蔣吉鵬

(天津市第一中心醫(yī)院，天津 300192)

超聲彈性成像(UE)是近年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的超聲技術(shù)，可提供有關(guān)組織內(nèi)部彈性特征的信息。超聲彈性成像將不同彈性系數(shù)的組織用不同顏色或數(shù)字表示出來(lái)，更加客觀、準(zhǔn)確。超聲彈性成像最初主要應(yīng)用于乳腺、甲狀腺等淺表器官，后來(lái)逐漸擴(kuò)展應(yīng)用到其他臟器，其應(yīng)用于婦產(chǎn)科主要包括宮頸病變的彈性成像及妊娠期宮頸、胎盤的彈性成像。本文就其近年來(lái)在產(chǎn)科的臨床應(yīng)用及進(jìn)展作一綜述。

1 超聲彈性成像的基本原理

組織彈性的概念是由英國(guó)醫(yī)生托馬斯·楊(Thomas Young)于1807年首先提出的，被稱作楊氏模量，單位是kPa。根據(jù)物理學(xué)原理，在外力的作用下，不同彈性的組織會(huì)產(chǎn)生不同程度的形變，組織在壓縮或拉伸時(shí)的形變?cè)叫。瑮钍夏Ａ恐翟礁?。超聲彈性成像由Ophir等[1]于1991年首次報(bào)道，其基本原理是對(duì)組織施加外部或內(nèi)部的激勵(lì)時(shí)，由于組織彈性系數(shù)的差異、組織分布的不同，其產(chǎn)生的應(yīng)變就會(huì)有所差別，較軟的部分比硬的部分更易發(fā)生形變。再利用超聲成像技術(shù)獲得組織形變前后的回波信號(hào)，計(jì)算出組織的楊氏模量，由此獲得不同組織的彈性值。實(shí)時(shí)彈性成像將組織受激勵(lì)前后回波信號(hào)的變化轉(zhuǎn)化為彩色影像，不同彈性的組織用不同顏色表示，用以反映不同的組織硬度。彈性系數(shù)小的組織位移變化大，用紅色顯示；彈性系數(shù)大的組織位移變化小，用藍(lán)色顯示；彈性系數(shù)介于其間的組織用綠色顯示。

2 超聲彈性成像在產(chǎn)科的應(yīng)用

超聲彈性成像最初主要應(yīng)用于乳腺、甲狀腺等淺表器官，用于協(xié)助判斷腫瘤的良惡性[2]。近年來(lái)逐漸擴(kuò)展應(yīng)用到其他臟器，如判斷肝臟纖維化、血管壁彈性等，并進(jìn)一步應(yīng)用于婦產(chǎn)科領(lǐng)域。婦科方面主要應(yīng)用于宮頸的彈性成像，協(xié)助判斷宮頸病變的性質(zhì)；產(chǎn)科方面主要包括妊娠期宮頸及胎盤的彈性成像。

