辅助生殖技术中超声参数评价子宫内膜容受性的研究进展

付利红，吕 群，卓 睿

(1.成都中医药大学，四川 成都 6170075； 2.四川省医学科学院·四川省人民医院，四川 成都 610072)

辅助生殖技术(assisted reproductive technology， ART )已普遍应用于不孕症的治疗，但结局并不如人意，不良的妊娠结局受诸多因素影响，其中约 2/3 是由子宫内膜容受性不足(endometrial receptivity，ER)所致[1]。ER是指子宫内膜处于一种允许胚泡定位、黏附，直至内膜间质发生改变，胚胎完成着床的特殊化状态，这个接受期通常为排卵后6～10 d[2]。迄今为止，评价ER尚无统一的标准，通常使用子宫内膜病理学检查作为评判的标准。但由于该检查的有创性，患者接受性差，故在临床应用中受到一定的限制。目前生殖医学专家们的目标是寻求利于操作及简便的无创方法来判断ER，随着超声技术的发展，超声评估ER受到重视，本文就形态学指标(内膜厚度、分型、容积)和生理性指标(内膜蠕动波、子宫动脉、子宫内膜及内膜下血流、三维能量多普勒血流及子宫内膜微血管成像相关指标)作一综述。

1 子宫内膜形态学指标

1.1 内膜厚度 内膜厚度(endometrial thickness， EMT)代表子宫内膜的生长情况，是辅助生殖领域研究最多的二维超声指标。Kim等[3]研究认为，体外受精/卵胞浆内单精子注射(in vitro fertilization/intracyto-plasmic sperm injection， IVF/ICSI)移植日妊娠组与未妊娠组EMT无显著性差异。Groenewoud等[4]观察到冻融胚胎移植(frozen-thawed embryo transfer， FET)中亦未发现EMT可预测妊娠，仅根据EMT取消移植可能是不合理的。Yuan等[5]发现EMT是胚胎移植(embryo transfer， ET)后妊娠结局的重要独立预测因子。最近的一项研究表明，当EMT>8 mm时获得更高临床妊娠率[6]。一项纳入9952名不孕妇女的IVF/ICSI回顾性队列研究显示[7]，HCG日EMT对临床妊娠率、活产率、异位妊娠率均有影响，前两个参数随EMT增加而升高，异位妊娠率随EMT<8 mm明显升高，而>15 mm风险明显降低。该研究中获得了宫内妊娠的最厚EMT为26 mm，故内膜过厚不影响妊娠结局，不是取消周期的指征。对于EMT上限尚无报道，有文献报道EMT>14 mm后虽然妊娠率不再上升，但对临床结果无不良影响[5]。目前比较公认的是EMT<7 mm(排卵后6～10 d)为薄型子宫内膜，妊娠率及活产率明显下降，新生儿出生体质量下降而有关。也有研究者认为达到胚胎种植所需的最小内膜厚度后，其厚度的增加并不能提高IVF胚胎的种植率[8]。Casper[9]认为子宫内膜过薄导致妊娠率低的原因与宫腔内氧分压过高有关，当子宫内膜过薄时，植入的受精卵靠螺旋动脉极近，局部氧分压升高，既不利于受精卵生长，也增加了自然流产的风险。2011年却出现1例EMT仅为3.7 mm的供卵妇女成功妊娠并活产的报道[10]，故子宫内膜厚薄不是取消ET的唯一因素，尚需要结合子宫内膜形态及血流情况等因素综合分析ER。

1.2 内膜分型 宫内膜类型也是评估ER常用二维超声指标之一，指子宫内膜与肌层相对回声状态的分型。目前多采用Gonen等[11]分型标准，A型(三线型，外层和中央强回声以及内层低回声，宫腔中线冋声明显)，B型(均一的中等回声，宫腔中线回声不明)，C型(均质强回声，无宫腔中线回声)。内膜形态随体内雌、孕激素水平变化呈周期性变化是A、B、C型内膜的生理学基础。排卵前雌激素作用下，腺体、血管和间质增多，内膜增厚， 超声显示为增殖期“三线征”内膜； 排卵后在雌孕激素的共同作用， 腺体弯曲、腺腔扩张、间质水肿， 超声显示为强回声团块状的分泌期内膜。 一般认为IVF患者HCG注射日A型子宫内膜着床率显著高于后两型[12]。Zhang等[13]回顾性分析1512个周期后发现不管单独应用EMT或形态、还是联合分析，都不会对IVF后的活产率产生预测影响，而胚胎质量可能才是真正有影响的因素。

