Вклад трехмерного ультразвукового исследования в скрининг хромосомных дефектов в первом триместре беременности

Введение

Относительно новый метод трехмерного ультразвукового скринингового исследования стал полезным и приемлемым для выявления хромосомных дефектов, особенно трисомии 21 [1, 2]. G. Azar и соавт. [3] уже сообщали о связи между кистозными гигромами и анеуплоидией в средние сроки беременности. Позднее М. Johnson и соавт. [4] показали, что в первом триместре плоды с простыми гигромами представляют особую популяцию с точки зрения аномалий кариотипа и отдаленного прогноза. Большое количество данных, накопленных в результате исследования плодов при сроках беременности 10-14 недель, позволили P. Pandya и соавт. [5] создать модель, оценивающую риск трисомии 21, которая учитывает данные ультразвукового исследования (толщина шейной складки коррелировала с размером плода) и исходного материнского риска (главным образом, связанного с возрастом). Измерение толщины шейной складки требует высококачественной двухмерной ультразвуковой аппаратуры, а также тщательного стандартизованного исследования [2].

Внедрение трехмерной ультразвуковой визуализации в акушерстве дает преимущества в выявлении органов [6], делает более точными измерения [7] и позволяет получать любой срез исследуемого объема интереса [8]. Реальное трехмерное изображение расширяет диагностические возможности метода [8]. Цель настоящего исследования - оценка осуществимости и возможного вклада трехмерного ультразвукового исследования в обычное ультразвуковое скрининговое исследование в первом триместре беременности при выявленной патологии.

Материалы и методы

Программа массового ультразвукового скрининга в первом триместре беременности была начата в медицинском центре Assaf Harofeh в начале 1997 г. с использованием сканера, снабженного абдоминальным датчиком 4 Мгц. Мы использовали критерии, установленные Фондом фетальной медицины [2]: достаточный размер изображения плода, соответствующий среднесагиттальный срез, дифференцировку кожи плода от амниотической оболочки и точные измерения (рис. 1). В случаях, представлявших технические трудности при получении желаемого среза, проводились влагалищное сканирование с использованием датчика 5-8 Мгц.

После обычного скринингового обследования в первом триместре 30 беременных были направлены на трехмерное исследование. Сначала мы проводили обычное двухмерное сканирование с использованием абдоминального датчика 5 Мгц и измеряли толщину шейной складки, затем - трехмерное сканирование с использованием трансвагинального датчика 5-7 Мгц (абдоминальный датчик был использован в трех случаях, когда женщины отказались от вагинального доступа). Объемное изображение получали при визуализации плода в продольном срезе, хотя и не в оптимальном среднесагиттальном сечении, особое внимание уделяли выполнению исследования во время состояния покоя плода и без соприкосновения с амниотическрй оболочкой. Данные записывали на диск SyQuest, и анализ результатов проводили в присутствии пациентки. Визуализацию шейной складки проводили после воспроизведения изображения головки плода в венечном срезе с использованием хрусталиков глаз в качестве опорных точек. Затем получали среднесагиттальную проекцию головки плода и, используя приведенные выше критерии, проводили измерение толщины шейной складки.

Мы также провели оценку пригодности методики трехмерной визуализации при различных патологических состояниях, выявленных в ходе программы массового скрининга в медицинском центре Assaf Harofeh. Это включало оценку ультразвуковой проводимости в случаях патологического утолщения воротниковой зоны (> 3 мм) и методику воссоздания контуров, примененную при таком дефекте развития, как пупочная грыжа.

Результаты

Трехмерное ультразвуковое исследование успешно проведено во всех 30 случаях. Адекватный среднесагиттальный срез позволил нам измерить толщину шейной складки плодов у 21 беременной при первом получении объемного изображения и у 9 - при второй попытке. Только в одном случае продолжительность исследования превысила 10 мин. Трехмерная ультразвуковая визуализация среднесагиттального среза в венечной проекции выпрямленной головки плода автоматически обеспечивает возможность исследования воротниковой зоны в соответствующей перпендикулярной плоскости. Таким образом, толщину шейной складки можно было измерить в соответствии с упомянутыми выше критериями (рис. 2). Во всех 30 случаях толщина шейной складки и при двухмерном и при трехмерном исследованиях была менее 2,5 мм и, по данным скрининга, риск трисомии 21 расценивался как отрицательный. В 27 из 30 случаев различие между двумя методами составило менее 0,6 мм.