2.1 超聲彈性成像在妊娠期宮頸中的應(yīng)用

對(duì)于妊娠期宮頸彈性成像，Preis等[3]提出5級(jí)評(píng)分法用以表示不同的宮頸硬度，即用0～4 分分別對(duì)應(yīng)紫色到紅色5種不同的顏色，最硬的部分顯示為紫色，用0分表示，逐漸變軟的組織依次顯示為藍(lán)色、綠色、黃色和紅色，分別用1 分、2 分、3 分和4 分表示。目前妊娠期宮頸彈性成像的研究主要集中于宮頸硬度與早產(chǎn)的關(guān)系及孕晚期宮頸成熟度的評(píng)價(jià)[4-5]。早產(chǎn)是一種較嚴(yán)重的妊娠并發(fā)癥，早期診斷能明顯降低早產(chǎn)發(fā)生率及早產(chǎn)兒的病死率。宮頸長(zhǎng)度(CL)的測(cè)量是判斷早產(chǎn)的主要依據(jù)之一，可預(yù)測(cè)早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)陰道超聲可以更準(zhǔn)確、客觀地測(cè)量宮頸長(zhǎng)度[6]。但由于早產(chǎn)受多種因素影響，早產(chǎn)的預(yù)測(cè)不能僅僅基于對(duì)宮頸長(zhǎng)度的測(cè)量。王禮賢等[7]研究表明，宮頸功能不全患者孕前的宮頸長(zhǎng)度及厚度與正常對(duì)照組比較，差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示宮頸功能不全患者在非孕期宮頸的解剖結(jié)構(gòu)并未表現(xiàn)出明顯異常，應(yīng)用二維超聲對(duì)宮頸進(jìn)行形態(tài)學(xué)檢查并不能準(zhǔn)確反映宮頸的功能情況，預(yù)測(cè)宮頸功能不全存在較大局限性。宮頸中膠原蛋白與平滑肌的比例降低或透明質(zhì)酸酶含量減低，或?qū)m頸損傷、宮頸錐切術(shù)、宮頸環(huán)形電切除術(shù)等，均可導(dǎo)致宮頸質(zhì)地變軟，發(fā)生宮頸功能不全。因此，測(cè)量宮頸硬度對(duì)于判斷早產(chǎn)具有重要的意義。目前，學(xué)者認(rèn)為[8]宮頸長(zhǎng)度和宮頸組織軟硬度均為預(yù)測(cè)早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的重要指標(biāo)。李菁華等[9]應(yīng)用經(jīng)陰道超聲彈性成像技術(shù)獲取宮頸組織的彈性成像參數(shù)，包括整個(gè)宮頸的應(yīng)變率(CS)、宮頸內(nèi)口應(yīng)變率(IS)及宮頸外口應(yīng)變率(ES)，并測(cè)量宮頸長(zhǎng)度。結(jié)果表明早產(chǎn)組IS顯著高于正常組，早產(chǎn)組CL短于正常組。ROC曲線下面積IS相對(duì)較大，預(yù)測(cè)早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的最佳閾值為0.30%，其敏感性、特異性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值分別為66.7%，79.3%，55.4%及80.2%，IS在預(yù)測(cè)無(wú)癥狀性早產(chǎn)方面可能具有更大的臨床價(jià)值。王麗等[10]應(yīng)用剪切波彈性成像技術(shù)測(cè)量孕婦宮頸剪切波速度，評(píng)估其在早產(chǎn)中的預(yù)測(cè)價(jià)值。結(jié)果表明，早產(chǎn)組宮頸平均剪切波速度低于足月分娩組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此認(rèn)為宮頸剪切波彈性成像測(cè)量可作為預(yù)測(cè)孕婦早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的手段之一。Muscatello等[11]對(duì)53 名準(zhǔn)備引產(chǎn)的孕婦行經(jīng)陰道超聲測(cè)量宮頸長(zhǎng)度并進(jìn)行超聲彈性成像，發(fā)現(xiàn)孕婦宮頸彈性指數(shù)(EI)與分娩方式存在相關(guān)性，EI 1～3與EI 4～5早產(chǎn)發(fā)生率分別為82.75%和45.8%，提示宮頸彈性系數(shù)小者，早產(chǎn)發(fā)生率高。妊娠晚期宮頸狀態(tài)是確定孕婦分娩方式的重要指標(biāo)，產(chǎn)科醫(yī)生一般以陰道指檢宮頸成熟度(Bishop)評(píng)分來(lái)判斷宮頸成熟度。Bishop評(píng)分的優(yōu)點(diǎn)是方便、簡(jiǎn)單，但其在很大程度上依賴檢查者的經(jīng)驗(yàn)判斷，有較強(qiáng)的主觀性，可重復(fù)性差，不同的檢查醫(yī)生對(duì)同一孕婦的檢查結(jié)果可能存在較大的差異，且部分孕婦難以耐受。而且經(jīng)陰道指檢僅能觸及宮頸陰道部，難以評(píng)價(jià)約占宮頸一半的陰道上宮頸段。時(shí)冬冬等[12]應(yīng)用經(jīng)陰道實(shí)時(shí)超聲彈性成像觀察晚孕期宮頸應(yīng)變性并測(cè)量宮頸長(zhǎng)度。結(jié)果顯示，142 例晚孕期孕婦宮頸彈性成像定量參數(shù)應(yīng)變率比值隨孕周增加而逐漸增大，宮頸長(zhǎng)度隨孕周增大而逐漸變短。因此認(rèn)為彈性成像可較準(zhǔn)確地評(píng)估宮頸的狀態(tài)，進(jìn)一步指導(dǎo)分娩方式。彭芳華等[13]研究表明，晚期妊娠組宮頸長(zhǎng)度小于早、中期妊娠組，宮頸感興趣區(qū)彈性應(yīng)變率高于早、中期妊娠組，而早期與中期妊娠組間宮頸長(zhǎng)度與彈性應(yīng)變率差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，宮頸長(zhǎng)度與彈性應(yīng)變率呈負(fù)相關(guān)。Swiatkowska-Freund和Preis[14]對(duì)29 例引產(chǎn)前孕婦進(jìn)行宮頸彈性成像檢查，然后計(jì)算宮頸內(nèi)口至外口各個(gè)區(qū)域的彈性指數(shù)，結(jié)果顯示引產(chǎn)成功組宮頸內(nèi)口區(qū)域組織較軟，其彈性指數(shù)明顯高于引產(chǎn)失敗組，但宮頸中段及外口區(qū)域彈性指數(shù)與引產(chǎn)成功率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Preis等[3]對(duì)16 例準(zhǔn)備引產(chǎn)的孕婦進(jìn)行宮頸彈性成像檢查，與Bishop評(píng)分進(jìn)行比較，并計(jì)算與催產(chǎn)素輸注反應(yīng)的相關(guān)性。結(jié)果顯示彈性成像結(jié)果與引產(chǎn)成功率有著明顯的相關(guān)性，而且彈性成像技術(shù)可以比Bishop評(píng)分更好地指導(dǎo)引產(chǎn)中催產(chǎn)素的使用。Hee等[15]于引產(chǎn)前對(duì)49 例晚孕期孕婦進(jìn)行宮頸前唇彈性成像檢查，同時(shí)測(cè)量活躍期宮頸擴(kuò)張時(shí)間。表明彈性成像在預(yù)測(cè)進(jìn)入活躍期至宮口開全所需時(shí)間優(yōu)于Bishop評(píng)分和宮頸長(zhǎng)度測(cè)量。