1.3 内膜容积 子宫内膜容积也是评价ER的三维超声测量指标。关于子宫内膜容积对于妊娠是否有预测价值尚存有争议。有研究认为，ET日内膜体积对妊娠率没有预测作用[14]。2016年一项纳入150名不明原因不孕症妇女的前瞻性研究表明，HCG日EMT相较子宫内膜容积，是一种更好的预测IVF/ICSI成功率的指标[15]。Singh等[16]认为HCG日妊娠组子宫内膜容积明显高于非妊娠组，以子宫内膜容积3.5 mL为阈值预测妊娠结局时，其敏感性可达到75%。Rega 等[17]研究发现移植日内膜容积<2 mL 者着床率下降，<1 mL 者均未能妊娠，认为三维超声容积测量值是预测ER的客观指标。

2 子宫内膜生理性指标

2.1 内膜蠕动 子宫内膜不具有运动功能，而内膜下肌层一直处于自发收缩、舒张的间断状态，子宫内膜蠕动在本质上反映子宫平滑肌的运动，合适的内膜蠕动主要从以下三方面对ER有利。(1)频率：2017年的一篇Meta分析发现ET日子宫蠕动波频率(>3.0 个/min妊娠率最低)与ET后妊娠率负相关，内膜蠕动过强影响ET后胚胎着床，可能将胚胎挤压出宫腔或推入子宫角甚至输卵管，不利于胚胎的正常位置着床，蠕动波频率可作为评估ER的一个重要指标[18]。(2)方向：按Ijland分类系统[19]蠕动波分为以下5种： 无运动(no activity， N)、宫颈至宫底方向波(waves from cervix to fundus， CF)、宫底至宫颈方向的负向波(waves from fundus to cervix， FC)、同时源自宫颈和宫底的相向波(opposing waves starting simultaneously at cervix and fundus， OP)、起源于不同位置的随机波(random waves starting at various foci， R)。研究者们发现内膜蠕动波早卵泡期为FC型，可将分泌物排出宫腔，以防微生物感染，ET后则干扰胚胎着床，影响妊娠结局[19]。晚卵泡期及排卵期前后，波型转变为CF型，能够促进精子在宫腔内游走，ET后限制胚胎着床于子宫腔底部。着床期，以OP型为主，为胚胎与子宫内膜提供充足的接触时间。(3)幅度：黄晓卉等[20]根据HCG日子宫内膜蠕动时最厚处内膜是否大于最薄处的2倍分为3种状态，即大动(>2倍)、中动(<2倍)、小动(内膜轻微蠕动)，结果表明小动妊娠率较大动及中动高。Kim等[21]观察IUI周期人工授精日内膜超声参数与临床结局的关系，结果表明妊娠结局与蠕动波的频率、CF型方向及幅度均相关，与内膜厚度及容积无关。经阴道超声子宫内膜蠕动波的视觉评估也存在缺陷，比如测量具有高度主观性、测值准确性过于依赖操作者、可重复性不高、对细微蠕动的方向、频率及幅度肉眼有时难以区别等。随着心脏超声的应变力显像及斑点追踪等新型成像技术的应用，超声对内膜蠕动的评估未来将更具客观性。

2.2 子宫动脉相关指标 子宫动脉主要提供子宫体的血流灌注，其在阴道二维彩色多普勒超声(color Doppler flow imaging， CDFI)下为宫颈两侧管状彩色信号，频谱多普勒显示陡直的收缩期高峰和舒张期低速高阻低速型血流，常用搏动指数(pulsatility index， PI) 和阻力指数(resistance index， RI)表示。早年的研究表明子宫动脉血流阻力升高或未检测到舒张末期血流时代表内膜血供差，妊娠率低，因此子宫动脉血流学参数被认为是ER的可靠预测指标之一，PI是最好指标，当子宫动脉PI>3时，IVF的妊娠可能性几乎为零[22]。近年来研究发现胚胎植入部位是子宫内膜，子宫内膜的血流灌注来源于螺旋动脉，而其是子宫动脉的终末分支，故不能用子宫动脉血流参数笼统地预测ER[23-24]。

