何光智

(深圳市第十人民醫(yī)院(光明新區(qū)人民醫(yī)院) 超聲科，廣東 深圳 518106)

三維超聲評估胎兒原發(fā)腭與繼發(fā)腭

何光智

(深圳市第十人民醫(yī)院(光明新區(qū)人民醫(yī)院) 超聲科，廣東 深圳 518106)

目前二維超聲對于胎兒腭的評估和腭裂的診斷仍較困難，因而近年來有較多學者使用三維超聲技術評估胎兒腭。這些技術包括渲染成像和多平面成像，可對唇裂胎兒合并的原發(fā)腭裂進行產前診斷，對合并的繼發(fā)腭裂的診斷雖有明顯改善，但對軟腭裂和單純繼發(fā)腭裂的診斷仍是一個挑戰(zhàn)。側角度照射技術著重規(guī)范容積數(shù)據(jù)的采集，高質量的容積數(shù)據(jù)，能重建原發(fā)腭和繼發(fā)腭的任何切面，并能顯示腭的曲面平鋪圖像，因而能對腭裂進行明確診斷，甚至是單純繼發(fā)腭裂。在早孕期，三維超聲顯示鼻后三角，重建腭的軸平面和冠狀面，可確定原發(fā)腭和繼發(fā)腭，診斷正中唇腭裂和單側或雙側完全性唇腭裂。

胎兒；腭裂；3D超聲

唇腭裂是胎兒最常見的顏面部畸形，生后患病率為1/500～1/1000[1-3]。在唇腭裂病例中，單純唇裂占25%，唇裂伴腭裂占51%，單純腭裂占24%[4]，涉及腭裂的病例占比高達75%。腭裂不僅影響患兒吸吮、吞咽、語言及面部發(fā)育等功能，更重要的是與染色體異常及伴發(fā)畸形相關[5]。產前準確評估胎兒是否存在單純腭裂，以及唇裂胎兒是否伴發(fā)腭裂，有助于父母做好心理準備，進行產前咨詢，做出決策及改善預后。產前超聲檢查是目前診斷胎兒唇腭裂的最常用的檢查方法。常規(guī)二維超聲及三維超聲表面成像技術對唇裂檢出率可達90%～100%[6]，對于胎兒腭的評估和腭裂的診斷，二維超聲是困難的。近年來，有較多學者使用三維超聲新技術對胎兒腭進行了研究，腭裂產前檢出率有不同程度改善，但不同研究團隊之間結果仍有較大差異，且部分研究所報道的腭裂未明確將原發(fā)腭與繼發(fā)腭進行區(qū)分。本文主要從胎兒腭的胚胎發(fā)育特點及腭裂的形成、三維超聲評估胎兒腭裂的價值、三維超聲容積數(shù)據(jù)的采集、三維超聲顯示腭的新技術、早孕期胎兒腭裂診斷等方面進行綜述。

1 胎兒腭的胚胎發(fā)育特點及腭裂的形成

胎兒腭包括原發(fā)腭和繼發(fā)腭兩部分。胚胎發(fā)育第4周，顏面部形成5個突起，分別是1個額鼻突，2個上頜突和2個下頜突，共同圍成口凹。第5～6周時，額鼻突伸展至兩側上頜突之間，形成中鼻突和側鼻突。中鼻突下端兩側膨大形成兩個球狀突。第7周，兩側球狀突在中線融合，并向口腔側增生，形成前頜突，即原發(fā)腭。兩側上頜突向口腔內生長，形成兩個側腭突。第9～12周，兩側的側腭突在中線自前向后融合，并與前方的前頜突及上方的鼻中隔融合，形成繼發(fā)腭。原發(fā)腭與繼發(fā)腭融合的交匯點為切牙孔，融合線為切牙縫和腭中縫。發(fā)育完成的原發(fā)腭包括前4顆切牙的牙槽骨、切牙孔和切牙縫前方的小塊硬腭。繼發(fā)腭包括尖牙以后的牙槽骨、切牙縫和切牙孔后方的全部硬腭、軟腭和腭垂[7](圖1A)。

