聲觸診彈性成像技術(shù)量化評(píng)估孕晚期妊娠糖尿病患者胎盤(pán)彈性

壯 健，李曉琴，張 超，朱韋文，于夢(mèng)霞

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州第二人民醫(yī)院超聲科，江蘇 常州 213164)

妊娠糖尿病(gestational diabetes mellitus， GDM)[1]指發(fā)生于妊娠中、晚期，經(jīng)排除1型、2型糖尿病及其他特定類型的糖尿病后首次診斷的糖尿病；全球約16.2%的孕婦受其困擾[2]。GDM相關(guān)高血糖可改變胎盤(pán)結(jié)構(gòu)，包括合體滋養(yǎng)層細(xì)胞、細(xì)胞滋養(yǎng)層細(xì)胞、滋養(yǎng)層基底膜和胎兒血管等[3]，導(dǎo)致胎盤(pán)發(fā)育及功能異常[4]，嚴(yán)重影響妊娠結(jié)局[5]；即便孕婦血糖控制良好，仍可見(jiàn)胎盤(pán)發(fā)生病變[6]。目前臨床主要通過(guò)多普勒超聲測(cè)量子宮動(dòng)脈或胎兒臍動(dòng)脈血流參數(shù)監(jiān)測(cè)胎盤(pán)功能、觀察胎兒生長(zhǎng)發(fā)育[7]，但在胎盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，上述方法存在一定局限性。利用聲觸診彈性成像(sound touch elastography， STE)技術(shù)可通過(guò)模擬觸診而檢測(cè)組織硬度，現(xiàn)已用于評(píng)估胎盤(pán)功能及結(jié)構(gòu)、成人腹部器官組織硬度等[8-9]。本研究觀察STE技術(shù)量化GDM患者胎盤(pán)彈性的一致性及其價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 前瞻性納入2019年10—2020年12月51例于南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州市第二人民醫(yī)院確診的孕晚期(≥28周)GDM患者，年齡21～41歲，中位年齡28.0(27.0，32.0)歲；接受STE檢查時(shí)中位孕周37.0(33.0，39.0)周；中位孕次2.0(1.0，3.0)次，中位產(chǎn)次0(0，1.0)次。納入標(biāo)準(zhǔn)：①單胎妊娠；②孕早期接受超聲檢查確認(rèn)孕周，并于24～28周經(jīng)一步篩查法獲診GDM，即口服葡萄糖耐量試驗(yàn)陽(yáng)性(禁食>8 h，次日空腹血糖≥5.1 mmol/L，或口服75 g葡萄糖1 h后血糖≥10.0 mmol/L，或2 h后血糖≥8.5 mmol/L)[10]；③胎盤(pán)大部分附著于子宮前壁；④無(wú)吸煙及飲酒史等。排除標(biāo)準(zhǔn)：①胎盤(pán)發(fā)育異?；蛱ケP(pán)腫瘤；②孕婦患高血壓、風(fēng)濕免疫等疾??；③胎兒生長(zhǎng)發(fā)育異常或存在結(jié)構(gòu)異常；④胎兒臍動(dòng)脈多普勒參數(shù)異常。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，檢查前患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法 采用Mindray Resona 7彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng)，配備凸陣探頭4C-1，頻率1～6 MHz，機(jī)械指數(shù)≤1.4，熱指數(shù)≤0.1。囑患者仰臥，由2名具有5年產(chǎn)科篩查經(jīng)驗(yàn)的超聲科醫(yī)師按照產(chǎn)前超聲檢查相關(guān)要求常規(guī)觀察胎兒生物學(xué)表現(xiàn)、胎兒附屬物及羊水量等，測(cè)量其雙頂徑、頭圍、腹圍及股骨長(zhǎng)度，評(píng)估胎兒生長(zhǎng)發(fā)育情況，測(cè)量胎盤(pán)厚度及羊水指數(shù)，評(píng)估胎盤(pán)成熟度[11]；以彩色多普勒超聲測(cè)量胎兒臍動(dòng)脈血流阻力指數(shù)(resistance index， RI)及搏動(dòng)指數(shù)(pulsatility index， PI)，計(jì)算收縮期/舒張期速度比(S/D)。

