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胎心容積輔助診斷技術(shù)篩查孕中晚期胎兒心臟流出道病變的可行性

2020-10-15 08:11舒開鳳劉微微
臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志 2020年9期
關(guān)鍵詞:右室胎心內(nèi)徑

高 翔 舒開鳳 劉微微

先天性心臟病發(fā)病率約占活產(chǎn)兒的0.3%~0.8%[1]。二維超聲心動(dòng)圖和CDFI 是目前產(chǎn)前篩查先天性心臟病的主要方法,但其易受胎兒體位、胎心結(jié)構(gòu)及胎盤位置等因素影響,且對(duì)操作者的手法及臨床經(jīng)驗(yàn)要求較高,篩查結(jié)果并不理想[2]。時(shí)間-空間相關(guān)成像能清晰顯示胎兒心臟空間立體結(jié)構(gòu),有助于超聲醫(yī)師獲得胎兒心臟標(biāo)準(zhǔn)切面,臨床應(yīng)用價(jià)值高[3]。胎心容積輔助診斷技術(shù)由時(shí)間-空間相關(guān)成像技術(shù)發(fā)展而來,其在三維或四維超聲探查模式下,通過容積探頭可自動(dòng)快速掃描并采集心臟容積數(shù)據(jù),然后通過軟件分析處理,清晰顯示8 個(gè)超聲心動(dòng)圖檢查標(biāo)準(zhǔn)切面[4]。本研究通過分析胎心容積輔助診斷技術(shù)篩查孕中晚期單胎胎兒心臟流出道病變的可行性,旨在為臨床工作提供指導(dǎo)。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2019 年7~10 月在我院行超聲檢查的孕中晚期單胎孕婦190例,年齡18~42歲,平均(30.17±2.60)歲;孕14~38 周,平均孕(26.63±3.58)周;所有胎兒胎齡均與孕婦孕周相符。190例胎兒中,超聲心動(dòng)圖檢出38例心臟異常,其中單純室間隔缺損8例,法洛四聯(lián)癥6例,主動(dòng)脈瓣膜狹窄6 例,右位主動(dòng)脈弓5 例,肺動(dòng)脈瓣膜狹窄4例,完全型大動(dòng)脈轉(zhuǎn)位3例,永存動(dòng)脈干2例,房室間隔缺損、肥厚型心肌病、左室發(fā)育不良、心肌致密化不全各1 例。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有孕婦均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.儀器:二維超聲心動(dòng)圖檢查使用Philips iE 33彩色多普勒超聲診斷儀,S5-1 和S8-3 探頭,頻率分別為1~5 MHz 和3~8 MHz;胎兒心臟容積數(shù)據(jù)采集使用GE Voluson E 6彩色多普勒超聲診斷儀,eM6C G2探頭,頻率2~6 MHz;配備胎心容積輔助診斷技術(shù)。

2.檢查醫(yī)師包括:A 醫(yī)師,副高職稱,從事胎兒超聲檢查工作超過15 年;B 醫(yī)師,中級(jí)職稱,從事胎兒超聲檢查工作超過5 年;C 醫(yī)師,初級(jí)職稱,從事胎兒超聲檢查工作不超過1 年,參加過胎兒產(chǎn)前系統(tǒng)超聲檢查培訓(xùn)。

3.超聲檢查:由A 醫(yī)師對(duì)胎兒行二維超聲心動(dòng)圖檢查,獲取胎兒心臟左、右室流出道切面,測(cè)量其主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑;然后切換至四維超聲檢查模式,將隨機(jī)方位的標(biāo)準(zhǔn)四腔心切面作為容積獲取的基礎(chǔ)切面,根據(jù)胎心位置和大小調(diào)整取樣框深度、寬度及位置;囑孕婦在靜息狀態(tài)下屏住呼吸,啟動(dòng)容積數(shù)據(jù)自動(dòng)采集功能獲取胎兒心臟容積數(shù)據(jù)(采集時(shí)間3~6 s,采集角度30°~45°)。采集過程中盡量將取樣框調(diào)小,但應(yīng)包含完整的四腔心切面與胃泡、降主動(dòng)脈及脊柱。每一胎兒心臟容積數(shù)據(jù)均采集3~5 個(gè)隨機(jī)胎位,保存數(shù)據(jù)以備脫機(jī)分析。

