三维超声在胎儿医学中的应用总结

2022-05-16 09:40:12

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三维超声在胎儿医学中的应用总结

编辑导语：近年来三维超声已几乎普及到县级医院，三维超声最初起源自心脏研究，如今在胎儿的应用最为广泛。但是，三维超声的初衷是什么？大家手中的三维探头究竟起到了什么医学作用，是否都物尽其用了呢？下面的文章，让大家更全面的认识三维超声在产科中的医学作用。希望能给只会用三维超声给胎儿“照相”的超声同仁们一些启发！

早在二十多年前三维超声就已问世，但发展较快、产科临床应用较多的时期还是在最近5～10年，这与三维超声仪器的重大改进密切相关。目前，我国很多医院均拥有了三维和（或）四维（以下简称三维）超声仪，三维超声技术用于产前检查也已经非常普遍。因此，结合本人多年经验，认为有必要进行探讨，究竟三维超声与二维超声有何不同，三维超声比二维超声好多少，到底能对产前诊断起到些什么作用。

无可否认，三维的成像与二维有很大的不同。三维图像是由多幅二维图像通过计算机重建而成，而四维图像则是三维图像的动态形式。三维不仅可能获得某些二维难以获得的平面，还可进行胎儿体表成像和体积测量、多平面断层扫查、薄层三维、动态z平面、四维超声、心脏STIC技术、血管立体结构图、血管分布百分比等。

1 三维超声在胎儿检查中的适用范围

1.1 表面结构的成像这是三维超声最初在胎儿显像的应用。早孕期可显示整个胎儿的形态以及头颅、腹壁、四肢等；中孕期则能显示胎儿头面部、手指（脚趾）等相对细小的结构。这些表面结构的三维图像，客观逼真，一旦存在胎儿体表的畸形，如唇裂、脑膨出、脊柱裂、脐膨出、腹裂、肢体或手脚畸形，三维成像能够让孕妇及家属一目了然，让产科医生或儿科医生更结合实际情况进行咨询，方便选择下一步的处理方案。虽然三维超声对体表畸形的诊断可能并不比二维超声提供更多信息，这些体表畸形可能在二维声像图上也较容易显示，但孕妇及家属却不理解二维图像，难以想象畸形外观如何、有多严重。为了更人性化的服务，目前，也有不少医院或产院对孕妇提供“胎儿照相”；四维超声观看胎儿运动并录像，以留作纪念。三维表面成像的重要条件是感兴趣区域前方一定要有足够的羊水，而且不能被肢体、脐带等遮挡。羊水过少或晚孕期胎儿充满官腔时，三维表面成像则有较大困难。

胎儿唇裂表面三维成像

1.2 骨骼系统检查与二维超声相比，三维超声的透明成像或最大模式成像可清晰显示骨骼系统，包括颅骨、脊柱、肋骨及四肢骨骼，这对观察骨骼的发育、有无存在畸形帮助很大。有文献报道显示，二维超声发现的长骨短小、手指短粗、异常骨骼钙化、胸廓狭小、肋骨异常、前额突出、面部异常等现象，若增加三维超声的观察，所有病例的畸形状况均可显示得更形象、清晰。有时，一些二维超声难以呈现的结构，三维超声却能显现。最常用的是脊柱三维成像，可显示从颈椎至骶尾椎整条脊柱，计算椎体椎弓的数目，计算双侧肋骨的数目，发现半椎体、脊柱侧突、肋骨缺失或融合等异常情况。还有，颅骨颅缝的检查，发现颅缝早闭，对小头畸形的诊断无疑又提高了一步。

胎儿脊柱三维超声成像-最大模式

胎儿颜面部颅骨三维超声成像-最大模式

胎儿脊柱畸形

1.3 三维重建颅脑正中矢状平面由于胎儿在官内的位置，二维超声往往只能获取颅脑横断面。颅脑畸形的超声筛查通过胎头横断面扫查即可完成，但对某些横断面上出现的异常改变或怀疑颅脑中线结构异常，则需要在颅脑矢状平面上进行诊断。胼胝体缺失、Dandy-walker综合征是较为常见的中枢神经系统异常，临床上常常需要明确诊断或进行鉴别诊断，若不进行颅脑矢状平面的扫查，有时会给诊断带来困难。三维重建颅脑正中矢状平面能够显示透明隔、胼胝体、第三脑室、第四脑室及小脑蚓部、后颅窝等中线结构，测量小脑蚓部径线，这是二维超声难以达到的。有文献报道显示，与二维超声相比，利用三维超声诊断颅脑异常的敏感性从二维的82.7％提高到三维的93％。

胎儿正中矢状切面三维重建：
CC：胼胝体 CV：小脑蚓部 CSP：透明隔腔 3V4V：第三脑室第四脑室 AM：中脑水管

胎儿正中矢状切面三维容积对比成像

1.4 多平面断层扫查这种三维超声形式与CT断层扫描相似，连续平行的断面图，就如慢慢平行移动探头，将检查部位从上至下或从左到右显示一遍。每幅断面图之间的距离可以调节，间隔或较宽、或较窄。连续平面可以是横切，可以是纵切，也可以是冠状切。这一技术在胎儿颅脑及心脏的检查中应用较广，如颅脑横切面或冠状切面的连续多平面检查。

