Технологии Samsung Medison

Вернуться к Технологии Samsung Medison
5D CNS+ полезный инструмент для нейросонографии плода

5D CNS+ полезный инструмент для нейросонографии плода

Перевод статьи: “5D CNS+ An Useful Tool for Fetal Neurosonography”.

«Приложение 5D CNS+ упрощает исследования мозга плода, снижая зависимость от оператора. При рутин- ных исследованиях во II триместре используют изображения во фронтальных и сагиттальных проекциях, что может повысить эффективность диагностики аномалий ЦНС».

Введение

Пороки развития центральной нервной системы (ЦНС) выявляют примерно у 0,3–1% родившихся живыми детей – это один из наиболее распространенных дефектов плода человека [1,2]. Дородовое выявление и точное определение аномалий развития ЦНС имеет огромное клиническое значение, поскольку прогноз таких аномалий часто неблагоприятный и они нередко ассоциированы с генетическими синдромами [2].

Несмотря на высокую частоту выявления аномалий развития ЦНС и клиническое значение их дородовой диагностики, скрининговые программы выявления таких аномалий малоэффективны, особенно когда исследования головки плода ограничены только получением изображений головного мозга в аксиальных проекциях [3]. В широкой акушерской практике стандартным методом исследования ЦНС плода считают трансабдоминальное двухмерное (2D) ультразвуковое исследование (УЗИ). Во II триместре беременности исследование проводят только в 3 аксиальных плоскостях – трансталамической, трансвентрикулярной и транс церебеллярной – в сочетании с рядом биометрических измерений черепа и структур головного мозга плода [3].

Повысить эффективность диагностики можно, проводя расширенное исследование анатомии ЦНС плода, в том числе в сагиттальной и фронтальной плоскостях [4,5]. Таким образом, предложено сделать визуализацию головного мозга плода дополнительно в сагиттальной и фронтальной плоскостях неотъемлемой частью исследования ЦНС плода [4,5]. Однако для визуализации в этих дополнительных плоскостях требуется либо трансвагинальный (возможный не при всех положениях плода), либо трансабдоминальный доступ в трансфронтальной проекции через лобный шов черепа. При обоих доступах процент успешно полученных изображений в нужной проекции в значительной степени зависит от опыта врача и положения плода; кроме того, исследование может оказаться длительным по времени. Поэтому до последнего времени эти способы визуализации применялись лишь в специализированных центрах, внедривших сложные нейросонографические методики. Трехмерное (3D) УЗИ позволяет уменьшить зависимость результатов от точности работы врача [6,7].

При этой методике получают объемные изображения, содержащие основную часть необходимой анатомической информации, и по этим объемным изображениям впоследствии можно воссоздать плоскости, необходимые для всестороннего изучения головного мозга плода [8,9].

Для 3D-реконструкции головного мозга плода разработан ряд алгоритмов [10–12], однако они предусматривают «навигацию» врача по полученному объемному изображению вручную. Таким образом, специалисту необходимы определенный опыт и навыки ориентации на 3D изображениях и последующего формирования диагностических плоскостей.

Чтобы преодолеть эти ограничения, требуется приложение, автоматически анализирующее объемное изображение головного мозга плода. В данной публикации описаны возможности приложения 5D CNS+ (Samsung Electronics Co. Ltd., Сувон, Южная Корея). Это приложение: 1) автоматически анализирует объемные 3D-изображения головного мозга плода, 2) реконструирует изображения головки плода в аксиальной, фронтальной и сагиттальной плоскостях и 3) выполняет все измерения, необходимые для стандартной оценки анатомии ЦНС во II триместре методом УЗИ.

Практический пример

Все исследования проведены с использованием ультразвукового аппарата WS80A (Samsung Medison Co., Ltd., Сеул, Южная Корея) с трансабдоминальным объемным датчиком с рабочей частотой 1–8 МГц.

