Программа STIC - получение 4D-изображения сердца плода

Color STIC™ - это STIC™ с цветным доплеровским картированием, обеспечивает наглядность внутрисердечной гемодинамики и помогает в оценке разнообразных пороков развития сердца плода.

"Извлечение объема" данных о сердце плода происходит в два этапа: сначала двухмерные ультразвуковые изображения "собирают" с помощью специального 3D-датчика за один автоматический проход, затем система анализирует данные, согласно их пространственно-временному домену и вычисляет динамическую трехмерную последовательность изображений сердца плода в течение одного цикла сокращений. Полученные данные могут отображаться на мониторе ультразвукового сканера или рабочей станции в виде динамических - "живых" изображений в трех плоскостях и/или в виде трехмерной реконструкции сердца (в поверхностном, минимальном, инверсном и других режимах - рис. 1, 2). Этим "объемом" можно легко манипулировать, создавая новые срезы во всех стандартных и нестандартных плоскостях, которые необходимы для исчерпывающей пренатальной диагностики патологии сердца.

Преимущества технологии STIC™ при исследовании сердца плода

• Временное разрешение динамического изображения (кино-петли) сопоставимо с таковым для В-режима.
• Количество изображений (срезов) сердца плода не ограничено.
• Возможно визуальное сопоставление между изображениями в плоскостях, которые перпендикулярны референтной плоскости сканирования.
• Уменьшается время, затрачиваемое на исследование в случае подозрения на сложные пороки сердца.
• Можно создавать трехмерные изображения сердца, в которых есть глубина, объем и, следовательно, дополнительная информация, не доступная на тонких срезах.
• Вся полученная информация может быть сохранена и заново пересмотрена или направлена для консультации экспертом, а также использована для обучения специалистов пренатальной диагностики [1].

Стандартными условиями для получения качественного "объема" с помощью STIC™ являются положения позвоночника плода на 5-7 ч изображения, время сбора данных 7,5 с, угол сбора данных 30°, а стартовой плоскостью служит четырехкамерный срез сердца. Клиническое испытание STIC™, в котором врачи общей практики только "собирали объем", а собственно анализ полученных данных выполнялся позднее в режиме offline специалистом по пренатальной эхокардиографии, показало возможность полноценного исследования сердца плода более чем в 94% случаев [2].

Неудача в "извлечении объема", адекватного для последующего анализа, обусловлена "неудобным" положением плода, когда его сердце находится в акустической тени от ребер или позвоночника, а также слишком маленькими или слишком большими размерами сердца соответственно в ранние или поздние сроки беременности [3].

"Объемы", полученные в поперечной плоскости сканирования, используют для получения и анализа двухмерных изображений камер сердца, межпредсердной и межжелудочковой перегородок, атриовентрикулярных клапанов, легочных вен и выносящих трактов. Наилучшая визуализация дуги аорты и аортального протока достигается при "извлечении объема " в сагиттальной плоскости. Вращая "объем" относительно референтной точки в режиме динамической мультиплановой реконструкции, последовательно оценивают интракардиальные структуры в трех ортогональных плоскостях одновременно. Изменяя размер области интереса, можно получить трехмерную поверхностную реконструкцию предсердно-желудочковых клапанов и других отделов сердца. Более того, технология STIC™ позволяет получить нестандартные срезы практически в любой плоскости для того, чтобы, например, увидеть дефект межжелудочковой перегородки в сагиттальной плоскости на всем протяжении [4].

По данным S. Yagel и соавт. [5], виртуальные плоскости - межжелудочковую, межпредсердную и коронарную атриовентрикулярную через атриовентрикулярные кольца дистальнее полулунных клапанов - удалось получить с помощью STIC™ у 96,3% нормальных плодов. В случаях аномалий межжелудочковой перегородки, овального окна и расположения главных сосудов использование виртуальных плоскостей заметно улучшало диагностику.

