[科普中國]-四維彩超

四維彩超即四維(four-dimensional，4D)醫(yī)學(xué)彩色超聲成像技術(shù)，也可用于指代采用這種技術(shù)的檢查或?qū)崿F(xiàn)這種技術(shù)的儀器。四維彩超是在三維(three-dimensional，3D)醫(yī)學(xué)彩色超聲成像的基礎(chǔ)上加上第四維的時間矢量，即4D超聲技術(shù)就是采用3D超聲圖像加上時間維度參數(shù)。4D醫(yī)學(xué)超聲成像技術(shù)是進(jìn)入21世紀(jì)以來最新的醫(yī)學(xué)超聲成像技術(shù)，它能夠?qū)崟r獲取三維圖像，超越了傳統(tǒng)超聲的限制1。

4D醫(yī)學(xué)超聲成像技術(shù)的臨床應(yīng)用，為臨床超聲診斷提供了更豐富的影像信息，減少了病灶的漏診，提高了診斷質(zhì)量。適用于心臟、肝、膽、脾、胰腺、婦產(chǎn)科、外周血管、表淺器官(如眼球、甲狀腺、乳腺、陰囊等)軟組織各種疾病的檢查。尤其在產(chǎn)科方面，對胎兒進(jìn)行超聲檢查能立體顯示胎兒的顏色、面、各器官的發(fā)育情況，甚至胎兒在母體里的狀態(tài)也可以觀察到，對胎兒發(fā)育異常、心血管畸形等能早期診斷1。

簡介“4D”是“四維”的縮寫。第四維是指時間這個矢量，所以也被稱作實時三維。對于超聲學(xué)來說，4D超聲技術(shù)是彩超行業(yè)的革命性突破，最先由韓國麥迪遜公司率先研發(fā)出并開始推廣。4D超聲技術(shù)就是采用3D超聲圖像加上時間維度參數(shù)，該革命性的技術(shù)能夠?qū)崟r獲取三維圖像，超越了傳統(tǒng)超聲的限制。它提供了包括腹部、血管、小器官、產(chǎn)科、婦科、泌尿科、新生兒和兒科等多領(lǐng)域的多方面的應(yīng)用2。

技術(shù)優(yōu)勢四維醫(yī)學(xué)彩色超聲成像技術(shù)同其他超聲診斷過程相比，主要是可以實時地觀察人體內(nèi)部器官的動態(tài)運動。臨床醫(yī)生和超聲科大夫可以檢測和發(fā)現(xiàn)各種生理異?，F(xiàn)象，從血管畸形到遺傳性綜合征等。例如，臨床上應(yīng)用四維彩超能夠多方位、多角度地觀察宮內(nèi)胎兒的生長發(fā)育情況，為早期診斷胎兒先天性體表畸形和先天性心臟疾病提供準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。過去的B超設(shè)備只能檢查胎兒的生理指標(biāo)，而四維彩超還能對胎兒的體表進(jìn)行檢查，如唇裂，脊柱裂，大腦、腎心臟、骨骼發(fā)育不良等，以便盡早進(jìn)行治療。

另外，四維彩色超聲診斷儀出色的人體工程學(xué)設(shè)計，不存在射線、光波和電磁波等方面的輻射，對人體的健康沒有任何影響1。

主要應(yīng)用診斷心臟疾病四維超聲心動圖是一項具有巨大潛力的超聲診斷新技術(shù)。檢查時，是將多平面經(jīng)食管超聲探頭置于胸前或插入食管，釆集一系列軸心不變、夾角均為20的90個方位的二維圖像，由三維圖像重建計算機將此圖像數(shù)字化并儲存，而后依據(jù)其時相和位置建成具有灰階的、進(jìn)行總體顯示的動態(tài)立體心臟結(jié)構(gòu)圖。對風(fēng)濕性二尖瓣病患者，見瓣葉反射增強，舒張期開口減小，收縮期前后葉關(guān)閉欠佳，其間留有縫隙。房室間隔缺損時，立體圖像上能準(zhǔn)確顯示病變的大小、形狀與位置等。法樂四聯(lián)癥患者圖像上騎跨與缺損征象清晰，并可觀察到將右室分為兩腔的呈管狀狹窄的右室流出道。有的臨床結(jié)果表明，四維超聲心動圖不僅可以觀察心臟與大血管的形態(tài)位置、厚度、內(nèi)徑，而且有助于了解各結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系與活動狀況。這一方法對先天性心臟病與瓣膜疾病的診斷有著重要的價值1。