在胚胎發(fā)育過程中，如受遺傳、環(huán)境或兩者共同作用影響了各胚突的正常發(fā)育和融合，就會形成腭裂畸形。原發(fā)腭裂也稱為牙槽突裂，是一側或兩側上頜突與同側的球狀突未融合而形成，即一側或兩側的切牙縫的裂開，裂口外側端位于側切牙槽與尖牙槽間，裂口的內側端達到切牙孔。繼發(fā)腭裂也稱為后腭裂，是上頜突的側腭突在中線部分或完全未融合，因胚突融合受阻發(fā)生在不同時期，在腭中縫上可自腭垂至切牙孔表現(xiàn)為不同程度的腭裂，且未與其上方的鼻中隔下緣犁骨融合(圖1B)。

圖1 A. 原發(fā)腭與繼發(fā)腭示意圖;B.唇腭裂形成示意圖

2 三維超聲評估胎兒腭裂的價值

三維超聲可從各個角度顯示和評估胎兒、確定胎兒缺陷的準確大小、在透明模式中描述骨性結構以及對復雜畸形進行形象直觀的顯示。Merz等[8]報道，相對于2D超聲，3D超聲可在64.2%的唇腭裂病人中提高診斷率，聯(lián)合使用3D超聲正交平面模式和表面或透明模式可在71.5%的病例中獲得更高的診斷率。2010年Maarse等[6]在檢索MEDLINE 和EMBASE數(shù)據(jù)庫后，對英語、荷蘭語、法語和德語報道的產前超聲探查胎兒唇腭裂的相關文獻進行分析，在21個低風險人群隊列研究中，二維(2D)超聲對唇裂伴或不伴腭裂的檢出率為33%～88%，單純腭裂的檢出率為0%～22%。而在6個高危人群的研究中，單側唇裂伴腭裂檢出率為88%，雙側唇裂伴腭裂檢出率為90%。三維超聲主要應用于高危孕婦，胎兒唇裂檢出率為100%，唇裂伴腭裂的檢出率為86%～90%，單純腭裂檢出率為0%～89%。通過對3D超聲研究唇腭裂的獨立分析，在三級醫(yī)療中心，高危人群通過3D超聲能獲得可靠的診斷，但仍不能排除單純腭裂。大多數(shù)研究表明幾乎所有的單純性腭裂病例會漏診，2001年Shaikh等[9]報道140例，2006年Hanikeri等[10]報道95例，2008年Russell 等[11]報道98例單純腭裂產前超聲均未被診斷出。文獻報道產前超聲診斷的單純腭裂病例數(shù)僅為2～13例，由此得出的檢出率在7%～89%之間，變異度大；Clementi 等[12]報道在198例單純腭裂中，產前超聲僅檢出13例；Wang等[13]報道使用3D超聲，9例腭裂中檢出了8例，檢出率高達89%。然而上述報道產前檢出的單純腭裂僅是在首先檢測到唇裂時才診斷的原發(fā)腭裂，而不是真正的單純繼發(fā)腭裂。