2.3 子宫内膜及内膜下血流相关指标

2.3.1 子宫内膜及内膜下血流分布 目前研究表明子宫内膜和子宫内膜血流可以预测ER。Gao 等[25]根据HCG日经阴道CDFI子宫内膜及内膜下血流分支数目将不孕者分为3组：A组(子宫内膜和内膜下血流≤2支)，B组(子宫内膜和内膜下血流3～4支)，C组(子宫内膜和内膜下血流≥5支)。结果发现B组及C组的妊娠率显著高于A组。然而子宫内膜及内膜下血管管径细小、走形迂曲，血流速度极低，CDFI检查准确性不高，能量多普勒(power Doppler imaging，PDI)能检测极低速血流、小血管，不受角度的限制，更值得信赖。王丽娜等[24]将ET前1天内膜及内膜下血流状态同样分为3组：可检测到内膜和内膜下血流组，仅可检测到内膜下血流组，内膜和内膜下均检测不到血流组。子宫内膜血流缺乏者无一例临床妊娠，而同时检测到内膜和内膜下血流组，具有良好的妊娠率，预示着子宫内膜具有良好的容受性。

2.3.2 子宫螺旋动脉相关指标 子宫螺旋动脉相较子宫动脉而言，更能反映胚胎移植部位的血流情况，其为子宫动脉的终末分支，直接为内膜下及内膜供血。何培芝等[26]对复发性流产患者是否再次妊娠分组观察后发现，妊娠组子宫螺旋动脉PI、RI及收缩/舒张期速度比(systolic/diastolic ratio， S/D)显著低于未妊娠组，说明血管阻力越低，局部血流灌注越好，该血流参数对ER有较高的预测价值。Kupesic等[27]研究表明，螺旋动脉血流参数对IVF结局无预测作用。Check等[28]发现，至少对于FET来说，螺旋动脉的PI、RI参数与妊娠率没有任何关系。该指标存在争议的原因可能是螺旋动脉参数仅反映了检测部位局部血管的血流动力学状态，并不能代表内膜和内膜下整体血流的灌注情况。

2.4 三维能量多普勒血流灌注相关指标 三维能量多普勒超声(three-dimensional power Doppler ultrasound，3D-PDU)可以提供感兴趣区三维立体的血流信息，其血流灌注情况直接决定内膜血供及功能，是评价ER的一项重要技术。容积血流参数包括血管指数(vascularization index， VI)-感兴趣区彩色信息的数量(被检测到血管数)、血流指数(flow index， FI)-感兴趣区的血流密度(单位时间内血细胞通过数)、血管血流指数(vascularization flow index， VFI)-表感兴趣区内加权值(存在的血管及血流信息的结合)。Kim等[3]对236名不孕妇女第1个IVF周期以激动剂长方案促排卵后，ET日测量子宫内膜及内膜下(5 mm)VI、FI和VFI，结果表明妊娠组与未妊娠组内膜下参数无显著差异，而内膜参数对妊娠有较好的评估价值，得出的界定值是， VI：0.95，FI：12.94，VFI：0.15。Mishra等[29]发现激素替代FET周期中ET前子宫内膜及内膜下(2 mm)的VI、FI和VFI妊娠组显著高于非妊娠组。最近一篇Meta分析证实子宫内膜的VI、FI和VFI可以帮助确定ET的合适时机，预测ET后妊娠结局，但是准确的 VI、FI、VFI 值仍待进一步大样本研究[30]。而一项前瞻性研究发现无论拮抗剂或长方案的IVF周期中，取卵日内膜及内膜下(1 mm)VI、FI、VFI对妊娠均无预测价值[31]。Zhang等[32]发现，妊娠组与非妊娠组HCG 注射日的内膜VI、FI、VFI无统计学差异， 提示该血流参数对妊娠及妊娠后的持续妊娠均无预测价值。