По программе массового скрининга обследовано 700 беременных, у 21 из них расчетный риск трисомии 21 оказался выше 1:380 (3% ложноположительных результатов). В 12 случаях толщина шейной складки была > 3,0 мм, у 10 из них результаты сопоставлены с трехмерным исследованием, которое подтвердило эти данные. В двух наблюдениях тщательное исследование трех перпендикулярных проекций, объем которых включал интересующую область, выявило кисты боковых отделов шеи, распространяющиеся назад в воротниковую зону (рис. 3). Оценка ультразвуковой проводимости шейной складки позволила выявить утолщение подкожной клетчатки, но ее толщину невозможно было измерить ввиду имеющихся в настоящее время технических ограничений (рис. 4). При осуществлении программы массового скрининга было также обнаружено четыре случая с морфологическими аномалиями; два - с пупочной грыжей, один - с анэнцефалией и один - с экзэнцефалией. Анализ накопленных данных трехмерного исследования с выбором наиболее показательного среза свидетельствует о возможности успешной визуализации аномалии и оценки ее деталей. Пупочная грыжа (рис. 5) и экзэнцефалия (рис. 6) четко визуализировались, особенно при использовании методики воссоздания поверхности, в то время как в случае анэнцефалии четкого изображения получено не было.

Обсуждение

Трехмерная ультразвуковая визуализация в акушерской практике требует накопления дальнейшего опыта и оценки ее информативности при различных видах патологий. В последние годы в этой области достигнут заметный прогресс, который гарантирует применение трехмерного ультразвукового исследования в будущем. Однако внедрению этого метода в повседневную практику должно предшествовать обоснование его преимуществ. Настоящее исследование является первым сообщением, оценивающим вклад трехмерной ультразвуковой визуализации в программу скрининга, и должно привлечь внимание к его использованию в первом триместре беременности, тем более, что это отвечает потребностям диагностики хромосомной анеуплоидии и пороков развития плода на ранних сроках гестации.

Трехмерное ультразвуковое исследование в акушерстве обеспечивает улучшение визуализации наружных структур плода, таких, как лицо [9-11] или конечности [12, 13] или внутренних органов, таких, как скелет [14, 15], сердце [16] или мозг [17]. Е. Merz и соавт. [18] продемонстрировали возможности трехмерного ультразвукового исследования в пренатальной диагностике пороков развития плода, a F. Bonilla-Musoles [19] показал также возможность его применения в первом триместре беременности.

В настоящее время программа ультразвукового скрининга в первом триместре направлена на измерение толщины шейной складки, и методика трехмерного ультразвукового исследования должна отвечать этим же требованиям. Мы не утверждаем, что трехмерное ультразвуковое исследование совершеннее обычной двухмерной визуализации при выявлении или измерении толщины шейной складки. Более того, при использовании имеющейся в настоящее время двухмерной технологии в большинстве случаев достаточно быстро можно получить приемлемый среднесагиттальный срез. Мы предлагаем по возможности проводить трехмерное ультразвуковое исследование, если двухмерная визуализация затруднена и чрезмерно затягивается. Несмотря на то, что наш опыт относительно невелик, измерения толщины шейной складки по данным трехмерного ультразвукового исследования представляются надежными, поскольку, по данным P. Pandya и соавт. [20], различия между результатами двухмерного и трехмерного исследований укладываются в пределы коэффициентов повторяемости.

Другим уникальным преимуществом трехмерного ультразвукового исследования представляется возможность многократной повторной реконструкции изображений подозрительных участков в различных проекциях для определения их связи с другими органами и структурами. Это было использовано в одном из наших наблюдений для выявления кист боковых отделов шеи, которые распространялись назад и сливались с областью утолщенной шейной складки.

Кроме того, трехмерное исследование помогает в изучении ультразвуковых характеристик патологически утолщенных шейных складок. Поскольку была обнаружена связь между утолщением шейной складки и врожденными пороками сердца, артрогрипозом и другими генетическими синдромами [2], трехмерное ультразвуковое исследование и другие новые технологии будут способствовать более детальному изучению этой проблемы.

Следует отметить, что трехмерное ультразвуковое исследование - не панацея при сложностях обычной двухмерной визуализации. Указанный способ ограничивают анатомические особенности и акустические помехи, которые препятствуют получению достаточно качественных изображений. С другой стороны, если достигнуто приемлемое изображение, но объективные трудности исключают получение нужной проекции, представляется, что трехмерное ультразвуковое исследование дает оптимальное решение. В этом контексте наши данные свидетельствуют, что в случаях, когда обычное двухмерное сканирование занимает слишком много времени, трехмерное ультразвуковое исследование является легким способом получения адекватного среднесагиттального среза независимо от положения плода. Возможно в будущем все ультразвуковые аппараты будут оснащены блоками трехмерной визуализации, и объемное изображение можно будет получать сразу после неудачных попыток обычного измерения толщины шейной складки. Для выяснения истинной роли рассмотренных методик получения изображения при увеличении толщины шейной складки или врожденных пороках развития плода необходимо дальнейшее накопление опыта.