此后，研究的熱點是使用3D超聲顯示胎兒繼發(fā)腭。Ramos等[14]使用3D超聲評估92例胎兒的繼發(fā)腭，36個容積是前瞻性采集，56個容積進行回顧性分析，包括8例繼發(fā)腭裂病例。繼發(fā)腭裂檢出的敏感性范圍為33%～63%，特異性范圍為84%～97%。主要限制因素是無法獲得評估所需的理想初始平面，以及鄰近骨性結構聲影的影響。因而3D超聲獲取理想圖像評估硬腭是困難的，且不能評估軟腭。Sepulveda等[15]對中孕期結構掃查時使用3D超聲檢查胎兒繼發(fā)腭的可行性進行前瞻性研究，97例2D超聲檢查結構正常且上唇也正常的單胎胎兒，采集胎兒繼發(fā)腭的3D數(shù)據(jù)集，使用倒轉成像技術評估繼發(fā)腭。結果是僅在34例(35.1%)中評估繼發(fā)腭是可能的。2011年B?umler等[16]對唇裂胎兒產前3D超聲診斷硬腭裂的準確性進行研究。79例轉診胎兒，產前2D超聲診斷為單側或雙側唇裂，3D超聲重建胎兒腭的軸平面。經產后證實，77例診斷正確(97%)，在高危人群中腭裂的敏感性100%，特異性是是90%。2013年Gindes 等[17]報道在他們專業(yè)的三級中心，在高風險人群中，3D超聲檢查胎兒腭的檢出率和準確度均較高，分別為71.4%和和90%，單純腭裂檢出率達50%(2/4)。胎兒腭裂高的檢出率解釋為延長超聲檢查時間。對57例胎兒的腭進行了針對性檢查，38例(67%)胎兒腭正常，13例(22.8%)懷疑有腭裂，6例(10.2%)胎兒腭不能被顯示。妊娠結局為7例終止妊娠，50例活產。7例腭裂新生兒，產前診斷5例，準確率為71.4%(5/7)，誤診3例，漏診2例。腭裂檢測的敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值分別為71.4%、91.9%、62.5%和94.4%。2014年何光智等[18]應用二維及三維超聲對3598 例胎兒進行系統(tǒng)檢查，產前超聲在89 例唇腭裂胎兒中檢出單純腭裂11 例，誤診2 例，漏診1例。三維超聲使用側角度照射技術采集容積數(shù)據(jù)，對存儲的容積數(shù)據(jù)使用多平面成像、斷層超聲成像及自由解剖成像等技術進行分析，作者認為聯(lián)合應用2D和3D技術在成功獲取繼發(fā)腭顯像的胎兒中，可以檢出單純腭裂。

3 胎兒腭的三維超聲容積數(shù)據(jù)的采集

三維超聲成像技術應用的關鍵在于容積數(shù)據(jù)的采集及后處理技術兩方面[19]。在評估胎兒腭時，采集容積數(shù)據(jù)的初始平面是一個關鍵因素，然而這點常常被忽視，導致初始平面沒有標準化。大多數(shù)學者采用了正中矢狀切面[20-22]和軸平面[17，23]作為初始平面，2010年Ramos等[14]在對92例胎兒采集面部容積時，27個容積是在軸平面上采集，43個在矢狀面，5個在冠狀面，17個在斜面上采集。分析者對每個采集平面的數(shù)據(jù)進行分組對比分析，結果只有34%的胎兒繼發(fā)腭的容積數(shù)據(jù)質量滿意，質量不滿意的原因是相鄰結構(肢體、上頜骨)的聲影(13%)和胎動(2%)影響，在3%～16%胎兒中形成裂的偽像。作者認為采集平面與分組的圖像質量沒有差異。也有學者認為，用標準的正中矢狀切面或軸平面作為初始平面采集容積數(shù)據(jù)時，由于上頜骨聲影垂直向后，掩蓋了其后方的繼發(fā)腭尤其是硬腭，導致數(shù)據(jù)庫中繼發(fā)腭信息不完整或缺失，需要改變聲束方向，使上頜骨聲影發(fā)生偏轉，繼發(fā)腭才能得到顯示，以此切面作為初始平面采集容積數(shù)據(jù)，可確保數(shù)據(jù)庫中存在繼發(fā)腭的信息。Pilu等[24]報道在胎兒頭向后伸展，聲束與繼發(fā)腭成45°角度時，采集正中矢狀切面的靜態(tài)三維容積數(shù)據(jù)。在15例正常中孕胎兒中10例獲取質量良好的容積數(shù)據(jù)。分析時使用多平面成像技術，軸平面和冠狀面可較好顯示繼發(fā)腭，斷層超聲成像技術在冠狀面上可顯示繼發(fā)腭裂缺損的位置和程度。何光智等[19]使用側角度照射技術采集胎兒顏面部的容積數(shù)據(jù)，在獲取胎兒標準正中矢狀切面后，將探頭向下頜偏轉45°，聲束自下頜經口裂向顱頂方向掃查，可使上頜骨及下頜骨的聲影隨之向頭頂側偏移45°，此時硬腭和軟腭通過口裂顯示最清晰，也最完整，在此基礎上采集容積，數(shù)據(jù)庫內可包含繼發(fā)腭的全部信息，566例胎兒中411例使用側角度照射技術成功采集到顏面部容積數(shù)據(jù)，成功率為72.6%。