診斷胎兒畸形通過四維超聲成像診斷胎兒畸形，臨床病例均獲得滿意的切面圖像，同時也發(fā)現(xiàn)四維超聲在胎兒畸形診斷中的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性均比其他超聲診斷設(shè)備要高，并且更能提供豐富的診斷信息，增強醫(yī)生的診斷信心。四維超聲能夠動態(tài)、連續(xù)顯示胎兒在宮內(nèi)的活動，顯示胎兒表面結(jié)構(gòu)立體完整并安全簡便無損傷，可重復(fù)檢查。能診斷大部分胎兒形態(tài)結(jié)構(gòu)方面的畸形降低出生缺陷，具有重要的臨床應(yīng)用價值1。

其他方面應(yīng)用四維彩超技術(shù)不僅在醫(yī)學(xué)，而且在生物、工業(yè)、軍事、教育等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，尤其是將二維、三維的超聲圖像變成四維的實時動態(tài)、清晰、逼真的圖像，這將有著廣泛的應(yīng)用前景1。

區(qū)別對比普通彩超彩超其實還是黑白的，而三維、四維彩超在做出三維、四維圖像的時候則可能是土黃色，也就是說，并非彩超就是彩色的。其被稱為彩超，是因為會用彩色標(biāo)注心臟、血流等指標(biāo)。彩超的分辨率會比一般黑白B超高一些，所以在需要做比較細(xì)致的檢查的時候，更多的醫(yī)生愿意通過彩超來檢查。而因為能用彩色標(biāo)注血流，當(dāng)臍帶繞頸的時候就會看見寶寶的脖子上呈U形或者W形的血流，對是否臍帶繞頸也就一目了然了3。

三維彩超、四維彩超的圖像則是后期生成的，并不是說觀察到的圖像就是三維、四維的，而是仍然用普通彩超觀察，然后通過儀器中的轉(zhuǎn)換軟件將觀察到的平面圖像轉(zhuǎn)成三維、四維的立體圖像。在診斷的意義上，三維彩超、四維彩超沒有任何對診斷更有利的地方，它們的意義在于可以讓不懂得B超圖像的人也能看得懂而已3。

三維彩超三維彩超屬于彩超的一種，立體動態(tài)顯示的彩色多普勒超聲診斷儀，它的作用和普通的彩超一樣，彩超簡單的說就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒。彩超應(yīng)用于婦產(chǎn)科主要優(yōu)點在于對良惡性腫瘤鑒別及臍帶疾病、胎兒先心病及胎盤功能的評估，對于滋養(yǎng)細(xì)胞疾病有較佳的輔助診斷價值，對不孕癥、盆腔靜脈曲張通過血流頻譜觀察，也可作出黑白超難以做出的診斷4。

三維彩超運用陰道探頭較腹部探查具有一定的優(yōu)勢，它的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：①子宮動脈、卵巢血流敏感性、顯示率高。②縮短檢查時間、獲得準(zhǔn)確的多普勒頻譜。③無需充盈膀胱。④不受體型肥胖、腹部疤痕、腸腔充氣等干擾。⑤借助探頭頂端的活動尋找盆腔臟器觸痛部位判斷盆腔有無粘連。

三維彩超表面成像用于產(chǎn)科檢查，不僅可觀察到胎兒成長的過程，而且能夠直觀地看到胎兒在母體內(nèi)的活動狀況，如：呼吸情況，運動情況，包括整個身體大的運動，肢體的運動，甚至是胎兒細(xì)小的吞咽動作等。醫(yī)生還可以通過B超來觀察胎兒的張力是否良好。通常情況下，當(dāng)胎兒在宮內(nèi)缺氧受到損害時，胎兒的活動就會明顯地減少或消失，而不做B超是很難發(fā)現(xiàn)這些變化的。其優(yōu)點是：