Объемные изображения головного мозга получены трансабдоминально начиная с головки плода в аксиальной проекции на уровне трансвентрикулярной аксиальной плоскости. Чтобы включить в объемное изображение головной мозг плода целиком, угол развертки при получении изображений устанавливался в диапазоне между 45° и 60° в зависимости от гестационного возраста плода (рис. 1).

Эхограмма - аксиальное сечение изображения головного мозга плода, где область интереса (ROI) при 3D-сканировании охватывает всю окружность головки
Аксиальное сечение изображения головного мозга плода, где область интереса (ROI) при 3D-сканировании охватывает всю окружность головки.

Рис. 1. Аксиальное сечение изображения головного мозга плода, где область интереса (ROI) при 3D-сканировании охватывает всю окружность головки.

При получении 3D-изображения следует проверить, чтобы головка плода полностью входила в рамку области интереса (ROI). Объемные изображения получали в периоды неподвижности плода и при задержке дыхания матерью, в режиме «максимально высокого» качества.

Функция приложения 5D CNS+

После активации приложения 5D CNS+ оператору предлагается вручную разместить две референсные (исходные) точки соответственно в средней части головного мозга плода и в полости прозрачной перегородки (cavum septi pellucidum – CSP) (рис. 2).

Пример активации приложения 5D CNS+, две референсные точки (+) помещены в середину изображения головного мозга плода и полости прозрачной перегородки (cavum septi pellucidum – CSP)
Пример активации приложения 5D CNS+. Две референсные точки (+) помещены в середину изображения головного мозга плода и полости прозрачной перегородки (cavum septi pellucidum – CSP).

Рис. 2. Пример активации приложения 5D CNS+. Две референсные точки (+) помещены в середину изображения головного мозга плода и полости прозрачной перегородки (cavum septi pellucidum – CSP).

Затем приложение автоматически формирует аксиальные, фронтальные и сагиттальные плоскости головного мозга, как показано на рис. 3. Средняя продолжительность этого процесса составляет 18 с.

Пример первого результата, выданного приложением 5D CNS+, с отображением всех диагностически значимых плоскостей
Пример первого результата, выданного приложением 5D CNS+, с отображением всех диагностически значимых плоскостей.

Рис. 3. Пример первого результата, выданного приложением 5D CNS+, с отображением всех диагностически значимых плоскостей.

Затем приложение позволяет просматривать диагностические срезы по отдельности или группами (например, аксиальные, фронтальные и сагиттальные плоскости) (рис. 4–6). Наконец, в аксиальных плоскостях приложение автоматически выполняет стандартные измерения параметров головки и головного мозга плода (см. рис. 5) следующим образом: бипариетальный размер (biparietal diameter – BPD), окружность головы (head circumference – HC), лобно-затылочный размер (occipito frontal diameter – OFD), размер заднего отдела бокового желудочка (posterial lateral ventrical – Vp), поперечный размер мозжечка (transverse cerebellar diameter – CEREB), ширина большой цистерны (cisterna magna – CM).

Эхограмма - изображение аксиальных плоскостей головного мозга плода
Подробное изображение аксиальных плоскостей с наложенным автоматическим измерением размеров.

Рис. 4. Подробное изображение аксиальных плоскостей с наложенным автоматическим измерением размеров.

Эхограмма - изображение фронтальных плоскостей головного мозга плода
Подробное изображение фронтальных плоскостей.

Рис. 5. Подробное изображение фронтальных плоскостей.

Эхограмма - изображение сагиттальных плоскостей головного мозга плода
Подробное изображение сагиттальных плоскостей.

Рис. 6. Подробное изображение сагиттальных плоскостей.

Надежность автоматических измерений

В недавно проведенном проспективном исследовании, выполненном у 120 специально не отбиравшихся и последовательно поступавших пациенток во II триместре беременности, мы показали, что автоматический анализ возможен в 98% случаев. Результаты измерений с помощью приложения 5D CNS+ доказали высокую степень достоверности в отношении данных измерения и воспроизводимости по сравнению со стандартной 2D-методикой (рис. 7). Кроме того, использование приложения 5D CNS+ значительно снижает продолжительность диагностической биометрической оценки головки и головного мозга плода.

