胎儿颚部三维超声重建的陷阱

2018-06-14 00:02 来源:丁香园 作者:方为民
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由于胎儿颚部前方为骨性牙槽嵴结构,产前超声检查时后者形成的声影使得前者无法清晰准确显示,导致胎儿颚部畸形筛查一直是诊断难点。先前 Dall'asta 等学者宣称,即使原始数据缺失信息,产前三维超声仍能显示出胎儿腭结构。而瑞士的 Tutschek 和 Blaas 学者在 2018 年第 3 期的 Ultrasound Obstet Gynecol 杂志上发表回应提出异议,认为胎儿继发性硬腭(牙槽嵴内部的骨性腭)只有当没有声影时才能被探查,这与重建的类型和后处理的观察方向无关,而主要依赖于容积采集过程中的角度。

 Dall'asta 的研究中将「3D 反面成像技术」(3D RF)应用到观察胎儿唇腭裂,其中 3D 反面成像是一种从胎儿正面无外部声影遮挡情况下观察嘴唇和牙槽嵴的方法。然而,只有在声束以一定的角度才能重建胎儿继发腭。3D RF 是通过调整表面渲染成像框,将由前方显示内部的图像转成可以从后方观察,沿嘴唇转动框可显示牙槽嵴,若进一步来识别腭部常因为严重阴影对诊断无益甚至误导。事实上,3D RF 是对容积采集时所获得的任何体素的重建,这些要么是完整的继发硬腭和牙槽嵴(无声影),或仅是牙槽嵴(有声影),或是腭裂。

图 1 显示二维多平面部分和不同的三维容积扫查和对应的 3D RF 视图,分别显示胎儿完整的唇、牙槽和继发腭。图 1a 和图 1b 是向头顶偏移的侧角度采集的,避免了继发腭的声影。图 1c 和图 1d 是故意不倾斜而产生声影,导致造成继发腭消失。这些图像表明,单纯的反转并不能恢复容积数据中不存在的信息。如果应用 3D 渲染算法前没有检查其他切面是否被影响,那么可能会被重建图像所误导。

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图 1 胎儿颚部多平面重建(MPR)和对应的正面观(a,c)和反面观(b,d)。图中蓝圈代表舌(a–d),绿圈代表完整可视的继发腭(a,b),红圈代表继发腭被声影遮挡(c,d)

图 2a 是 Dall'asta 研究中的图像,其中部分前腭结构被错误地标记为继发腭,而真正的继发腭并未显示,其位置因声影无像素可显示。此外,Dall'asta 的研究在方法部分并未提及容积采集时向头部倾斜,而事实上,这些研究所有图像显示 3D 渲染的 2D 图像,表明是向体侧倾斜的(图 2b 和图 2c 所示)。

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图 2 声影遮挡时(a)和超声扫查角度向体侧倾斜时(b,c)胎儿腭部三维重建。图 a 改编自 Dall'asta 的研究,原始的图例将上腭结构错标为“继发腭”(标记“1”); 图 b 和 c 改编自 Campbell 等学者的研究,系作者为了说明而增加的扫查角,这种角度不适合扫查整个硬腭。红色箭头表示向体侧倾斜的方向,绿色箭头表示可能向头侧倾斜的方向  

作者指出,胎儿继发腭在中孕期横切面显示相对较平坦(图 3),在倾斜的横切面和良好三维重建下均能较好的被观察到,通过自由平面成像沿硬腭和软腭重建,甚至可以完整显示软腭、硬腭部分的悬雍垂。这在临床上很重要,因为它使得单纯软腭裂的产前诊断成为可能。在进行任何三维重建之前都应仔细检查,并使用参考点,确认容积中信号的真实性及可能产生的结果。

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图 3 图 a 为正常孕 20 周胎儿平行于继发腭平面的腭部断层成像;图 b 为正中矢状断面(图 a)的示意图,绿色星号代表继发腭。中孕期胎儿继发腭几乎是平的,并可在横切面显示,可获取无声影遮挡的感兴趣区的三维容积(e)。在这个正常的胎儿中,因牙槽厚度大于继发腭,可能造成声影,在2D和3D中难以评估(如图 1c、1d 和 图 2a)。tongue:舌;aveolus:牙槽骨;vomer:梨骨;soft palate:软腭;sec. palate:继发腭;horiz. palate:水平腭

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编辑: 刘德泉

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