4.圖像分析:A 醫(yī)師打開胎心容積輔助診斷軟件,導(dǎo)入胎兒心臟容積數(shù)據(jù),選擇“semi-auto”功能,在A平面手動(dòng)描繪心尖至十字交叉室間隔,標(biāo)記好降主動(dòng)脈;在B平面對(duì)圖像位置進(jìn)行調(diào)整,確保實(shí)際圖像的脊柱部位和脊柱定位線重疊,點(diǎn)擊確定即可自動(dòng)生成胃泡水平腹部橫切面、左室流出道切面、右室流出道切面、心尖四腔心切面、三血管氣管切面、主動(dòng)脈弓切面、動(dòng)脈導(dǎo)管弓切面及上下腔靜脈-右房切面等8 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)切面。最后由A醫(yī)師根據(jù)國際婦產(chǎn)科超聲學(xué)會(huì)制定的胎兒心臟結(jié)構(gòu)圖像質(zhì)量評(píng)分法[5]對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)分1~3 分,分?jǐn)?shù)越高表示圖像質(zhì)量越好,比較軟件處理前后圖像質(zhì)量評(píng)分的差異,選擇圖像質(zhì)量最清晰的容積數(shù)據(jù)測(cè)量主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑。

5.重復(fù)性分析:①觀察者間差異。由B醫(yī)師和C醫(yī)師再次分析全部容積數(shù)據(jù),并測(cè)量主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑,比較3 名醫(yī)師所測(cè)主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑的差異;②觀察者內(nèi)差異。間隔2周后,再次安排B醫(yī)師和C 醫(yī)師分析和測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù),比較同一觀察者所測(cè)主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑的差異。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件,不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以M(P25,P75)表示,兩組比較行非參數(shù)檢驗(yàn)。二維超聲心動(dòng)圖和胎心容積輔助診斷技術(shù)測(cè)得主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析法;兩種檢查方法的一致性分析行Bland-Altman 檢驗(yàn);重復(fù)性分析采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、兩種檢查方法獲取診斷切面的成功率

190例胎兒中,119例(62.63%)通過二維超聲心動(dòng)圖測(cè)得主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑(圖1)。176 例(92.63%)通過胎心容積輔助診斷技術(shù)獲得胎兒心臟左、右室流出道切面的清晰圖像(圖2);10例胎兒心臟左、右室流出道切面圖像較模糊,4 例胎兒心臟左、右室流出道切面圖像未獲得,不能測(cè)量主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑,最終將176例胎兒納入定量研究。軟件處理前后胎兒左、右室流出切面圖像質(zhì)量評(píng)分比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見表1。

二、相關(guān)性分析

Pearson 相關(guān)分析顯示,兩種檢查方法測(cè)得的主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑均呈正相關(guān)(r=0.83、0.79,均P<0.05)。見圖3,4。

圖1 二維超聲心動(dòng)圖測(cè)量胎兒主動(dòng)脈(A)和肺動(dòng)脈(B)內(nèi)徑

圖2 胎心容積輔助診斷技術(shù)獲得的胎兒左室流出道(A)和右室流出道切面(B)圖像

表1 胎心容積輔助診斷技術(shù)處理前后圖像質(zhì)量評(píng)分比較[M(P25,P75)] 分

三、一致性分析

Bland-Altman 檢驗(yàn)結(jié)果顯示,兩種檢查方法測(cè)得主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑的一致性較好,95%一致性界限分別為-1.18~1.01、-1.81~1.03,分別有5.68%(10/176)和4.55%(8/176)的點(diǎn)落在95%一致性界限范圍外。見圖5,6。

