先天性心奇形は胎児の先天性奇形の代表的なもので.有病率は生児で5‰から10‰.死産では最大30‰と言われています[1]。 様々な理由で過小診断や誤診されることが多く.複雑な先天性心奇形の場合.家族や社会に大きな精神的・経済的負担を強いることになります。
胎児心臓超音波検査は.胎児に先天性心奇形をスクリーニングする唯一の有効かつユニークな画像診断法であり.その主な目的は複雑かつ致命的な心奇形を発見することである。 超音波診断技術の発展により.一部の奇形の発見率は大幅に向上しています。 内モンゴル自治区人民病院 超音波医学科 馮天瑛
1.心エコー検査技術の開発
1964年.Wang XinfangとZhou Yongchang[2]は.胎児心臓超音波検査法を初めて提案し.Mモード超音波を胎児心臓の観察に応用しました。
Gembrachら[4]は579人の胎児を2DEでスクリーニングし.心房中隔欠損症.心内膜エラストーシス.心臓腫瘍など59の心奇形を検出した。 その結果.一定の割合で偽陽性と偽陰性があることがわかりました。
2.胎児心エコーにおける新技法の応用
胎児心エコー検査には.従来の2DE.Mモード超音波.CDFIが必要ですが.複雑な先天性異常の中には.従来の断面図ではわかりにくいものもあり.新しい技術を用いることで診断の精度を向上させることができます。
2.1 組織ドップラーイメージング（D T I ）技術
ドップラーイメージング（DTI）は.1992年にM. Dickeらによって提案され[6].低周波.高振幅のドップラーシフトを心筋から直接抽出し.房室輪運動を直接観察し.収縮期と拡張期の運動スペクトルを同時に記録できるようにしたものである。
Paladiniら[7]は.DTI法を用いて胎児の心筋運動の速度とその次数差を評価し.DTI法は胎児検査に使用できると結論づけた。 Cao Liら[8]は.DTI技術を用いて心室心筋の最大速度を記録し.E/Ea比が胎児心室の拡張機能を評価する定量的指標として使用できることを明らかにしました。
2.2 組織速度イメージング（T V I ）技術
TVIは.スキャンライン上の生の組織速度データの取得と解析に基づく新しい技術で.M超音波や2DEの限界を克服し.数心周期にわたる心臓の任意の部位に対する速度波形を同時に比較できるため.同一胎児内の異なる時間における心筋を任意にサンプリングして胎児不整脈を迅速に診断することが可能です。 様々な上室性不整脈や心室性不整脈の診断に優れていること。
2.3 ハーモニックイメージング（H I ）技術
超音波技術の発展とともに.HIが誕生したのです。 Kovalchinらの研究[10]では.HIの使用により.卵円窩.動脈管.大動脈弓を含む心臓構造の画質と鮮明度が大幅に改善された。 Marjorieら[11]は.HIの使用により.特に肥満妊娠において.心筋構造の可視化と造影剤の分解能が著しく向上することを示した。
2.4 エネルギードップラーイメージング(PDI)
PDIは.CDFIをベースに信号強度という第3のパラメーターを加えたカラードップラーの新しい技術で.血流の単位面積あたりの赤血球数と信号振幅の大きさを利用して色分けイメージングを行う。
C h u a ら[12]は.心室中隔と肺静脈のコントロールPDIとCDFI検査の両方で.PDIは2DEとCDFIより高い率を示したと結論づけた。 このようにPDIは血流動態を評価する上で非常に重要な役割を担っていますが.血流の方向や速度を示すことができないなどの欠点もあります。
2.5 三次元心エコー図法（3DE）
3DEは2DEを補完するもので.ドップラーゲーティング.Mゲーティング.カーディアックゲーティングなどの手法により.胎児心周期の時相を決定し.その中から特定の
3D再構成と解析のために.関心領域の横断面および矢状面のいくつかのセットを選択します。 一方.リアルタイム3Dエコーは.3Dマトリックスボリウムプローブで胎児の心臓を任意に掃引することで.より正確に胎児の心拍数を推定することができます。
Meyerら[13]はそれぞれ
Dengら[14]は.リアルタイム3D画像は.心臓構造の3次元形態と動的変化をリアルタイムで表示し.各構造と病変の隣接位置と空間的関係を示し.複雑な心前庭疾患の早期診断を提供できることを示した。 これにより.胎児の早発性心疾患を早期に診断することができます。
2.6
Enhanced Energy Doppler Imaging (e-Flow)の略。
e-flow技術は.高度な複合パルス放射技術によるノイズ干渉のフィルタリング.セルフコヒーレントイメージングにモーションアーチファクト抑制を加えながらの広帯域受信.高速音響ビーム並列処理技術による血流分解能の向上.低速灌流のリアルな反映.色ずれ抑制.時間・空間分解能向上.血液・組織の混じりけのない画像化などを特徴とした新しい血流イメージング技術である。 Liu Lin et al. Liu Linら[15]は.e-Flow技術を応用して.胎児の異なるセクションの4つの肺静脈を観察し.100%の表示率を示した。
2.7 時空間相関イメージング（STIC）技術
STIC技術は.より多くのビューと心臓の解剖学的構造に関する情報を提供し.画像取得プロセスを簡素化し.検者の経験への依存を軽減します。 STIC技術には.再構成モード.断面モード.断層超音波イメージング（TUIモード）.ボリューム解析モードなどのイメージングモードがあり.それぞれのモードは様々な方法で利用することが可能です。
これらの各モードは.カラードップラー.エネルギードップラー.e-FLOWの各手法と併用することができ.研究の目的に応じて異なるイメージングモードを選択して解析することが可能です。 [16].
