微視血管成像技術(shù)聯(lián)合脈沖多普勒定量評(píng)估中晚孕胎盤(pán)絨毛血管的初步研究

徐靜,逄淑東,孫英姿,吳麗萍

胎盤(pán)作為胎兒與母體進(jìn)行物質(zhì)交換的重要器官之一,在整個(gè)孕期起到至關(guān)重要的作用[1]。胎盤(pán)異?？蓪?dǎo)致胎兒發(fā)育異常,如宮內(nèi)生長(zhǎng)受限、新生兒腦損傷、先天性心臟病等。目前對(duì)于胎盤(pán)功能研究的主要影像學(xué)方法為超聲及磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)。超聲可通過(guò)觀察胎盤(pán)大小、形狀及實(shí)質(zhì)回聲有無(wú)異常直接判斷其發(fā)育情況,還可通過(guò)測(cè)量大腦中動(dòng)脈、臍血流等間接判斷其發(fā)育情況。但上述超聲方法很難對(duì)胎盤(pán)絨毛血管樹(shù)發(fā)育情況進(jìn)行全面評(píng)估,磁共振作為評(píng)價(jià)胎盤(pán)灌注的熱門(mén)方法,由于造價(jià)及儀器等因素,尚未得到廣泛應(yīng)用。超聲微視血管成像技術(shù)(microvision blood flow imaging,MFI)無(wú)需造影即可高分辨率顯示胎盤(pán)絨毛血管樹(shù),在此基礎(chǔ)上聯(lián)合脈沖多普勒(pulse Doppler technique,PW)能否對(duì)中晚孕胎盤(pán)絨毛發(fā)育情況進(jìn)行定量評(píng)估目前尚未可知,本研究旨在證實(shí)兩種技術(shù)聯(lián)合評(píng)估中晚孕胎盤(pán)絨毛發(fā)育情況的可行性。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

本次前瞻性研究選取的研究對(duì)象為2021年1～7月在山東省立第三醫(yī)院進(jìn)行產(chǎn)科檢查的136例單胎妊娠健康孕婦,收集其一般資料,排除胎兒及孕婦異常狀態(tài)者,如胎兒形態(tài)學(xué)或染色體異常、孕婦自身存在對(duì)妊娠造成影響的疾病或有妊娠期并發(fā)癥等(糖尿病、高血壓、自身免疫性疾病等)、孕婦有不良生活史(如抽煙、吸毒等)、胎盤(pán)發(fā)育異常等。為保證圖像質(zhì)量,所有孕婦腹壁脂肪層厚度均≤3.0 cm。中孕期60例孕婦年齡(28.40±4.61)歲,平均體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)(24.72±2.85)kg/m2,前、后、側(cè)壁胎盤(pán)者分別為23例(38.33%)、23例(38.33%)、14例(23.34%)。晚孕期76例,孕婦年齡(26.87±4.22)歲,平均BMI(25.35±2.24)kg/m2,前、后、側(cè)壁胎盤(pán)者分別為34例(44.74%)、31例(40.79%)、11例(14.47%),兩組一般資料比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 檢查方法

使用Phillip EpQ5超聲機(jī),配備C5-1探頭。所有研究對(duì)象取仰臥位,平靜呼吸,探頭垂直于胎盤(pán),于胎盤(pán)中部位置非臍帶插入口處啟動(dòng)MFI技術(shù),取樣框?qū)挾仍O(shè)置占顯示屏的2/3,長(zhǎng)度設(shè)置為4～5 cm,圖像上胎盤(pán)與胎兒接觸面為胎盤(pán)絨毛膜,直接與胎盤(pán)絨毛膜垂直接觸的第一分支為初級(jí)絨毛干動(dòng)脈,在初級(jí)絨毛干上的分支為次級(jí)絨毛干動(dòng)脈,在次級(jí)絨毛干上的分支為三級(jí)絨毛干動(dòng)脈。當(dāng)MFI清晰地顯示全部胎盤(pán)絨毛樹(shù)后,啟動(dòng)PW,角度設(shè)置為<60°,將PW采集點(diǎn)放置取樣框內(nèi)的相應(yīng)位置上,采集點(diǎn)寬度設(shè)置為0.5 mm,頻譜連續(xù)完整顯示3～4個(gè)周期后,分別測(cè)量胎盤(pán)初級(jí)、次級(jí)和三級(jí)絨毛的收縮期峰值流速(peak systolic velocity,PSV)、搏動(dòng)指數(shù)(pulsatile index,PI)、阻力指數(shù)(resistance index,RI)及收縮/舒張比(systolic/diastolic ratio,S/D)(如圖1所示)。測(cè)量時(shí)囑患者屏住呼吸。所有圖像采集由同一名醫(yī)師進(jìn)行,數(shù)據(jù)處理由兩名醫(yī)師進(jìn)行,并進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性檢測(cè)。