2.2 超聲彈性成像在胎盤的應(yīng)用

先兆子癇(PE)是妊娠期女性特有的疾患，病因不明，分娩后即會(huì)痊愈，因此胎盤被認(rèn)為是一個(gè)重要的致病因素，其病理變化表現(xiàn)為過度的合胞體結(jié)節(jié)、中間絨毛缺乏、纖維蛋白沉積、蛻膜血管病變及胎盤梗死。上述改變應(yīng)該是先兆子癇孕婦胎盤硬度增加的病理基礎(chǔ)。因此，理論上可以通過超聲彈性成像檢測(cè)胎盤硬度來(lái)反映胎盤病變程度及功能狀態(tài)。

Li等[16]對(duì)30 例正常晚期妊娠的胎盤采用實(shí)時(shí)剪切波彈性成像進(jìn)行檢查，隨機(jī)選擇感興趣的胎盤中央和邊緣區(qū)域，測(cè)量彈性模量值。同時(shí)隨機(jī)測(cè)量18 例患者臍動(dòng)脈和子宮動(dòng)脈搏動(dòng)指數(shù)(PI)。結(jié)果顯示胎盤中心與邊緣區(qū)域彈性模量值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，彈性模量值與子宮動(dòng)脈PI值、臍動(dòng)脈PI值之間無(wú)相關(guān)性。表明實(shí)時(shí)剪切波彈性成像技術(shù)可以提供胎盤功能的形態(tài)學(xué)證據(jù)，可能成為一種新的臨床評(píng)估手段。葛成霞和郭建鋒[17]還同時(shí)對(duì)比了胎盤中央及邊緣區(qū)域胎兒面和母體面的彈性模量值，同樣沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。表明胎盤彈性模量值與取樣區(qū)域、血流動(dòng)力學(xué)等參數(shù)無(wú)關(guān)，彈性模量值可在最佳位置獲取。Cimsit等[18]測(cè)量了20～23 周101 例正常妊娠和28 例妊娠合并子癇前期的胎盤剪切波彈性模量值，結(jié)果表明子癇前期組的胎盤剪切波彈性模量值明顯高于正常組。胎盤中心或邊緣區(qū)的彈性模量值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此認(rèn)為剪切波彈性成像可區(qū)分正常妊娠和妊娠合并子癇前期的胎盤彈性，對(duì)胎盤功能的評(píng)價(jià)具有重要意義，可作為現(xiàn)有子癇前期預(yù)測(cè)方法的補(bǔ)充。但Kili等[19]的研究與上述結(jié)果有所不同，他們對(duì)23 例子癇前期患者和27 名健康對(duì)照者進(jìn)行剪切波彈性成像，結(jié)果表明，子癇前期胎盤各區(qū)域和各層的彈性模量值均高于正常對(duì)照組，但最顯著的差異出現(xiàn)在臍帶插入處胎兒面的區(qū)域，并且胎盤彈性模量值與子宮動(dòng)脈阻力和搏動(dòng)指數(shù)呈中度相關(guān)。由此可見，彈性成像作為一種新的胎盤功能評(píng)估手段，已經(jīng)得到了廣大研究者的認(rèn)可，但結(jié)論仍不完全一致，因此仍需多中心、大樣本的研究以進(jìn)一步明確其在先兆子癇中的應(yīng)用價(jià)值。

綜上所述，彈性成像通過定量評(píng)估妊娠期宮頸及先兆子癇胎盤硬度，為判斷妊娠結(jié)局提供了重要的參考依據(jù)。該技術(shù)方法客觀、準(zhǔn)確、可重復(fù)性好，能夠給臨床醫(yī)生提供更多、更準(zhǔn)確的參考信息，幫助臨床醫(yī)生做出更科學(xué)、合理的決策。隨著彈性成像技術(shù)的不斷發(fā)展，多中心、大樣本的進(jìn)一步研究以及診斷標(biāo)準(zhǔn)的不斷規(guī)范化，彈性成像必將在產(chǎn)科的臨床應(yīng)用中發(fā)揮更加重要的作用。