4 三維超聲顯示腭的新技術

三維容積數(shù)據(jù)后處理技術包括使用渲染成像模式(render)和多平面成像模式(sectional planes)對容積數(shù)據(jù)進行分析。渲染成像模式的表面成像常用來顯示胎兒面部表面三維圖像，在胎兒唇裂產前診斷方面有明顯優(yōu)勢，可形象直觀地顯示唇裂的部位、形態(tài)、程度以及鼻是否變形等信息。也可通過移動容積框或容積塊，顯示不同部位的切面渲染圖像。渲染成像的透明模式中，使用最大模式(max)，可顯示骨骼強回聲，用于診斷原發(fā)腭裂。多平面模式包括三正交平面顯示模式(multiplanar)、斷層超聲成像(tomographic ultrasound imaging TUI)、自由解剖成像(omniview)等。三正交平面模式顯示3個正交平面(A、B、C平面)，3個平面的交匯點可作為參考點，定位目標結構，移動交匯點可獲取容積內任何方位的3個正交平面。其中A平面是初始平面，B平面和C平面是重建平面，且C平面無法用2D超聲獲取。斷層超聲成像與CT和MRI顯示方式類似，對三維容積以8～10個平行的斷面顯示，通過對容積進行矢狀面、冠狀面和軸平面連續(xù)斷層顯示，了解目標結構在不同切面上的連續(xù)斷層信息[7,8]。三維超聲自由解剖成像技術可對容積數(shù)據(jù)進行任意方向和角度的正交切面成像、非正交切面成像及追蹤不規(guī)則結構的曲面平鋪成像，因而可對復雜形態(tài)的結構進行顯像[25]。

雖然有眾多的三維超聲分析技術，由于胎兒繼發(fā)腭被上頜牙槽突的聲影掩蓋，三維超聲只能顯示胎兒唇及原發(fā)腭，診斷唇裂及原發(fā)腭裂。當2D超聲診斷胎兒唇腭裂時，3D超聲可幫助確定腭裂的類型、部位和程度。但當牙槽突弓完整時，無論是二維超聲還是三維超聲，均不能顯示繼發(fā)腭，因而不能診斷單純繼發(fā)腭裂[20]。

2005年Campbell等[20]首次描述了一種新的三維超聲成像技術顯示繼發(fā)腭，稱為反面成像技術(reverse face , 3D RF) ，初始平面為正中矢狀切面，使用表面渲染模式，重建繼發(fā)腭的冠狀面。將容積框(volume box)的觀察線(viewbar)置于繼發(fā)腭平面，從前向后觀時，由于上頜牙槽突聲影掩蓋，重建的冠狀面上不能顯示硬腭(圖2A)。將參考的正中矢狀切面旋轉180°，觀察線從后向前觀即反面觀時，重建的冠狀面可顯示硬腭，分隔鼻腔和口腔(圖2B)。該技術的不足是不能顯示軟腭。在8例懷疑口面裂的胎兒中，使用該技術，明確了繼發(fā)腭是否受累，1例軟腭裂漏診。

圖2 A.正面觀，重建的冠狀面上不能顯示硬腭;B.反面觀，重建的冠狀面可顯示硬腭，分隔鼻腔和口腔

2006年Platt等[21]描述了一種新的三維超聲成像技術，稱為倒轉成像技術(flipped face)，初始平面為正中矢狀切面，首先將其旋轉90°，面部呈倒立狀，使用表面渲染模式，容積框的觀察線自下向上移動，重建原發(fā)腭和繼發(fā)腭的軸平面。該技術可確定硬腭和軟腭的長度和寬度，以及是否存在腭裂(圖3)。