Литература

1. Grudzinskas JG. Ward RHT', eds. Recommendations arising from 32nd study group: Screening for Down syndrome in the first trimester. London: RCOG press, 1997.
2. Snijders RJM, Johnson S, Sebire NJ, Noble PL., Nicolaides KH. First-trimester ultrasound screening far chromosomal defects. Ultrasound Obstet Gynecol 1996;7:216-226.
3. Azar GB, Snipers RJM, Gosden C, Nicolaides KH. Fetal nuchal cystic hygromata: associated malformations and chromosomal defects. Fetal Diagn Ther 1991;6: 46-57.
4. Johnson MP, Johnson A, Holzgreve W, Nelson BI, Wapner RJ, Treadwell MC, Heeger S, Evans MI. First-trimester simple hygroma: cause and outcome. Am J Obstet Gynecol 1993;168:156-161.
5. Pandya PP, Snijders RJM, Johnson SP, Brizot ML, Nicolaides KH. Screening for fetal trisomies by maternal age and fetal nuchal translucency thickness at 10 to 14 weeks of gestation. Br J Obstet Gynaecol 1995;102:957-962.
6. Kuo HC, Chang FM, Wu CH, Yao BL and Liu CH: The primary application of three-dimensional ultrasonography in obstetrics. Am J Obstet Gynecol 1992;166:880-886.
7. SteinerH, Gregg R, BognerG, Graf AH, Weiner CP, Staudach A. First trimester three-dimensional ultrasound volumetry of the gestational sac. Arch Gynecol Obstet 1994;225:165-170.
8. Steiner H, Staudach A, Spitzer D and Schaffer H. Three-dimensional ultrasound in obstetrics and gynecology: techniques, possibilities and limitations. Hum Reprod 1994;9:1773-1778.
9. Merz E, Bahlmann F, Weber G. Volume scanning in the evaluation of fetal malformations: a new dimension in prenatal diagnosis. Ultrasound Obstet Gynecol 1995;5:222-227.
10. Lee A, Deutinger J, Bernascheck G. Three-dimensional ultrasound: abnormalities of the fetal face in surface and volume rendering mode. Br J Obstet Gynaecol 1995;102:302-306.
11. Pretorius DH, House M, Nelson TR, Hollenbach KA. Evaluation of normal and abnormal lips in fetuses: comparison between three - and two-dimensional sonography. AJR 1995;165:1233-1237.
12. Lee A, Kratochwil A, Deutinger J, Bernaschek G. Three-dimensional ultrasound in diagnosing phocomelia. Ultrasound Obstet Gynecol 1995;5:238- 240.
13. Ploeckinger-Ulm B, Vim MR, Lee A, Kratochwil A., Bernaschek G. Antenatal depiction of fetal digits with three-dimensional ultrasonography. Am J Obstet Gynecol 1996;175:571-574.
14. Nelson TR, Pretorius DH. Visualization of the fetal thoracic skeleton with three-dimensional sonography: a preliminary report. AJR 1995;164:1485-1488.
15. SteinerH, SpitzerD, Weiss-Wichert PH, Graf AH, Staudach A. Short communication. Three-dimensional ultrasound in prenatal diagnosis of skeletal dysplasia. Prenatal Diagnosis 1995;15:373-377.
16. Zoster N, Jukovic D, Jauniaux E, Gruboeck K, Lees C, Campbell S. Selection and identification of standard cardiac views from three-dimensional volume scans of the fetal thorax. J Ultrasound Med 1996;15:25-32.
17. Blaas HG, Eik-Nes SH, Kiserud T, Berg S, Angelsen B, Olstad B. Three-dimensional imaging of the brain cavities in human embryo. Ultrasound Obstet Gynecol 1995;5:228-232.
18. Merz E, Bahlmann F, Weber G, Macchiella D. Three-dimensional ultrasonography in prenatal diagnosis. J Perinat Med 1995;23:213-222.
19. Bonilla-Musoles F. Three-dimensional visualization of the human embryo: a potential revolution in prenatal diagnosis. Ultrasound Obstet Gynecol 1996;7:393-397.
20. Pandya PP, Altman DG, Brizot ML, Pettersen H, Nicolaides KH. Repeatability of measurement of fetal nuchal translucency thickness. Ultrasound Obstet Gynecol 1995;5:334-337.