正常中晚孕胎盤彈性模量評(píng)價(jià)及影響因素初探

葛成霞，郭建鋒

（南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院，江蘇 蘇州 215001）

胎盤是母體與胎兒間進(jìn)行物質(zhì)交換的器官，在整個(gè)妊娠過程中起著至關(guān)重要的作用，胎盤功能不全將直接影響胎兒的正常發(fā)育，嚴(yán)重可導(dǎo)致胎兒死亡[1]。目前超聲是評(píng)估胎盤結(jié)構(gòu)及功能的主要方法，傳統(tǒng)二維灰階超聲可評(píng)價(jià)胎盤的形態(tài)學(xué)信息，彩色多普勒血流成像、頻譜多普勒可評(píng)價(jià)胎盤的血流動(dòng)力學(xué)信息[2]，但胎盤其它諸多信息以及功能評(píng)價(jià)仍有待探索。剪切波彈性成像（Shear wave elastography，SWE）是一種基于剪切波成像的技術(shù)，主要用于測量組織硬度，定量獲得組織彈性信息，從而間接或直接反映組織內(nèi)部生物力學(xué)信息。眾多研究發(fā)現(xiàn)SWE 通過測量腫瘤的彈性可以為腫瘤的良惡性提供重要的鑒別診斷信息[3-5]。本研究應(yīng)用SWE 技術(shù)測量正常孕婦胎盤彈性，探討該技術(shù)評(píng)估胎盤彈性值的影像因素，并為評(píng)估胎盤功能提供新視角。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2018 年1—4 月在本院行產(chǎn)前檢查的妊娠中晚期孕婦80 例。入選標(biāo)準(zhǔn)：單胎妊娠，胎盤位于前壁或側(cè)壁，母體無高血壓、糖尿病，無異常妊娠史，胎兒發(fā)育正常，無妊娠并發(fā)癥，羊水指數(shù)正常。結(jié)合末次月經(jīng)及建卡時(shí)超聲檢查時(shí)胎兒大小確定孕周，隨訪至分娩。除外標(biāo)準(zhǔn)：妊娠階段胎兒或母親檢查有上述異常，出生后5 分鐘Apgar 評(píng)分低于7 分（出現(xiàn)其中一條排除在外）。

1.2 儀器與方法

儀器采用邁瑞Resona 7 超聲診斷儀，4C-1 凸陣探頭，探頭頻率1～6 MHz。熱指數(shù)TI≤0.1，機(jī)械指數(shù)MI≤1.4。

測量胎兒臍動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)收縮末期峰值（S）與舒張末期峰值（D）的比值（S/D）、搏動(dòng)指數(shù)（Pulsatility index，PI）、阻力指數(shù)（Resistance index，RI）（圖1），測量孕婦兩側(cè)子宮動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)PI、RI（圖2）；SWE 測量胎盤中央胎兒面、中央母體面、邊緣胎兒面、邊緣母體面四個(gè)不同區(qū)域彈性模量值。

彈性模量值測量方法：受檢孕婦仰臥位，充分暴露檢查部位，二維灰階超聲分別定位中央及邊緣部分的感興趣區(qū)域，將探頭輕放并與掃查部位垂直且固定，囑其平靜呼吸，切換至彈性成像模式，選定感興趣區(qū)域（ROI，直徑0.8 cm），待圖像穩(wěn)定后凍結(jié)（M-STB 指示條為綠色），獲得彈性模量值。測量深度（4.68±1.32）（1.72～9.35）cm。每個(gè)ROI 重復(fù)測量3次，取平均值，每次測量間隔3～5 s。測量應(yīng)避開胎兒運(yùn)動(dòng)、胎盤血竇和鈣化處，確保彈性成像的彩色框均勻一致。為保持結(jié)果穩(wěn)定，由同一位醫(yī)生測量（圖3，4）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，胎盤不同部位彈性模量值差異比較采用單因素方差分析，妊娠中期和妊娠晚期計(jì)量資料差異采用獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn)，胎盤彈性模量值與臍動(dòng)脈、子宮動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)相關(guān)性采用Pearson 檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 孕婦臍動(dòng)脈血流參數(shù)測量圖示。圖2 孕婦右側(cè)子宮動(dòng)脈血流參數(shù)測量圖示。圖3 正常胎盤中央?yún)^(qū)域SWE 測量圖示（測值1：胎兒面，測值2：母體面）。圖4 正常胎盤邊緣區(qū)域SWE 測量圖示（測值1：胎兒面，測值2：母體面）。Figure 1.Measurement of the umbilical artery hemodynamic parameters in pregnant women.Figure 2.Measurement of the right uterine artery hemodynamic parameters in pregnant women.Figure 3.SWE images of the central region of the normal placenta(value 1:the fetal surface; value 2:the maternal surface).Figure 4.SWE images of the peripheral region of the normal placenta(value 1:the fetal surface，value 2:the maternal surface).