胎儿脊柱三维多平面断层成像（TUI）

胎儿头部三维多平面断层成像（TUI）

1.5 胎儿面部正中矢状平面的获得近十年来，胎儿侧面轮廓的观察越来越被重视，尤其是胎儿染色体异常的筛查和骨骼系统畸形的诊断。在正中矢状平面上，可以观察鼻骨、测量鼻骨长度、鼻长度、颌面角度、人中长度、鼻突长度、鼻前后距离、面部高度、上颌骨鼻根下颌骨角度等，但是，由于胎儿体位的缘故，有时不易获得标准的正中矢状平面，三维超声则能弥补这一缺憾。即使胎儿面部略微倾斜，通过Y轴的调节，即可获得标准正中矢状面，从而能够准确地进行各项测量，节省了等待胎儿变换体位的时间。同样，在早孕期染色体异常筛查超声时，三维可协助获得标准平面，准确显示鼻骨是否存在，也对颈项透明层（nuchal translucency，NT）的测量提供了方便，节省了时间。

1.6 胎儿上腭的三维超声成像对于唇裂胎儿，产前往往需要评估上腭的情况，以咨询双亲。有文献报道了利用三维重建面部反观冠状平面检查胎儿上腭，发现诊断唇裂的敏感性为95％，假阳性率7.7％；上牙槽裂的敏感性为84.5％，假阳性率7.2％；硬腭裂的敏感性89.7％，假阳性率15.6％。

胎儿唇腭裂三维成像-右下角三维冠状面显示腭裂

胎儿唇腭裂三维容积对比成像重建显示上腭

1.7 胎儿体重估计胎儿体重估计始终是产科临床的重点，涉及产科的处理，涉及新生儿的存活率。然而，胎儿体重估计的误差也始终较大，有时可达500 g以上。有人研究了三维超声测量胎儿大腿体积，通过公式估计胎儿体重。虽然该方法尚未被广泛采用开展，但却无疑是胎儿体重估计的另一条途径。

1.8 胎儿心脏时间空间成像（spatiotemporal image correlation，STIC）这是动态的心脏三维超声成像，通过这一技术，可以获得心脏任何方向的动态切面、心脏大血管动态立体结构，观察心脏结构及畸形状态。

胎儿心脏血管三维成像

胎儿心脏彩色STIC成像

1.9 血管立体结构图及血管分布百分比立体能量多普勒血流图可显示组织内的血管分布状态、血管吻合隋况，定量分析血流量、血管所占百分比，提供更精确的数据诊断。

胎儿脑颅底动脉环（Willis环）三维能量血管成像
能清晰立体显示大脑中动脉、大脑前动脉、大脑后动脉及交通支构成的Willis环

胎盘脐带插入口能量三维成像，显示胎盘血流分布状况

胎盘脐带插入口能量三维成像，可配合软件计算血管指数

2 、胎儿三维超声的实用性

三维超声在胎儿检查的应用范围较为广泛，有很多特点及优点。但是，三维超声是否就应该应用于每个正常胎儿、作为产前检查的常规?是否比二维超声的效果要好、是否可以取代二维超声?

2.1 三维超声的缺点 ①三维超声的最大缺点是分辨率比二维超声低，尤其是重建的z平面或表面成像。分辨率低就可能丢失一些细微结构的信息，出现漏诊、测量差错等现象。脱离二维超声的三维超声假阳性或假阴性率高。②三维取样时感兴趣区域前方不能有遮挡，如胎儿面部三维成像时，面部前方的胎儿肢体、脐带、胎盘等均可造成面部成像失败或是形象失实，如假“唇裂”、假“面部左右不对称”等。最后是否真有唇裂，还得靠二维诊断。声束角度因素所致的声学效应，在三维图像处理过程中，存在的回声增强或回声失落会影响诊断准确性。③三维取样时不能有胎动，一旦胎动，哪怕轻微的胎动，都可能出现图像扭曲，出现假象。④由于必须等待胎儿变换体位避开遮挡物、必须等待胎儿安静、检查获取的三维体积是否显示满意，因此可能检查时间较长。

2.2胎儿三维超声的临床应用

2.2.1 三维诊断优于二维诊断的领域有些胎儿畸形，二维超声难以诊断，但三维超声优于二维超声，如颅脑中线结构的重建、全脊柱肋骨成像、体积及血流分布测量等。

2.2.2 三维成像补充二维诊断的领域这类胎儿畸形，二维可以诊断，但增加三维超声，可使成像更直观、更完美，使不懂二维超声的人员能看懂，方便咨询患者。这类畸形有无脑儿、脑膨出、脊柱裂、唇裂、部分心脏或大血管畸形、脐膨出、腹裂、肢体畸形等。

2.2.3 三维科学研究或教学的领域可以利用三维超声进行各种科学研究，探索胎儿发育、胎儿生理病理等的各个领域。利用三维成像教学，能使学生更容易理解。

2.2.4 无临床意义的三维超声主要是指为孕妇拍摄胎儿三维照片以留纪念。

由此可见，三维超声离不开二维，是在二维超声的基础上的。除了科学研究及教学，目前产前超声还是以二维为主，三维、四维为辅。临床上总是先二维超声检查，二维能完成的检查，就不需要三维。一旦二维发现或怀疑存在异常，需要三维协助诊断时再根据具体情况选择不同形式的三维成像。我们不主张对三维超声进行过度的宣传，进行不切合实际的宣传，使公众及部分产科医生认为三维绝对优于二维，可以取代二维。对于进行非医疗需要的超声，国际妇产科超声学会也早有建议，即不赞成纯粹为了提供胎儿纪念相片而进行的超声。虽然目前还没有证据显示超声检查可导致人类胎儿受损，但超声涉及到胎儿暴露于一种能量的形式，仍然可能有潜在的生物学效应。

我们希望大家能清楚地认识三维超声，更好地、合理地应用三维超声技术，充分发挥其优点，把产前超声诊断做得更好。

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