圖3 兩種檢查方法測(cè)量主動(dòng)脈內(nèi)徑的相關(guān)性分析散點(diǎn)圖

圖4 兩種檢查方法測(cè)量肺動(dòng)脈內(nèi)徑的相關(guān)性分析散點(diǎn)圖

圖5 兩種檢查方法測(cè)量主動(dòng)脈內(nèi)徑的一致性

圖6 兩種檢查方法測(cè)量肺動(dòng)脈內(nèi)徑的一致性

四、胎心容積輔助診斷技術(shù)的重復(fù)性分析

1.主動(dòng)脈內(nèi)徑:3 名觀察者間ICC 為0.86(95%CI:0.76~0.89),B 醫(yī)師觀察者內(nèi)ICC 為0.91(95%CI:0.86~0.97),C醫(yī)師觀察者內(nèi)ICC為0.87(95%CI:0.81~0.93)。

2.肺動(dòng)脈內(nèi)徑:3 名觀察者間ICC 為0.87(95%CI:0.79~0.94),B 醫(yī)師觀察者內(nèi)ICC 為0.91(95%CI:0.85~0.95),C醫(yī)師觀察者內(nèi)ICC為0.93(95%CI:0.89~0.96)。

討 論

胎兒心臟結(jié)構(gòu)和血流動(dòng)力學(xué)與成人心臟不同,胎兒體循環(huán)、肺循環(huán)無法明顯分開,下腔靜脈血通過卵圓孔流入左房,大部分肺動(dòng)脈血通過動(dòng)脈導(dǎo)管進(jìn)入降主動(dòng)脈然后向右房回流。另外,由于動(dòng)脈導(dǎo)管和卵圓孔的存在,左房與右房之間會(huì)相互影響,導(dǎo)致左室與右室的壓力相等;且胎兒肺臟處于壓縮狀態(tài),肺血管阻力偏大[5]。因此,胎兒心臟超聲檢查是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的工作。在常規(guī)胎兒心臟超聲檢查過程中,圖像清晰度會(huì)受孕婦腹部脂肪厚度、胎位、胎動(dòng)及肋骨偽影等影響[6-7]。研究[8]證實(shí),先天性心臟病產(chǎn)前診斷準(zhǔn)確率僅28%,故需全面提高臨床診斷水平,保證先天性心臟病的早發(fā)現(xiàn)、早治療。