2 結(jié)果

2.1 一般情況

共80 例正常孕婦接受SWE 檢查并隨訪至分娩，不符合標(biāo)準(zhǔn)11 例，其中過期妊娠2 例，早產(chǎn)1例，5 分鐘Apgar 評(píng)分低于7 分2 例，外院分娩6例。最終69 例孕婦納入研究中，平均年齡（27.94±4.35）（19～36）歲；平均孕周（30.4±5.01）（23.3～39.4）周；平均胎盤彈性模量值（6.04±0.83）（3.18～12.59）kPa。

2.2 胎盤不同部位彈性模量值結(jié)果比較

胎盤不同區(qū)域彈性模量值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.206）：中央胎兒面（5.85±1.68）（3.18～12.59）kPa，中央母體面（6.20±1.29）（3.57～10.63）kPa，邊緣胎兒面（5.88±1.30）（3.58～9.06） kPa，邊緣母體面（6.24±1.23）（3.37～9.64）kPa。

2.3 妊娠中期和晚期胎盤彈性模量值結(jié)果比較

妊娠中期（23 例，（27.83±4.75）歲）和妊娠晚期（46 例，（28.00±4.19）歲）孕婦年齡比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.877＞0.05）；妊娠中期（5.79±0.67） kPa和妊娠晚期 （6.17±0.88）kPa 孕婦胎盤彈性模量值比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.074＞0.05）。

2.4 胎盤彈性模量值與臍動(dòng)脈、子宮動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)相關(guān)性分析

胎盤彈性模量值與臍動(dòng)脈S/D、PI、RI、右側(cè)子宮動(dòng)脈RI、PI、左側(cè)子宮動(dòng)脈RI、PI 均無相關(guān)性（P＞0.05）（表1）。

表1 胎盤彈性模量值與臍動(dòng)脈、子宮動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)相關(guān)性

3 討論

SWE 是一種新的超聲成像技術(shù)，通過探頭發(fā)射剪切波并實(shí)時(shí)追蹤剪切波傳導(dǎo)速度，從而生成定量彈性圖，并且據(jù)此來計(jì)算組織楊氏模量[6]。楊氏模量計(jì)算公式為E=3ρC2，其中ρ 代表組織密度，C 代表剪切波傳播速度，E 代表?xiàng)钍夏Ａ?，組織硬度越大，剪切波傳播速度越快，楊氏模量值越大。SWE 技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用于乳腺、甲狀腺、前列腺、肝臟、腎臟、淋巴結(jié)等器官，并且顯示出廣闊的應(yīng)用前景[7]。

胎盤介于胎兒和母體之間，是維持胎兒宮內(nèi)生長發(fā)育的重要器官，具有物質(zhì)交換、防御、合成以及免疫等功能[8]。胎盤功能不全可引起胎兒代謝、生長發(fā)育等改變，與胎兒及新生兒發(fā)病率、死亡率密切相關(guān)[9]。因此評(píng)估胎盤功能對(duì)準(zhǔn)確評(píng)估胎兒健康至關(guān)重要。目前傳統(tǒng)二維灰階超聲通過形態(tài)、厚度、回聲、位置、臍帶插入點(diǎn)、有無植入，多普勒超聲通過測定臍動(dòng)脈、子宮動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)間接反映胎兒—胎盤、母體—胎盤的血流情況，三維能量多普勒技術(shù)直接評(píng)估胎盤血流情況[10]，這些方法在評(píng)估胎盤功能不全方面各有所長，但尚無明確判定指標(biāo)。SWE技術(shù)可以定性和定量評(píng)估胎盤硬度，間接反映胎盤組織病理學(xué)異常[11]，可為胎盤功能評(píng)價(jià)提供新的信息。