Диаграмма - согласованность между данными измерения методами 2D и 5D CNS+ для стандартных биометрических показателей анатомии головки и головного мозга плода
Согласованность между данными измерения методами 2D и 5D CNS+ для стандартных биометрических показателей анатомии головки и головного мозга плода.

Рис. 7. Согласованность между данными измерения методами 2D и 5D CNS+ для стандартных биометрических показателей анатомии головки и головного мозга плода.

Качество реконструированных диагностических плоскостей головного мозга

Для проверки качества реконструируемых плоскостей два исследователя независимо друг от друга оценивали серии из 180 последовательных объемных изображений, автоматически полученных у включенных в исследование пациенток. Удовлетворительные проекции были получены более чем в 90% случаев, причем согласованность данных между двумя исследователями оказалась превосходной. Эти данные свидетельствуют о клинически приемлемой воспроизводимости результатов исследования головного мозга плода с помощью приложения 5D CNS+. Кроме того, короткое время (медианная продолжительность 50 с), необходимое для анализа всех диагностических плоскостей, означает, что применять этот метод в клинических условиях будет легко.

Клинический опыт применения при аномалиях головного мозга

Мы протестировали приложение 5D CNS+ на 22 объемных изображениях плодов с аномалиями головного мозга, включенных в более крупные серии наборов объемных данных от нормальных плодов. Исследователь, анализировавший слепым методом последовательность полученных изображений, правильно определил все 22 объемных изображения патологии ЦНС и установил правильный диагноз в 21/22 (95,4%) случаев. Ни одно из нормальных объемных изображений не было неправильно идентифицировано как патологическое. Примеры приведены на рис. 8 и 9.Рис. 8. Пример гипоплазии червя мозжечка.

Эхограмма - гипоплазия червя мозжечка, красными кругами указан небольшой червь на изображениях в срединной сагиттальной, трансцеребеллярной аксиальной и трансцеребеллярной фронтальной плоскостях

Красными кругами указан небольшой червь на изображениях в срединной сагиттальной, трансцеребеллярной аксиальной и трансцеребеллярной фронтальной плоскостях.Рис. 9. Аномалии головного мозга плода.

Эхограмма - отсутствие мозолистого тела в срединной сагиттальной плоскости и сопутствующая вентрикуломегалия в трансвентрикулярной аксиальной плоскости
Красными кругами указаны отсутствие мозолистого тела в срединной сагиттальной плоскости и сопутствующая вентрикуломегалия в трансвентрикулярной аксиальной плоскости.

a) Красными кругами указаны отсутствие мозолистого тела в срединной сагиттальной плоскости и сопутствующая вентрикуломегалия в трансвентрикулярной аксиальной плоскости.

Эхограмма - отсутствие мозолистого тела и вентрикуломегалия в сагиттальных плоскостях
Отсутствие мозолистого тела и вентрикуломегалия в сагиттальных плоскостях.

b) Отсутствие мозолистого тела и вентрикуломегалия в сагиттальных плоскостях.

Эхограмма - отсутствие мозолистого тела во фронтальных плоскостях
Отсутствие мозолистого тела во фронтальных плоскостях.

c) Отсутствие мозолистого тела во фронтальных плоскостях.

Заключение

Трехмерная ультрасонография может применяться для визуализации всех диагностических плоскостей головного мозга плода, а добавление функции 5D CNS+ позволяет полуавтоматически проводить стандартные измерения головки и головного мозга плода и получать изображения во всех диагностически значимых проекциях: аксиальных, фронтальных и сагиттальных. Это упрощает исследование головного мозга плода и снижает вариабельность результатов между разными исследователями, что позволяет включить исследования во фронтальных и сагиттальных плоскостях в стандартные протоколы исследования во II триместре, поскольку это может повысить эффективность диагностики анатомических аномалий в ЦНС.

Поддерживаемые системы: WS80.

Поделиться этой записью

Вернуться к Технологии Samsung Medison