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【摘要】　目的　探讨三维超声在胎儿肺容积生理测值中的应用价值,并评价其可行性、重复性。方法　对402例孕20~32周正常胎儿肺脏行三维超声容积扫描,应用体积自动测量技术(virtual organ computer-aided analysis,VOCAL)分别测量胎儿左肺(LLV)、右肺(RLV)、总肺容积(Tot FLV)。随机抽取45例,运用Bland-Altman分析评价操作者内及操作者间测值的一致性。结果　胎儿LLV、RLV、Tot FLV均与孕周呈正相关,相关系数分别为0.851,0.852,0.854(P均<0.001)。以孕周(GA)为自变量,三者预测值回归方程分别为:LLV=-13.041+0.481GA +0.019 GA2,RLV=2.898-1.033 GA+0.06 GA2,Tot FLV=-10.143-0.552 GA+0.08 GA2。重复性分析中,操作者内及操作者间于孕20~21周、26~27周、31~32周测值的偏倚及95%一致性界限均较小。结论　三维超声VOCAL技术测量胎儿肺容积的可行性及可重复性较好。初步得到了402例孕20~32周正常胎儿肺容积的超声测值。

【关键词】　三维超声　容积测量　胎儿　肺

肺发育不良在胎儿中发病率约1.4‰,在存活新生儿中发病率为0.9‰~1.1‰,围产期死亡率高达70%[1]。肺发育不良常引起严重的呼吸衰竭,产后需要立即严密监护,因此产前早期预测和诊断胎儿肺发育不良对于产后干预及新生儿治疗极为重要。然而目前尚缺乏一种公认的准确、客观的产前诊断方法和评价标准。三维超声技术可对胎儿肺容积进行直接测量,为胎肺发育的产前评估开辟了一条新路径。国外已有研究显示该方法具有良好的准确性和重复性[2-5],国内尚未见报道。本研究拟应用三维超声体积自动测量(VOCAL)技术对孕20~32周正常胎儿肺容积进行超声测量,旨在探索胎肺的生理发育规律,为临床评价胎儿肺发育不良提供依据。

1　资料与方法

1.1　研究对象经伦理委员会讨论通过,选择2009年5月至2010年1月于我院行产前超声检查的孕妇志愿者共402例纳入本研究。纳入标准:单胎,孕周20~32周,平素月经规则,末次月经准确,胎儿无合并畸形,并经超声证实胎儿生长指标与停经月份相符。孕妇年龄19~35岁,平均(26.6±2.3)岁。

1.2　仪器与方法

1.2.1　仪器　GE Voluson 730三维超声成像仪(通用电气,美国),内置VOCAL软件,探头为三维容积探头,频率4.0~8.0 MHz。

1.2.2　数据采集　启动组织谐波技术,调整图像对比度及亮度,以清晰显示胎儿膈肌,放大图像,叠加适当大小三维取样框,对感兴趣区进行数据采集。扫描角度:45°~ 75°。采集尽量选择胎儿面向探头且无胎动时进行。采集完成后将数据存于仪器硬盘内。

1.2.3　三维VOCAL测量方法　调取三维容积数据库,在A、B、C平面投影图下调整X、Y、Z轴,使A平面清晰显示胎肺的矢状切面。启动VOCAL程序,选择A平面为参考平面,上下极分别定位于肺尖和膈顶,以垂直纵轴为旋转轴,选择旋转步长15°,获取12个不同切面。每个平面均手动描记胎肺轮廓,直至旋转180°。回放12个层面边界,修饰调整不满意的平面。软件模拟出胎肺的大致轮廓,并自动计算出胎肺容积(附图)。

1.2.4　重复性检验　随机调取孕20~21周、26~27周、31~32周各15例,由同一操作者脱机反复测量2次(时间间隔大于1周),再由另一名相当年资操作者脱机反复测量2次。

1.3　统计学方法计量资料用-x±s表示。用Pearson相关系数(r)评估孕周与胎肺容积的相关关系,绘制散点图,并通过回归分析得出最佳回归方程。检验水准α=0.05。操作者内重复性及操作者间一致性按Bland-Altman方法计算。

2　结果

2.1　胎儿肺容积超声测值与孕周的关系

孕20~32周胎儿左肺容积(LLV)、右肺容积(RLV)、总肺容积(Tot FLV)见表1。相关分析显示三者均与孕周呈正相关,r分别为0.851,0.852,0.854(P均<0.001);各孕周LLV与RLV之比相对恒定(0.725±0.019,r=-0.256,P=0.398)。以孕周(GA)为自变量,胎儿LLV、RLV、TotFLV预测值回归方程分别为:LLV=-13.041+0.481GA+0.019 GA2(r2=0.726,P<0.001),RLV=2.898-1.033GA + 0. 06 GA2(r2= 0. 733,P< 0. 001), Tot FLV=-10.143-0.552 GA+0.08 GA2(r2=0.734,P<0.001)。

2.2　重复性检验

操作者内及操作者间测值重复性的Bland-Altman检验结果见表2。结果显示,操作者内于20~21周、26~27周、31~32周测值差异的95%一致性界限分别在±0.5 cm3、±1·7 cm3、±2.6 cm3波动,而操作者间则分别在±0.3cm3、±0.9 cm3、±3.1 cm3波动。

3　讨论

目前临床用于产前评价胎肺发育的影像学手段主要包括超声及核磁共振(MRI)。常规的二维超声通过肺高度、肺头比、肺面积、心胸比等参数间接估计胎儿肺发育不良的程度,但这些参数的敏感性和准确性都较差。由于胎儿肺组织142第1期张　波等:三维超声在胎儿肺容积生理测值中的应用的功能取决于胎肺适当的发育和可利用的体积,因此胎肺容积应该是评估胎肺发育状况更为客观、真实的指标[6]。三维超声的出现使直接测量胎肺容积成为可能,相比于MRI有费用低、操作简单、易被患者接受等优点。

三维超声体积测量方法包括平行面积法和VOCAL技术,过去的研究表明,两种方法测值结果相似,可交互使用[2]。本研究采用VOCAL技术对胎肺容积进行测量,其优势在于可将膈肌以下肺组织包含在内,另一方面可重复修饰初始轮廓,因而其测值更精确[2]。VOCAL法以包括了肺脏最大前后径的平面为基准平面,以垂直纵轴为旋转轴,并按一定的角度旋转(9°~30°)。有研究指出,随选取角度间隔减小,其测值准确性及重复性增高[7],因此本研究选取旋转角度15°,之后手动勾画胎肺边界,系统自动积分求出待测胎肺体积,全过程仅需3~5 min。

VOCAL技术能否应用于胎肺容积的定量测量,国外学者已涉足于这方面的研究。Ruano等[8]通过比较三维超声测值与尸检病理结果,得出了无论在生理或是病理状态下,VOCAL技术均能精确测量胎肺容积的结论;Peralta等[3]采集了650例孕12~32周胎儿肺容积数据并建立了正常参考值范围。这些研究表明,VOCAL技术应用于胎肺的产前评估具有可行性。本研究显示,胎儿LLV、RLV、Tot FLV均随孕周增长而增大,LLV与RLV的增长率相似,但各孕周LLV与RLV之比并无明显改变。该研究结果与Peralta等[3]较接近。为了评价VOCAL法测量胎肺容积的操作者内重复性及操作者间一致性,本研究采用了Bland-Altman方法。结果表明,操作者内及操作者间于孕20~21周、26~27周、31~32周测值的变异均较小,这在临床上是可以接受的。