目前尚无预测ER相关性最强的3D-PDU指标或检测值，可能与以下原因相关：(1)在月经周期中，正常育龄妇女子宫内膜血流灌注呈周期性变化，卵泡中期到后期急剧升高，随后骤然下降(排卵前3天达峰值，排卵后5天降至最低点)，黄体期中期第2次上升(内膜微血管的增加，影响胚胎种植)，持续至月经来潮，故取卵日内膜和内膜下血流偏低、不易检测，在1个时间点测量的子宫内膜和内膜下的3D-PDU参数并不能很好地预测ER[33]。(2)内膜下区域在超声下显示为内膜与肌壁间的薄层低回声，范围1～10 mm不等，故所测相关指标可比性较差。

2.5 子宫内膜微血管成像 随着CDFI和3D-PDU技术提高，对感兴趣区内血管的显示水平也显著提高，但检测直径<0.1 mm 的血管仍很困难。经周围静脉超声造影(contrast-enhanced ultrasound， CEUS)能够检测直径<200 μm 的血管，增强感兴趣组织内血管与周围组织的对比度，有效抑制周围组织信号，提高感兴趣区微血管显示率，能用于评估ER。由低溶性气体六氟化硫组成的声诺维是新型微气泡超声造影剂，其优点是无辐射，安全性高(短时间内可通过呼吸排出体外，对肝肾功能无明显毒副作用)，稳定性良好(气泡在低机械指数声波的作用下产生谐振而不破裂)，极大提高CEUS检测的精确度和灵敏度[34]二维超声造影(two-dimensional contrast-enhanced ultrasound，2D-CEUS)能实时动态观察子宫内膜微血管成像，张亚兰等[35]对80名受试者在增殖晚期、排卵期和种植窗口期静脉注射声诺维进行CEUS，统计时间-强度曲线(time-intensity curve， TIC)，分析峰值强度和曲线下面积等数据，结果表明子宫内膜及内膜下血流灌注的准确性2D-CEUS较CDFI更高，内膜下峰值强度评价子宫内膜及内膜下微循环灌注更敏感，峰值强度值与微血管生成及血流灌注量正相关。2D-CEUS存在只能观察单切面血流的不足，三维超声造影(three-dimensional contrast-enhanced ultrasound，3D-CEUS)是一种容积成像，包含子宫内膜的全方位血流信息，更具有广泛应用前景。Dorn等[36]首次在CEUS的基础上应用3D-PDU检测IVF取卵日子宫内膜及内膜下的VI、FI和VFI，结果表明3D-CEUS检测内膜下血流敏感性优于3D-PDU。

综上所述，超声指标能有效地评估ER，多数超声指标仍存在争议，这可能与研究对象选择、仪器及参数、超声测量时间、操作者技能、ART方式、ET胚胎数量、促排卵及内膜准备方案不同所致的研究结论不同有关，今后仍需要大样本、多中心的研究继续该领域探索。总结如下：(1)子宫内膜形态和厚度是最常用的超声二维评估指标，最佳厚度是8～14 mm，最佳形态是A型。若内膜<7 mm， ET需考虑子宫内膜形态、血流状态等因素。(2)三维超声内膜容积<1 mL，对ER阴性预测价值较强；内膜容积>2～3.5 mL，妊娠率明显增加，但上限尚无报道。(3)ET前内膜蠕动波频率>3.0 个/min且蠕动方向为FC型妊娠率最低。(4)超声检测到良好的内膜及内膜下血流灌注可以预测良好ER，因其直接反映了胚胎着床处的血流灌注微环境情况，无血流或血流缺乏多代表一个较差的宫腔环境，但内膜下区域的范围界定目前没有统一标准，易造成研究结果的偏倚。(5)3D-PDU测量的内膜及内膜下VI、FI、VFI 参数中VFI价值最高，但就目前的研究尚未得到一个统一的评价标准。(6)3D-CEUS可以提供感兴趣区全方位的微血流信息，目前对ER的预测价值尚缺乏高质量的研究证据，但随着研究的进一步深入，其在辅助生殖领域的应用将具有更广泛的发展前景。