圖3 倒轉成像模式顯示胎兒原發(fā)腭和繼發(fā)腭

2007年Faure等[23]認為在正中矢狀切面上采集容積數(shù)據(jù)，由于上頜骨牙槽突聲影，繼發(fā)腭顯示不完整，介紹使用前向軸平面作為初始平面采集容積數(shù)據(jù)，聲束與面部成60°角。之后旋轉X軸，將參考平面從軸平面調整至冠狀面，將容積框置于腭部，觀察線位于口腔內，自下向上平移獲取原發(fā)腭和硬腭的軸平面，圖像類似于腭的解剖圖，7個解剖標志顯示率非常高，其中牙槽突和腭骨水平板顯示率均為100%，但不包括軟腭。作者認為這項技術在診斷單純腭裂或合并唇裂、牙槽突裂的腭裂有重要價值。該技術獲取的腭的圖像與Platt描述的倒轉成像類似，只是采集容積的初始平面不同(圖4)。

圖4 使用前向軸平面采集容積，倒轉成像技術重建胎兒原發(fā)腭和硬腭的軸平面

2009年Martinez-Ten[22]描述了一種曲面成像技術(oblique face)，該技術采集容積的初始平面為胎兒顏面部正中矢狀切面，將觀察線延著腭的形狀彎曲，獲取與觀察線垂直的上唇、牙槽突和硬腭的彎曲的軸平面。再將觀察線橫過腭，設置為前后觀，獲取硬腭的冠狀面(圖5)。并與反面成像和倒轉成像進行了3種技術比較，其中對倒轉成像進行了改良，將觀察線彎曲以適應繼發(fā)腭的弧形結構。共檢查60例胎兒(其中10例面裂)，上唇和牙槽突3種技術顯示率均為100%。當裂累及硬腭時，反面成像技術診斷正確率為75%(5/7)，倒轉成像技術診斷正確率為86%(6/7)，曲面成像正確率為100%(7/7)。裂累及軟腭時，3種技術的正確率分別為0、14%和14%。在50例正常胎兒中證實硬腭完整的正確率分別為78%、84%和86%，軟腭完整的正確率分別為0、16%和26%。

圖5 曲面成像技術獲取胎兒原發(fā)腭與繼發(fā)腭的彎曲軸平面和冠狀面

2012年Tonni等[26]介紹了一種新的三維超聲成像軟件，即自由解剖成像(OmniView)在胎兒原發(fā)腭和繼發(fā)腭顯示中的應用。胎兒顏面部正中矢狀切面作為初始平面，采集靜態(tài)三維容積數(shù)據(jù)后，可在參考平面上對感興趣結構畫線，線型為直線和曲線，使用這個新的成像軟件，通過描畫不同的線可以獲得不同的切面，最多可同步顯示3個獨立的非正交平面(圖6)。

圖6 三維超聲自由解剖成像技術描畫的三幅重建三維圖

2013年何光智等[25]使用三維超聲自由解剖成像技術對100 例正常胎兒使用側角度照射技術采集的容積數(shù)據(jù)進行分析，在參考切面(顏面部正中矢狀切面)上描畫解剖線，獲取橫切面(經上頜、經口裂)、冠狀切面、斜冠狀切面(經梨狀孔、經口裂、經頦下三角)以及腭的曲面平鋪成像(圖7)。對5 例唇腭裂胎兒按照相同技術獲取容積數(shù)據(jù)并進行分析。此方法可簡化胎兒腭的超聲檢測，減少對操作者技術和經驗的依賴，能較快評估胎兒原發(fā)腭及繼發(fā)腭的完整性，確認唇裂胎兒有無腭裂，并可明確腭裂累及的部位及范圍。

