STIC™ (spatio-temporal image correlation) — 4D технология получения объемного изображения сердца плода, учитывающая пространственно-временную корреляцию изображений. Это новый подход к клиническому исследованию сердца плода, который позволяет «извлекать » и сохранять данные о сердце плода с последующим просмотром как в виде динамической последовательности как двухмерных, так и трехмерных изображений (4D кино-петля).
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.
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.
Рис. 1. Изображение сердца плода в мультиплановом режиме и трехмерная поверхностная реконструкция на уровне предсердно-желудочковых клапанов.
Рис. 2. Трехмерная реконструкция сердца плода в «минимальном» режиме.
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].
Рис. 3. Изображение сердца плода в режиме Multi-Slice View (3D XI™).
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].
Рис. 4. Измерение объема желудочка сердца плода с помощью VOCAL™.
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.