Существенно упрощают и ускоряют анализ объемных трехмерных эхокардиограмм технологии, подобные Multi-Slice View (3D XI™) (рис. 3). Стандартные поперечные плоскости, широко используемые для оценки сердца, автоматически отображались в виде последовательных срезов у большинства плодов, которые были исследованы с помощью STIC™. Качество таких изображений сравнимо с качеством изображений, получаемых при рутинной 2D эхографии [6, 7]. Последовательный и законченный анализ динамических трехмерных эхокардиограмм был возможен во всех случаях, а рекомендуемое авторами публикации расстояние между отображаемыми на экране срезами составило 2,7±0,3 мм в 19-23 нед беременности и 4,0±0,4 мм в 30-33 нед [8].

Функция VOCAL позволяет измерить с высокой степенью воспроизводимости (до 96%) систолический и диастолический объемы желудочков сердца плода и рассчитать соответственно ударный объем и фракцию выброса. Эта процедура проста, она заключается в том, что контуры каждого желудочка обрисовывают вручную на дисплее рабочей станции, а сам объем вычисляют, вращая полученное изображение на 12-30° по оси, проходящей через верхушку сердца и центр атриовентрикулярного клапана (рис. 4) [9]. Процедура еще более упрощается при использовании инверсного 3D режима [10]. Клинические испытания показали, что время, затраченное врачом на измерение ударного объема с помощью 4D STIC™, было существенно меньше по сравнению со стандартной 2D допплерографией (3,1 мин против 7,9 мин) [11].

Таким образом, исходя из многочисленных публикаций, можно предположить, что по мере накопления клинического опыта и стандартизации применения технология STIC™ позволит каждому заинтересованному врачу приблизить качество и достоверность проводимого ультразвукового исследования сердца плода к экспертному уровню.

Литература

1. DeVore G.R., Falkensammer P., Sklansky M.S., Platt L.D. Spatio-temporal image correlation (STIC): new technology for evaluation of the fetal heart // Ultrasound Obstet. Gynecol., 2003. Oct. V. 22(4). P. 380-387.
2. Vinals F., Poblete P., Giuliano A. Spatio-temporal image correlation (STIC): a new tool for the prenatal screening of congenital heart defects // Ultrasound Obstet. Gynecol., 2003. Oct. V. 22(4)/ P. 388-394.
3. Chaoui R., Hoffmann J., Heling K.S. Threedimensional (3D) and 4D color Doppler fetal echocardiography using spatio-temporal image correlation (STIC) // Ultrasound Obstet. Gynecol., 2004. Jun. V. 23(6). P. 535-545.
4. Goncalves L.F., Lee W. et al. Four-dimensional ultrasonography of the fetal heart with spatiotemporal image correlation // Am. J. Obstet. Gynecol., 2003. Dec. V. 189(6). P. 1792-1802.
5. Yagel S., Benachi A. et al. Rendering in fetal cardiac scanning: the intracardiac septa and the coronal atrioventricular valve planes // Ultrasound Obstet. Gynecol., 2006. Sep. V. 28(3). P. 266-274.
6. Goncalves L.F., Espinoza J. et al. Four-dimensional ultrasonography of the fetal heart using a novel Tomographic Ultrasound Imaging display // J. Perinat. Med. 2006. V. 34(1). P. 39-55.
7. Wu Y., Liu T., Xiong Y., Zang L. [Application of spatio-temporal image correlation in normal fetal heart ultrasonography] // Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao. 2008. Feb. V. 30(1). P. 75-79.
8. Paladini D., Vassallo M. et al. The role of spatiotemporal image correlation (STIC) with tomographic ultrasound imaging (TUI) in the sequential analysis of fetal congenital heart disease // Ultrasound Obstet. Gynecol., 2006. May. V. 27(5). P. 555-561.
9. Messing B., Cohen S.M. et al. Fetal cardiac ventricle volumetry in the second half of gestation assessed by 4D ultrasound using STIC combined with inversion mode // Ultrasound Obstet. Gynecol., 2007. Aug. V. 30(2). P. 142-151.
10. Molina F.S., Faro C. et al. Heart stroke volume and cardiac output by four-dimensional ultrasound in normal fetuses // Ultrasound Obstet. Gynecol., 2008. Aug. V. 32(2). P. 181-187.
11. Rizzo G., Capponi A. et al. Fetal cardiac stroke volume determination by four-dimensional ultrasound with spatio-temporal image correlation compared with two-dimensional and Doppler ultrasonography // Prenat. Diagn. 2007. Dec. V. 27(12). P. 1147-1150.