систолі (в). Потовщені стулки тристулкового клапана також чітко визначені. LV – лівий шлуночок, MV – мітральний клапан, PC – задня стулка, A – верхівка, B – основа.

У разі синдрому гіпоплазії лівих відділів серця, були чітко виявлені потовщений тристулковий і диспластичний клапан легеневого стовбура (рис. 5).

55

Рис. 5. Послідовні знімки 3-D HDlive режиму рендерінга в проекції початку магістральних судин правого шлуночка при синдромі гіпоплазії лівих відділів серця в терміні 30 тижнів і 4 дні вагітності. Потовщені тристулкові (ТБ) і диспластичні легеневі клапанні (PV) структури чітко визначені в діастолі (А) і в систолі (В). LV – лівий шлуночок, MV – мітральний клапан, PA – легенева артерія, RA – праве передсердя, RV – правий шлуночок, B- основа, L – зліва, R – справа.

У разі тетради Фалло, були реально відображені виступаюча аорта і дефект міжшлуночкової перетинки (рис. 6).

66

Рис. 6. Послідовні знімки 3-D HDlive режиму рендерінга в чотирикамерній проекції при тетраді Фалло в 35 тижнів і 1 день вагітності. Виступаюча аорта (Ао) і дефект міжшлуночкової перетинки (VSD) реалістично визначаються в діастолі (А) і систолі (В). AOV – аортальний клапан, LV – лівий шлуночок, RV – правий шлуночок, A – верхівка, L – зліва, R – справа.

ОБГОВОРЕННЯ

Існує кілька повідомлень про отримання фетальних, плацентарних, пуповинних і гінекологічних ультрасонографічних зображень за допомогою режиму візуалізації 3D HDlive (Grigore 2013; Hata і ін. 2012, 2013 ;. Ishibashi і др.2012 ;. Kagan і ін. 2011 ;. Merz 2012; Raga і ін. 2013 ;. Tanaka і ін. 2012; .. Tenkumo і ін. 2012). Це нове ультразвукове програмне забезпечення включає в себе рухливе віртуальне регульоване джерело світла і програмне забезпечення, яке обчислює поширення світла через поверхневі структури по відношенню до напрямку світла. За допомогою 3D HDlive з новими відтінками кольору, близькими до кольору шкіри, ми змогли отримати натуральні, анатомічно реалістичні зображення нормальних і аномальних ембріонів і плодів. Наскільки нам відомо, не опубліковано жодного доповіді про застосування 3D HDlive рендерінга в візуалізації нормальних і аномальних серцевих структур. У цьому дослідженні, візуалізація об’ємних даних за допомогою 3D HDlive рендерінга дозволило побачити важливі і унікальні анатомічні структури серця плода, подібно інтраопераційній картині у хірурга, які не так легко побачити, і які складні для розуміння при використанні звичайної 3D ехокардіографії (Vinals та ін. 2006. Yagel і ін. 2006). Зокрема, пряма проекція, як атріовентрикулярних клапанів, так і клапанів магістральних артерій забезпечує абсолютно новим візуальним матеріалом акушерів і дитячих кардіологів завдяки анатомічно реалістичному зображенню нормальних і аномальних клапанних структур серця плода і його руху. Крім того, в даному дослідженні ми змогли диференціювати кожну стулку мітрального і тристулкового клапанів, а також кожного півмісяцевого клапана легеневої артерії. Технологія 3D HDlive надає нові, реалістичні картини для оцінки цих клапанів. Цей метод може мати велике майбутнє для досліджень серця плода і оцінки вроджених вад серця.

Написати відгук