（1）在保留二維成像的基礎(chǔ)上增加冠狀切面圖像。

（2）立體定位，軸位調(diào)整，ABC三個軸面可隨意調(diào)整直至顯示出最佳圖像。

（3）立體顯像，動態(tài)直觀；可實時動態(tài)觀察胎兒頭部、軀體表面及內(nèi)臟活動，圖像清晰精確可靠。

（4）切割功能，可保留圖像重點；切去無用的部分，對可疑部位進(jìn)行三維重建顯示。

（5）旋轉(zhuǎn)功能，可多面觀察；具有前后、左右、上下360°旋轉(zhuǎn)功能，對圖像進(jìn)行不同方位全面觀察。

（6）可給胎兒拍攝精美的照片，錄下表情變化及刻錄光盤作為資料保存，留做永久的紀(jì)念。

（7）可顯示不同層次病灶的立體關(guān)系及毗鄰關(guān)系。

三維彩超在產(chǎn)科的應(yīng)用為臨床超聲診斷提供了豐富的影像信息，胎兒在羊膜腔內(nèi)被液體包繞是三維超聲良好的成像條件，圖像立體、形象直觀，可任意調(diào)整角度，通過三個切面的旋轉(zhuǎn)可觀察到可疑結(jié)構(gòu)，對胎兒大體結(jié)構(gòu)的畸形可一目了然，極大地提高了診療質(zhì)量，減少了誤診或漏診5。

四維彩超四維彩超和三維彩超的區(qū)別就在于在一個“時間維”，也就是說，四維彩超是動態(tài)的，三維彩超是靜態(tài)的，所以四維看起來會更清楚明晰，三維彩超只能是某個時間點上的照片，四維彩超的就可以做成DV那樣連續(xù)的，可以刻錄光盤。三維彩超和高清四維彩超一樣的有排畸的作用，但高清四維彩超更加精確6。

四維彩超胎兒檢測檢測范圍四維彩超能夠多方位、多角度地觀察宮內(nèi)胎兒的生長發(fā)育情況，為早期診斷胎兒先天性體表畸形和先天性心臟疾病提供準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)1。四維彩超診斷胎兒先天畸形疾病主要包括以下方面7：

1．胎兒面部畸形：如唇腭裂等7。

2．神經(jīng)系統(tǒng)：無腦兒、腦積水、小頭畸形、脊柱裂及腦脊膜膨出7。

3．消化系統(tǒng)：臍部腸膨出、內(nèi)臟外翻、腸道閉鎖及巨結(jié)腸等7。

4．泌尿系統(tǒng)：腎積水、多囊腎及巨膀胱、尿道梗阻7。

5．其它畸形：短肢畸形，聯(lián)體畸形，唇裂、四心腔7。

6．羊水過多、過少等7。

結(jié)果評價胎頭：看四維彩超報告單胎頭輪廓是否完整，如缺損或變形則為異常；腦中線無移位和無腦積水為正常。胎頭雙頂徑的測量是估計胎齡及胎兒成熟度的指標(biāo)。懷孕26 ~ 36周雙頂徑平均每周增加0.22厘米。懷孕36周后雙頂徑的增加速度逐漸減慢，每周只增加0.1厘米。足月胎兒的雙頂徑在8 ~ 10厘米之間。雙頂徑也可以預(yù)測胎兒的體重。如果雙頂徑達(dá)到8.5厘米以上，則胎兒體重超過2500克。專家指出，如果雙頂徑在9 ~ 11厘米，新生兒體重在3276 ~ 3925克，雙頂徑大于10厘米，新生兒的體重在4000克以上8。

胎心：胎心存在，強為正常，弱有兩種可能，一種是胎兒正在睡眠中，一是異常情況。正常胎心率為每分鐘120 ~ 160次8。

臍帶：正常情況下，臍帶應(yīng)漂浮在羊水中，如果在胎兒頸部見到臍帶影像，可能為臍帶繞頸8。

胎盤：胎盤的正常厚度應(yīng)在25 ~ 50毫米之間。四維彩超報告單中根據(jù)絨毛膜、胎盤光點、基底膜的改變，將胎盤成熟度為0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ四級。胎盤的定級表示胎盤的成熟度。正常早期妊娠多表現(xiàn)為0級，是胎盤的生長階段。妊娠中晚期，隨著胎盤的成熟，由Ⅰ級向Ⅲ級發(fā)展。孕三十七周以后，大多是Ⅲ級胎盤。所以胎盤Ⅲ級可作為胎兒成熟度的參考8。

股骨長度：是指胎兒大腿骨的長度。它的正常值應(yīng)與相應(yīng)的懷孕月份的雙頂徑值差小于20 ~ 30毫米8。

羊水：羊水深度在2厘米～8厘米為正常，超過8厘米為羊水增多，少于2厘米則為羊水減少，都對胎兒生長不利8。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王建林 - 教授 - 蘭州大學(xué)