由2名具有3年以上彈性檢查經(jīng)驗(yàn)的超聲主治醫(yī)師進(jìn)行STE。囑患者排空膀胱后仰臥，涂抹適量耦合劑，使探頭與腹壁完全貼合，避免重壓。將胎盤(pán)適當(dāng)區(qū)域置于圖像中央，開(kāi)啟STE模式，顯示灰階及STE彈性模式雙幅圖像。囑患者配合屏氣，啟動(dòng)Q-BOX功能，待圖像運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性指數(shù)為4星或5星時(shí)凍結(jié)圖像；Q-BOX區(qū)應(yīng)僅包含完整胎盤(pán)，遠(yuǎn)離臍帶插入處及胎盤(pán)內(nèi)的血竇及大鈣化灶。將直徑為5 mm的ROI分別置于胎盤(pán)母體面及胎兒面，系統(tǒng)自動(dòng)顯示區(qū)域彈性模量，存儲(chǔ)圖像。對(duì)每例患者均測(cè)量3次，由醫(yī)師A測(cè)量2次(A1、A2)、醫(yī)師B測(cè)量1次，每次測(cè)量時(shí)間≤30 s；計(jì)算平均彈性模量(mean elastic modulus， Emean)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)分析軟件、MedCalc 20.022軟件，于Hiplot可視化數(shù)據(jù)平臺(tái)(https://hiplot.com.cn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及繪圖。計(jì)算組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficient， ICC)，評(píng)價(jià)觀察者內(nèi)及觀察者間測(cè)量GDM患者胎盤(pán)母體面及胎兒面彈性模量結(jié)果的一致性，ICC<0.40為一致性差，0.40≤ICC<0.60為一致性一般，0.6≤ICC≤0.75為一致性良好，ICC>0.75為一致性好。繪制Bland-Altman圖，分析觀察者內(nèi)及觀察者間測(cè)量結(jié)果的一致性。以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示計(jì)量資料，采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)比較胎盤(pán)母體面、胎兒面Emean的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)超聲 二維超聲檢查提示所有胎兒生長(zhǎng)發(fā)育均正常，中位胎盤(pán)厚度32.0(28.0，35.0)mm，中位羊水指數(shù)12.2(10.2，15.3)cm；臍動(dòng)脈血流參數(shù)中，中位RI為0.51(0.46，0.57)，中位PI為0.71(0.62，0.81)，中位S/D為2.03(1.84，2.03)。胎盤(pán)分級(jí)包括17.65%(9/51)Ⅰ級(jí)、78.43%(40/51)Ⅱ級(jí)、3.92%(2/51)Ⅲ級(jí)。

2.2 STE

2.2.1 一致性分析 觀察者內(nèi)測(cè)量GDM患者胎盤(pán)母體面及胎兒面彈性模量的一致性均好，ICC=0.908[95%CI(0.839，0.948)]、0.887[95%CI(0.802，0.936)]；觀察者間測(cè)量胎盤(pán)母體面及胎兒面彈性模量的一致性均好，醫(yī)師A測(cè)值A(chǔ)1與醫(yī)師B測(cè)值一致性好，ICC=0.827[95%CI(0.696，0.901)]、0.884[95%CI(0.797，0.934)]；醫(yī)師A測(cè)值A(chǔ)2與醫(yī)師B測(cè)值一致性好，ICC=0.830[95%CI(0.701，0.903)]、0.905[95%CI(0.834，0.946)]，見(jiàn)表1。

表1 孕晚期GDM患者胎盤(pán)母體面及胎兒面彈性模量測(cè)值(kPa)

Bland-Altman圖顯示，醫(yī)師A 2次測(cè)量GDM患者胎盤(pán)母體面彈性模量(A1、A2)的平均差異為0.05[95%CI(-1.10，1.21)]kPa，與醫(yī)師B測(cè)值的平均差異分別為-0.04[95%CI(-1.48，1.40)]kPa、-0.09[95%CI(-1.48，1.30)]kPa；胎盤(pán)胎兒面彈性模量(A1、A2)的平均差異為-0.10[95%CI(-1.30，1.10)]kPa，與醫(yī)師B測(cè)值的平均差異分別為0.10[95%CI(-1.09，1.30)]kPa、0.20[95%CI(-0.82，1.21)]kPa，僅少數(shù)點(diǎn)散落于95%CI外，表明一致性良好，見(jiàn)圖1。