本研究中，我們發(fā)現(xiàn)胎盤不同區(qū)域彈性值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與以往Li 等[12]研究結(jié)果一致。因此我們認(rèn)為可以通過測量胎盤一個(gè)易測量的均質(zhì)區(qū)域（避開鈣化、血竇）彈性值來代表整個(gè)胎盤硬度。一方面，由于彈性值檢測受深度限制，測量深度不超過10 cm，后壁胎盤往往排除在研究之外，但實(shí)際上后壁胎盤通常有部分延伸至側(cè)腹壁，因此我們可以測量延伸至腹壁區(qū)域的胎盤彈性值來代表整個(gè)胎盤彈性，從而將胎盤位置影響減小；另一方面，未來如果SWE 技術(shù)廣泛應(yīng)用于測量胎盤彈性，只需要測量一個(gè)區(qū)域，遵循了盡可能的低劑量原則（As low as reasonably achievable，ALARA）原則，可以大大減少超聲對(duì)胎兒可能的輻射，而且會(huì)縮短檢查時(shí)間。

隨著孕周增加，胎盤回聲、大小、體積等隨之變化[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，妊娠中、晚期胎盤彈性模量值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與Wu 等[14]研究結(jié)果一致。國內(nèi)外大量研究發(fā)現(xiàn)妊娠期高血壓、先兆子癇、妊娠期糖尿病、胎兒宮內(nèi)生長受限、胎盤前置等孕婦胎盤硬度比正常孕婦顯著增加[15-19]。由此我們推斷胎盤硬度明顯增加可提示胎盤病理可能發(fā)生異常改變，母親或胎兒都可能發(fā)生異常，因此胎盤彈性值可能作為未來完整評(píng)估胎盤功能狀態(tài)的參數(shù)之一。本研究中所有孕婦均為正常妊娠，即臨床意義上胎盤功能正常，本組測得正常胎盤彈性值為（6.04±0.83）kPa，與袁勝美等[15]測得的正常胎盤彈性值相近；我們認(rèn)為未來可以通過大樣本多中心研究來確定正常胎盤診斷參考值，為SWE 技術(shù)在診斷胎盤功能不全應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

臍動(dòng)脈血流反映胎兒-胎盤血流灌注，子宮動(dòng)脈血流反映母體-胎盤的血流灌注，胎盤功能異常，臍動(dòng)脈、子宮動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)也會(huì)相應(yīng)發(fā)生改變。本研究發(fā)現(xiàn)正常胎盤彈性模量值與臍動(dòng)脈、子宮動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)無相關(guān)性，與Li 等[12]研究結(jié)果相同。我們推測可能正常孕婦相關(guān)血管的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)和胎盤硬度二者變化在時(shí)間上存在先后關(guān)系，具體機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。

超聲波引起組織的生物效應(yīng)主要有熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，決定生物效應(yīng)的因素是熱指數(shù)和機(jī)械指數(shù)，美國超聲醫(yī)學(xué)研究所推薦產(chǎn)科超聲輸出熱指數(shù)TI≤0.7，機(jī)械指數(shù)MI≤1.9[20]，我們的研究在安全范圍內(nèi)。Quibel 等[21]用SWE 測量大鼠胎盤彈性并評(píng)估了組織中的聲學(xué)能量，所測得的時(shí)空平均強(qiáng)度均低于FDA 的推薦值。Sugitani 等[22]體外研究聲輻射脈沖對(duì)胎盤組織的生物學(xué)效應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)胎盤沒有發(fā)生組織學(xué)改變。Issaoui 等[23]認(rèn)為SWE 與脈沖多普勒超聲一樣具有一定的熱效應(yīng)，而脈沖多普勒已在產(chǎn)科中常規(guī)使用，對(duì)胎兒是安全的。本研究目標(biāo)是胎盤，剪切波在羊水中不傳播，對(duì)胎兒本身影響應(yīng)該微乎其微。

本研究不足之處：由于彈性測量受深度限制，后壁胎盤和部分側(cè)壁胎盤排除在研究之外，體質(zhì)量嚴(yán)重超重的病人由于聲能衰減影響檢查；胎盤彈性測量的準(zhǔn)確性與操作者手法、胎兒運(yùn)動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng)、取樣等情況相關(guān)，需要良好的配合和經(jīng)驗(yàn)才能獲得準(zhǔn)確的彈性測值；所有操作均由一人完成，無法評(píng)價(jià)觀察者間可重復(fù)性；雙胎及多胎妊娠時(shí)胎盤可能出現(xiàn)融合，單胎的評(píng)價(jià)方法可能不適合。

正常胎盤彈性值為（6.04±0.83）kPa，與取樣區(qū)域、孕周、年齡、血管血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)等無明顯相關(guān)關(guān)系，SWE 技術(shù)可以為評(píng)估胎盤功能提供除形態(tài)學(xué)以外的生物力學(xué)信息，有助于更全面的評(píng)估胎盤功能。