注:1.為初級(jí)絨毛干;2.為次級(jí)絨毛干;3.為三級(jí)絨毛干。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 不同醫(yī)師測(cè)量胎盤(pán)絨毛數(shù)值一致性分析

從不同醫(yī)師測(cè)量的胎盤(pán)絨毛數(shù)值ICC值0.875及其95%置信區(qū)間(CI) 0.872-0.877可以看出,不同醫(yī)師測(cè)量的胎盤(pán)絨毛數(shù)值重復(fù)性較好。

2.2 MFI技術(shù)定量評(píng)估中晚孕不同位置胎盤(pán)絨毛血管血流情況

研究顯示:① 初級(jí)、次級(jí)、三級(jí)絨毛干PSV隨著孕期的增加速度逐漸加快,其中晚孕期三級(jí)絨毛干PSV與中孕期對(duì)比顯著增快(P<0.01);② 初級(jí)、三級(jí)絨毛干PI隨著孕期的增加逐漸降低,其中晚孕期初級(jí)絨毛干PI與中孕期對(duì)比顯著降低(P<0.01),但晚孕期次級(jí)絨毛干PI與中孕期對(duì)比顯著增高(P<0.01);③ 初級(jí)、次級(jí)、三級(jí)絨毛干RI隨著孕期的增加逐漸降低,其中晚孕期初級(jí)及三級(jí)絨毛干RI與中孕期對(duì)比顯著降低(P<0.01);④ 初級(jí)、次級(jí)、三級(jí)絨毛干S/D隨著孕期的增加逐漸降低,其中晚孕期初級(jí)及三級(jí)絨毛干S/D與中孕期對(duì)比顯著降低(P<0.01)。中晚孕不同位置胎盤(pán)絨毛血流參考值見(jiàn)表1。

表1 中晚孕不同位置胎盤(pán)絨毛血流參考值

2.3 胎盤(pán)絨毛測(cè)值與孕周相關(guān)性分析

孕周與不同位置胎盤(pán)絨毛PSV及S/D有相關(guān)性,初級(jí)、次級(jí)絨毛PSV、三級(jí)絨毛PSV與孕周呈顯著正相關(guān)(r>0,P<0.01),初級(jí)絨毛RI、初級(jí)絨毛S/D、次級(jí)絨毛S/D與孕周呈顯著負(fù)相關(guān)(r<0,P<0.01),三級(jí)絨毛S/D與孕周呈負(fù)相關(guān)(r<0,P<0.05),初級(jí)絨毛PI、次級(jí)絨毛PI、三級(jí)絨毛PI、次級(jí)絨毛RI、三級(jí)絨毛RI與孕周無(wú)明顯相關(guān)性(P>0.05),詳見(jiàn)表2。

表2 孕周與不同位置胎盤(pán)絨毛PSV及PI相關(guān)性分析

3 討論

由于倫理學(xué)限制、胎盤(pán)體外模型難以建立、與胎盤(pán)相關(guān)的妊娠疾病特異性較強(qiáng)等因素影響,人們對(duì)于胎盤(pán)的認(rèn)識(shí)較不足[1]。但胎盤(pán)作為維持胎兒生命、進(jìn)行氣體交換的血管器官,其發(fā)育過(guò)程對(duì)健康妊娠至關(guān)重要[2]。母體面的子宮-螺旋動(dòng)脈穿過(guò)蛻膜基底板進(jìn)入胎盤(pán)內(nèi),與絨毛血管之間交錯(cuò)形成復(fù)雜的“并聯(lián)”血管交換網(wǎng),兩種血管之間形成的單位平行小葉內(nèi)均具有單獨(dú)的交換網(wǎng),可進(jìn)行氧氣、營(yíng)養(yǎng)及代謝產(chǎn)物的互換。這種血管交換網(wǎng)主要使絨毛間隙內(nèi)血管不受母體血流量變化所帶來(lái)的影響以及增加血氧儲(chǔ)備,降低胎兒缺血缺氧發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。 妊娠期相關(guān)疾病可導(dǎo)致胎盤(pán)絨毛狹窄、栓塞、分支減少,從而導(dǎo)致胎盤(pán)血管數(shù)目減少,血管阻力升高等變化[3],繼而導(dǎo)致胎盤(pán)功能受損,因此增加對(duì)妊娠期相關(guān)疾病的胎盤(pán)血管研究非常重要。

