陳光昭

前言

Kratochwil教授，一位維也納的世界級超音波學泰斗，在回憶超音波進步的談話中，提到他在1964年運用一台實驗性的one-dimension A scan超音波來為產科病人作檢查。至今不過三十幾年的時間，超音波檢查已從石器時代的一維影像掃描，進步到二維平面靜態影像掃描（two dimension），之後又加上了灰階化（gray scale）及即時化（real－time）。這個階段的進步，算是超音波應用於產科學的一大里程碑，也替產前診斷打門一扇大門。我們的先輩醫師們，以往大多靠著日積月累的長久經驗來診斷雙胞胎、胎位等，對於子宮內的胎兒是否正常則無法預測。

自從即時性平面超音波運用於產科檢查之後，產前診斷的準確度大幅提高。近幾年來彩色影像（color power images，color doppler）的進步，再加上高階超音波機器大多配備這些功能，因此能夠讓產科醫師對胎兒血流及器官組織的診斷更為地精確。近年來因為物理學、數學及電腦科技的進步，不少學者致力於立體超音波的研究，也使立體超音波的產科學應用成為事實。產科立體超音波的應用其實己有十年左右的歷史，但近年來因各廠商推出的機器更方便使用、更人性化，因此產科立體超音波的臨床應用才更普及。

立體超音波的操作原理

立體超音波的操作原理可簡單地分為三步驟，即1. 資料確認，2. 資料儲存及3. 資料分析。所謂資料確認，即在平面模式（2D）下先選擇要檢查的部位，再選擇適當的超音波探頭，在欲檢查部位先選擇要掃描的範圍（Region of interest, ROI），再調整解晰度及掃描時間，進行探頭自動掃描（autoscan）。

超音波探頭有腹部、陰道、直腸及小探頭（small parts）四種，產科立體超音波以腹部及陰道探頭最常使用。探頭自動掃描之後可得一錐狀體的影像資料，這種錐狀體的影像是由許多單一平面所集合而成，我們可進行資料儲存，作為日後資料分析之用。錐狀體的影像資料一般大約佔4到6MB的硬碟空間。資料分析包括多重平面影像分析及三Ｄ立體影像重組兩部分。多重平面影像分析及三Ｄ立體影像重組是利用X、Y及Z軸所定義出的三個平面axial，sagittal及coronal的影像，透過電腦程式的快速運算，進行立體影像重組。

立體影像重組有七種模式，surface mode、 smooth surface mode、 gradient light mode、 light mode, transparent mode（maximal mode）、transparent mode（minimal mode）及X－ray mode。操作者可依掃描的目的調整模式，已獲取最佳的影像。其中前二種模式較常用產科立體超音波上。目前常用的超音波的機器，如VoluSonR 730 and 530D MT，其運算力及影像解析力均屬上乘，祗要熟悉平面超音波的人員，多加練習以習慣機器的複雜按鍵，作好立體超音波並不是件難事。

立體超音波在產科的應用

立體超音波在產科的應用大致可分為五項

1. 早期妊娠的檢查：
   早期妊娠的檢查以陰道探頭為主。立體超音波用於早期妊娠的檢查，以多胞胎妊娠最為有價值。透個立體超音波的旋轉功能，檢查者可以早期診斷多胞胎妊娠，同時可發現平面超音波所遺漏的盲點。
2. 妊娠9-13週的檢查（頸部透明帶的檢查）
   利用陰道探頭作立體掃描，可以彌補平面超音波所掃描的acoustic window的缺點。合併頸部透明帶的檢查及double test，可以提高唐氏症的診斷準確度到85﹪。
3. 胎兒外型的評估及畸型的篩檢
   此項較適用於妊娠24到32週，尤其是平面超音波無法確立正確的診斷的時候。基於立體超音波必須在有充足的羊水為媒介下，方能有清晰的影像。因此妊娠五個月以前的立體超音波掃描，對於畸型的篩檢並不會比平面超音波精確。所以畸型的篩檢目前仍以平面超音波為主，立體超音波為輔。縱然目前已有四D立體超音波，但它的即時化功能（real－time）仍未盡理想及成熟，一旦將來立體超音波若能克服這些障礙，則畸型的篩檢的價值將大幅提升。不過目前立體超音波對於額裂、外耳畸形、骨骼畸形及脊柱裂的診斷準確率均高於平面超音波。
4. 胎兒器官體積測量
   胎兒器官體積測量是用於胎兒生長速率及體重的評估。可用於體積測量的參數包括，胎兒心臟體積測量、胎兒肝臟體積測量、胎兒上手臂體積測量及胎兒大腿體積測量
5. 3D彩色能量影像（color power image ）
   3D彩色能量影像主要可以測量胎盤（如前置胎盤）及臍帶（如vasa previa）的異常，器官血管、組織腫瘤的問題（如teratoma、agenesis of kidney、congenital diaphragmatic hernia）。3D彩色能量影像的好處在於，與周圍的組織明顯地劃分界限，易於區分前景與背景。

立體超音波的好處

1. 立體超音波所儲存的影像是多平面所集合的圓椎狀構造，不易有死角或盲點，且資料可儲存，即便在沒有病人的狀況下也能分析。
2. 4D立體超音波能夠作到即時化，同步呈現即時影像，病人或家屬容易看懂掃描影像，也能加強親子關係。
3. 可以產生七種的影像模式，不但對於產科有極大好處，對婦科腫瘤的新生血管的分析檢查，更提高診斷準確度。

立體超音波尚待改進之處

1. 解晰度尚待進一步加強。掃描時的移動或探頭斫產生的鬼影易產生立體影像解晰度不良的情形。
2. 立體超音波掃描時到獲得立體影像的所需的時間過久。据文獻統計作完一個完美立體超音波影像約須9.8分鐘，遠大於平面超音波所須的時間。
3. 所產生即時化的連續影像尚未十分流暢，易產生判讀的誤差。
4. 對於欲測量的物體體積無法進行自動掃描及測量的功能。

結語

雖然產科立體超音波的應用有日趨普及的趨勢，但是對於畸型的篩檢，目前仍以平面超音波為主，立體超音波為輔。病人與醫師間對於立體超音波的認知，確實存在著某些誤差，所以醫師為病人作立體超音波時，應該善盡告知及諮詢的責任。電腦科技的進步一日千里，即時立體超音波影像流暢的水準要達到即時平面超音波的流暢水準，應該指日可待，屆時產科立體超音波將更有一番新的境界。