2.2.2 GDM患者胎盤(pán)母體面與胎兒面Emean差異 胎盤(pán)母體面Emean高于胎兒面(Z=-5.68，P<0.001)，見(jiàn)表1及圖2～4。

3 討論

STE技術(shù)屬二維剪切波彈性成像，基于聲輻射力超聲脈沖形成剪切波，再以超寬波速成像技術(shù)追蹤組織位移，通過(guò)計(jì)算形成二維彈性圖。目前將STE用于分析定量胎盤(pán)彈性尚處于探索階段，相關(guān)研究較少。AKBAS等[12]報(bào)道，由2名醫(yī)師采用剪切波彈性成像技術(shù)測(cè)量10名健康孕婦胎盤(pán)彈性，其觀察者內(nèi)ICC分別為0.89和0.87，觀察者間ICC為0.85；魏玉婷[13]的研究也獲得類似結(jié)果。本研究由2名醫(yī)師測(cè)量51例孕晚期GDM患者胎盤(pán)彈性模量，觀察者內(nèi)及觀察者間胎盤(pán)母體面及胎兒面彈性模量測(cè)值的一致性均好，ICC為0.827～0.908；Bland-Altman圖分析結(jié)果同樣表明STE量化胎盤(pán)彈性的一致性良好，提示剪切波彈性成像技術(shù)可作為量化評(píng)估孕婦胎盤(pán)彈性的影像學(xué)方法。

胎盤(pán)不同位置之間彈性存在差異，可能與胎盤(pán)解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)：胎盤(pán)母體面接近子宮肌壁，而胎兒面與絨毛膜板相連。相比絨毛膜板，子宮肌壁具有更高的不可壓縮性，故胎盤(pán)母體面彈性模量可能更高。ALTUNKESER等[14]測(cè)量288名孕中、晚期正常孕婦胎盤(pán)彈性模量，發(fā)現(xiàn)胎盤(pán)中央?yún)^(qū)母體面彈性模量高于胎兒面；本研究結(jié)果與其相符。但葛成霞等[15]于69名孕中晚期孕婦所測(cè)胎盤(pán)中央胎兒面、中央母體面、邊緣胎兒面及邊緣母體面彈性模量分別為(5.85±1.68)kPa、(6.20±1.29)kPa、(5.88±1.30)kPa、(6.24±1.23)kPa，雖然邊緣區(qū)或中央?yún)^(qū)母體面彈性模量均略高于胎兒面，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與樣本量、入組人群、測(cè)量彈性模量方法及統(tǒng)計(jì)方法有關(guān)。

剪切波彈性測(cè)值可隨測(cè)量深度增加而增大[16]，測(cè)量后壁胎盤(pán)彈性意味著數(shù)值變異和聲速衰減更大。SUGITANI等[17]觀察體外胎盤(pán)組織，認(rèn)為彈性成像技術(shù)不會(huì)對(duì)胎盤(pán)組織產(chǎn)生機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)，但測(cè)量后壁胎盤(pán)時(shí)仍不可避免地需要經(jīng)過(guò)更多胎兒結(jié)構(gòu)，因此不建議在非必要情況下測(cè)量后壁胎盤(pán)。本研究?jī)H選擇前壁胎盤(pán)進(jìn)行分析，操作者以規(guī)范流程測(cè)量指定區(qū)域，避開(kāi)大的血竇及鈣化，選擇胎盤(pán)彈性較均勻的區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，以減少測(cè)量誤差；但本研究樣本量較小，不足以分層討論不同病程GDM患者胎盤(pán)彈性差異，有待后續(xù)加以完善。

綜上所述，STE可穩(wěn)定地量化評(píng)估孕晚期GDM患者胎盤(pán)彈性；孕晚期GDM患者胎盤(pán)母體面彈性模量高于胎兒面。