2.7.1 再構成モード（レンダリングモード）
Yagelら[17]は.表面再構成モードとCDFIを組み合わせて.胎児の心室中隔欠損の空間的な向きを正確に特定し.欠損の大きさを正確に測定した。 STIC法における再構成モードの反転は.Volume-assisted automated computerized measurement（VOCAL）を併用することで.より簡便かつ再現性の高い胎児心室体積の推定が可能であることがわかった。 この革新的なアプローチ [18.19] は.心臓の容積と機能の全体的な評価に加え.心臓の構造の理解や心臓病変の予後と重症度の評価を向上させる可能性があります。
2.7.2 セクションプレーンモダリティ
セクションプレーンモードには.マルチプレーンイメージングモード.omniViewモード.ニッチモードがあり.3次元再構成を必要とせず.2次元超音波では得られないコロナルエコー情報を主に取得し.対象部位の各セクションの形状や構造を明確に表示できるモードである。 Liuら[20.21]は.multiplanarモードで胎児の心臓を検査し.3Dボリュームデータベースを調整することで.72％～100％の心房.心室.大動脈.大動脈接続を可視化し.正常胎児心臓解剖のオフライン分析に適した画質を実現した。 最も重要なことは.このモードでは.従来の2次元超音波診断ではなかなか得られない心室中隔の矢状面を得ることができることです。
2.7.3 X線トモグラフィ超音波イメージングモード（TUIモード）
TUIモードは.マルチプレーナーイメージングモードを拡張したもので.ボリューム内の平行レイヤー画像を見ることができ.T UI標準イメージングモードのV CADも含まれる
このモードでは.診断のために胎児の心臓の複数のビューを自動的に生成します。
RANら[22]はSTIC-TUI法を用いて次のように結論づけた：1.カラードプラと組み合わせた融合画像は.妊娠初期の心疾患の検出に大きな利点を示し.妊娠初期の胎児の心臓画像においてより正確な解剖学的構造を得ることができる。2.この技術を用いると.識別可能な4室の心臓から始まる個々のランドマークの表示率は.89.7～99.1％となり.85％の患者ですべての構造が完全に表示されている。 85％の患者ですべての構造が表示された。 したがって.妊娠初期の胎児心臓のSTIC-TUIの検査は.良好な描写を提供すると考えられる。
2.7.4 ボリューム解析モード
体積解析モードでは.測定する構造の不規則性に依存せず.高い精度と再現性で胎児の心臓の体積を正確に定量化することが可能です。 ソノグラフィーに基づく自動ボリュームカウント（SonoAVC）は.胎児の心臓のボリュームを測定する方法です。
Rizzoら[25]は.胎児心拍体積の測定において.仮想器官コンピュータ支援体積測定法（Vocal technique）とSonoAVCの間にそれぞれ高い相関性と信頼性を示し.SonoAVCが胎児心拍体積の新しい推定法であり.近いうちに第一選択となると予想されることを示している。 Molinaらの研究[26]では.1分あたりの左右の心室拍出量は妊娠週数とともに増加し.心室拍出量の比率は妊娠週数によって有意に変化すると結論づけられた。
2.8 速度ベクトル画像(VVI)
イメージング（VVI）技術
VVIは.心筋の構造力学を研究し.局所的な心機能を分析するための新しい技術です。 2次元グレースケール画像の原理に基づき.超音波画素の空間コヒーレンス.スペックルトラッキング.境界追跡技術を使って.元の2次元画素の振幅と対応情報を捕捉します。 距離.時間など。 リアルタイム心筋運動追跡アルゴリズムは.各フレームの画素点を追跡し.2次元の高周波グレースケール画像上の速度と方向のプロファイルを取得し.心室壁に対する超音波ビームの角度に依存しない複数の平面における心筋組織の運動の構造力学を定量化する。 VVI法は.心筋の機能や容積変化を評価するために.海外の学者によって使用されています。 VVI法を用いて胎児の左心室ねじれ運動を評価した海外の研究では.胎児心臓の心筋バンドの存在が心臓のねじれ運動の発生と密接に関係していると結論付けているものもあります[27]。
3.胎児心エコーの臨床的価値 胎児心エコーの究極の目的は.予後を事前に知らせ.改善することである。 周産期治療を事前に計画し.新生児診断の遅れを回避し.多臓器不全や遠隔神経障害につながる低酸素症やアシドーシスの悪化の可能性を回避し.即時および長期の生存率を向上させることができます。 イタリアの多施設共同研究 [28] では.胎児先天性心疾患の治療例847例を分析し.そのうち29％が妊娠を終了し.11％が子宮内で死亡し.残りの602例の新生児のうち45％のみが出生後18ヶ月以上生存していることがわかった。 先天性心疾患に関する出生前の知識は.妊娠の終了を可能な選択肢の一つにするため.胎児の心異常の適切な診断と出生前のカウンセリングが最も重要である。 したがって.胎児心エコー検査は.現在.高リスク群における先天性心疾患の出生前スクリーニングの有効な方法となっている。
4 問題点と展望
心エコー法は.胎児心奇形を検出するための実行可能で信頼性の高い非侵襲的な方法であり.その価値は医学界で広く認識されています。 しかし.胎児心エコーの精度は.母体の体型.胎児の位置.胎動.呼吸.検者の経験など.多くの要因に影響されます。 コンピュータ技術の急速な発展に伴い.画像のフレームレートや画素数を上げることでグレースケール画像の品質を向上させ.胎児血流をよりよく表示し.定量的音響技術と組み合わせることで胎児心臓の構造.容積.機能をより正確にリアルタイムに表示することができる。 これらの新しい技術の応用により.胎児の先天性心疾患の発見率が大幅に向上し.医師や患者に早期かつ正しい管理.優生学.国民の質の向上などに重要な情報を提供することができるようになります。