圖7 三維超聲自由解剖成像技術獲取胎兒腭的曲面平鋪成像

2016年Rottent等[27]介紹了一種口腭表面煊染成像(surface-rendered oropalatal，SROP)技術。相對于3D多平面成像只關注骨性缺陷，不易理解，更難以向外行解釋的缺陷，這種技術是在采集了面部的3D容積數(shù)據(jù)后，使用表面煊染模式，經口腔向上對上唇、上頜骨牙槽突、硬腭和軟腭進行重建成像，相當于經頦下自口腔內向上觀察胎兒腭，這也是口腔頜面外科觀察腭裂的視角，結合虛擬燈光，增強了顯示效果，綜合性顯示了胎兒口周區(qū)域軟組織和骨性結構的圖像(圖8)。對于唇腭裂胎兒，則可顯示裂的側別、類型和程度。為整形外科醫(yī)生提供了裂的解剖缺陷信息，幫助他們制定手術方案，讓父母容易理解畸形特征。然而作者主要是單純新技術的圖片報道，沒有具體應用的病例數(shù)及成功率。

圖8 正常22周胎兒SROP圖像

5 早孕期胎兒腭裂的三維超聲探測

隨著超聲診斷儀分辨力的不斷提高和檢查技術的進步，產前診斷胎兒唇腭裂的孕周有望提前。雙側唇腭裂在超聲圖像上具有特征性的前頜前突形成鼻下團塊[28]，2006年Gullino等[29]報道使用經陰道超聲檢查，利用此特征性圖像在11+5周診斷1例雙側唇腭裂病例。2009年Ghi等[30]在報道了1例12周胎兒經腹二維超聲可疑雙側唇腭裂，三維超聲多平面成像和表面重建成像清楚顯示雙側唇腭裂累及后腭及前頜前突征象而確診。2010年Sepulveda等[31]報道在11～13+6周，在獲取標準NT圖像后，采集三維容積數(shù)據(jù)，使用多平面和斷層超聲成像技術，可獲取胎兒鼻后三角(圖9)，即胎兒面部冠狀面上，鼻后顯示的三條強回聲線，由上頜骨的額突和腭構成。通過移動參考點定位不同深度的腭，證實鼻后三角底邊顯示結構為原發(fā)腭部分，尤其是前頜牙槽骨。正常胎兒中鼻后三角顯示率高達98%(98/100)?；仡櫺苑治?例腭裂病例的容積數(shù)據(jù)，鼻后三角構型均異常，提示胎兒鼻后三角可能有利于早孕期探測胎兒腭裂。

圖9 正常早孕胎兒的鼻后三角

2012年Martinez-Ten等[32]報道， 對237例孕婦總共240例胎兒顏面部的三維容積數(shù)據(jù)進行了離線分析，在顯示鼻后三角的基礎上，使用多平面模式在冠狀面上分析原發(fā)腭，在軸平面上分析繼發(fā)腭。原發(fā)腭和繼發(fā)腭分類為完整229例(95%)，9例有裂(4%)，不確定2例(1%)。生后或尸檢證實誤診原發(fā)腭裂2例，假陽性率為0.9%(2/231)，漏診繼發(fā)腭裂1例。作者認為，在早孕期，確定原發(fā)腭和繼發(fā)腭是可能的，鑒別正中裂和單側裂也是可能的。

6 小結與展望

從胚胎發(fā)育來看，腭分為原發(fā)腭和繼發(fā)腭兩部分。2D超聲經上頜軸平面可顯示原發(fā)腭，3D超聲可重建上頜牙槽突弓的軸平面，顯示原發(fā)腭和診斷牙槽突裂。無論是2D還是3D超聲，繼發(fā)腭顯示困難，主要原因是上頜骨聲影的影響。使用側角度照射技術，規(guī)范采集容積的初始平面，可使聲影發(fā)生偏轉，提高容積的質量，使用后處理技術，可重建腭的任意切面，還能進行曲面平鋪成像，能對繼發(fā)腭裂做出明確的診斷，同時也使單純腭裂的產前診斷成為可能。早孕期在NT平面上采集容積數(shù)據(jù)后，可重建鼻后三角以及腭的軸平面和冠狀面，顯示原發(fā)腭和繼發(fā)腭，可診斷正中裂和單側或雙側完全性唇腭裂。然而目前仍缺乏大樣本使用三維超聲新技術產前診斷胎兒腭裂，特別是單純腭裂以及早孕期篩查唇腭裂的研究。

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編輯：宋文穎

10.13470/j.cnki.cjpd.2016.04.016

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2016-10-07)