既往胎兒心臟容積數(shù)據(jù)的分析多以人工、半智能等方法為主,脫機(jī)狀態(tài)下難以準(zhǔn)確分辨空間關(guān)系和方位,不便于進(jìn)行系統(tǒng)性的圖像處理,獲取復(fù)雜心臟血管結(jié)構(gòu)胎兒的心臟標(biāo)準(zhǔn)切面較困難[9]。近年隨著時(shí)間-空間相關(guān)成像技術(shù)的發(fā)展,其在判斷胎兒心臟血流情況、大血管空間關(guān)系及心血管結(jié)構(gòu)等方面的重要作用已被證實(shí)。胎心容積輔助診斷技術(shù)是由時(shí)間-空間相關(guān)成像技術(shù)發(fā)展而來的一項(xiàng)新技術(shù),其以大樣本量胎兒心臟基本解剖結(jié)構(gòu)及各超聲切面之間的位置為參照,設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)心臟四腔心切面與左、右室流出道及胃泡特定的空間位置關(guān)系;臨床醫(yī)師將從四腔心切面獲得的胎兒心臟容積數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件,由軟件對(duì)各超聲標(biāo)準(zhǔn)切面進(jìn)行重建顯像,并從圖像中選出與標(biāo)準(zhǔn)切面平行的若干個(gè)橫斷面逐一展示在顯示器上,超聲醫(yī)師可直接選擇其中一幅較為完整且相對(duì)清晰的標(biāo)準(zhǔn)切面進(jìn)行研究,獲取診斷切面的成功率較高,且圖像后處理工作較為簡(jiǎn)單[10]。因此,本研究嘗試分析胎心容積輔助診斷技術(shù)在篩查孕中晚期胎兒心臟流出道病變中的可行性,以期為先天性心臟病的產(chǎn)前篩查提供一種新的方法。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),176 例(92.63%)孕婦通過胎心容積輔助診斷技術(shù)獲得了胎兒心臟左、右室流出道切面的清晰圖像,能夠測(cè)量主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑,且處理后的圖像質(zhì)量評(píng)分明顯優(yōu)于處理前,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。分析原因可能是:①孕婦處于靜息狀態(tài),屏住呼吸再開始采集胎心容積數(shù)據(jù),有效防止了因呼吸而產(chǎn)生的偽像;②單個(gè)胎兒采集到的胎心容積數(shù)據(jù)較多(3~5 個(gè)),有助于從中獲得質(zhì)量清晰的圖像,為測(cè)量主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑奠定了良好基礎(chǔ);③在極短的時(shí)間(3~5 s)內(nèi)即可采集到胎心容積輔助診斷技術(shù)所需的容積數(shù)據(jù),有效降低了因胎兒活動(dòng)等原因?qū)D像質(zhì)量造成的影響;④胎兒心臟容積數(shù)據(jù)的采集均由臨床經(jīng)驗(yàn)非常豐富的A 醫(yī)師操作,并選擇了較大的采集角度,使容積數(shù)據(jù)的信息量得以保證。國外學(xué)者[11]報(bào)道胎心容積輔助診斷技術(shù)獲得胎兒心臟左、右室流出道切面圖像的成功率在90%以上,本研究結(jié)果與其相似。但有學(xué)者[12]使用胎心容積輔助診斷技術(shù)獲得孕18~22周胎兒心臟四腔心切面,以及左、右室流出道切面的圖像滿意率僅為43%~65%,可能與孕周、前期采集心臟容積數(shù)據(jù)醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)等有關(guān)。

本研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)使用胎心容積輔助診斷技術(shù)測(cè)得的主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈內(nèi)徑與二維超聲心動(dòng)圖比較,其相關(guān)性和一致性均良好,與呂淑懿等[13]研究結(jié)果相似。說明胎心容積輔助診斷技術(shù)在孕中晚期單胎胎兒心臟流出道病變(如主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈狹窄等)篩查中的價(jià)值較高。此外,胎心容積輔助診斷技術(shù)測(cè)量主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈內(nèi)徑觀察者間及觀察者內(nèi)的ICC 均>0.85,重復(fù)性較好。余燕成等[10]研究也發(fā)現(xiàn),胎心容積輔助診斷技術(shù)大大降低了三維數(shù)據(jù)后處理的操作難度,減少了不同操作者之間的誤差,提高了數(shù)據(jù)的可重復(fù)性,在孕中晚期單胎胎兒心臟流出道病變篩查中具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

本研究的局限性:①樣本量較少,且為單中心研究;②未對(duì)上下腔靜脈-右房切面等其他標(biāo)準(zhǔn)切面進(jìn)行分析;③由于倫理、醫(yī)院條件等各種限制,未結(jié)合先天性心臟病胎兒的手術(shù)病理及尸檢結(jié)果進(jìn)一步分析。今后應(yīng)針對(duì)上述不足進(jìn)行多中心大樣本量的前瞻性研究。

綜上所述,胎心容積輔助診斷技術(shù)在孕中晚期單胎胎兒心臟流出道病變篩查中的可行性較高,能夠改善左、右室流出道切面圖像質(zhì)量,有助于先天性心臟病的產(chǎn)前篩查,但在前期采集心臟容積數(shù)據(jù)時(shí)建議由經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲醫(yī)師進(jìn)行操作,以確保軟件處理后胎兒心臟左、右室流出道切面圖像的清晰度。

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