目前,胎盤(pán)研究的金標(biāo)準(zhǔn)為病理學(xué)檢查,此方法具有侵入性,故臨床應(yīng)用較少。出于對(duì)妊娠安全的考慮,當(dāng)下對(duì)胎盤(pán)發(fā)育情況的評(píng)估主要以影像學(xué)(超聲)為主。近幾年對(duì)于胎盤(pán)研究的主要超聲方法為二維彩色多普勒及三維能量多普勒。二維彩色多普勒主要觀察胎盤(pán)絨毛血管形態(tài)[4],但對(duì)于細(xì)小絨毛的顯示率較低,更無(wú)法定量評(píng)估細(xì)小絨毛發(fā)育情況;三維能量多普勒可整體顯示胎盤(pán)灌注情況,并可清晰顯示低速的絨毛血管,但其僅能測(cè)量感興趣區(qū)內(nèi)的胎盤(pán)血管指數(shù),不能對(duì)單一的絨毛血管血流狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,但對(duì)單一的胎盤(pán)絨毛發(fā)育情況進(jìn)行評(píng)估,對(duì)胎兒-胎盤(pán)-母體的整體性有較高的研究?jī)r(jià)值[5]。

MFI采用計(jì)算機(jī)處理,可消除基于信號(hào)的干擾波。與傳統(tǒng)的血流成像方法相比,MFI可顯著降低運(yùn)動(dòng)偽影對(duì)數(shù)據(jù)分析造成的影響,更精準(zhǔn)地顯示目標(biāo)物體內(nèi)的低速血液狀態(tài)[6]。該技術(shù)最早被應(yīng)用于淺表領(lǐng)域,由于其顯示微小血管的優(yōu)良性,被嘗試用于判斷胎盤(pán)梗死程度[7],在胎盤(pán)早剝的初期,常規(guī)二維及多普勒超聲很難發(fā)現(xiàn)胎盤(pán)附著及浸潤(rùn)異常,可通過(guò)MFI胎盤(pán)微血管可視化技術(shù),第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)胎盤(pán)血供異常。在岳嵩[5]的研究中證實(shí)微血管可視化技術(shù)可觀察到胎盤(pán)終末絨毛,并且疊加使用PW可測(cè)得不同妊娠周期內(nèi)的終末絨毛流速等波形指標(biāo),在其研究中還證實(shí)微血管可視化技術(shù)測(cè)得絨毛血流速度不受胎兒體位的影響,僅與孕周具有相關(guān)性。本研究結(jié)果亦顯示聯(lián)合應(yīng)用MFI及PW可測(cè)量不同孕周的胎盤(pán)絨毛分支血流相關(guān)信息,并且胎盤(pán)絨毛血流與孕周具有相關(guān)性。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),同一孕期的孕婦胎盤(pán)絨毛血流速度中初級(jí)絨毛干血流速度較高,原因?yàn)樵挟a(chǎn)婦從早孕期開(kāi)始,血容量穩(wěn)定增加,直到晚孕期血容量增加40%～50%,導(dǎo)致孕婦流向胎盤(pán)的血流量約為600～700 mL/min[8]。大量血流通過(guò)子宮螺旋動(dòng)脈呈“噴射”狀進(jìn)入胎盤(pán),灌注胎盤(pán)內(nèi)的絨毛血管,作為胎盤(pán)絨毛血管的本研究對(duì)不同孕期孕婦的胎盤(pán)絨毛血流速度進(jìn)行整體觀察,發(fā)現(xiàn)胎盤(pán)絨毛血管血流中的PSV與孕周的相關(guān)性最高,與Jiménez等[7]的研究結(jié)果大體一致,在其研究中表明胎盤(pán)絨毛血管自妊娠20周后發(fā)育成熟,并于整個(gè)孕周保持穩(wěn)定發(fā)育狀態(tài)。

綜上所述,研究初步證實(shí)MFI聯(lián)合PW可測(cè)量不同孕期的胎盤(pán)絨毛血流情況,定量評(píng)估胎盤(pán)絨毛發(fā)育情況,對(duì)于胎盤(pán)功能的診斷價(jià)值較高,并在產(chǎn)科血管方面具有較高的應(yīng)用價(jià)值和潛力。本研究的不足為MFI具有一定技術(shù)局限性,在妊娠16周前,僅能觀察到初級(jí)絨毛干,對(duì)其余分支觀察較為困難。本研究?jī)H為初步研究,涉及病例較少,后續(xù)可增大樣本量,以求得胎盤(pán)絨毛血流標(biāo)準(zhǔn)值;并可進(jìn)行胎盤(pán)絨毛血管參數(shù)與妊娠期疾病、胎盤(pán)異常相關(guān)性的研究,以期兩種技術(shù)聯(lián)合能及時(shí)發(fā)現(xiàn)胎盤(pán)異常狀態(tài),及早進(jìn)行相應(yīng)臨床干預(yù),保證胎兒及母體的健康。