超声弹性成像在产科中的应用进展

蒋吉鹏

(天津市第一中心医院，天津 300192)

超声弹性成像(UE)是近年发展起来的一项新的超声技术，可提供有关组织内部弹性特征的信息。超声弹性成像将不同弹性系数的组织用不同颜色或数字表示出来，更加客观、准确。超声弹性成像最初主要应用于乳腺、甲状腺等浅表器官，后来逐渐扩展应用到其他脏器，其应用于妇产科主要包括宫颈病变的弹性成像及妊娠期宫颈、胎盘的弹性成像。本文就其近年来在产科的临床应用及进展作一综述。

1 超声弹性成像的基本原理

组织弹性的概念是由英国医生托马斯·杨(Thomas Young)于1807年首先提出的，被称作杨氏模量，单位是kPa。根据物理学原理，在外力的作用下，不同弹性的组织会产生不同程度的形变，组织在压缩或拉伸时的形变越小，杨氏模量值越高。超声弹性成像由Ophir等[1]于1991年首次报道，其基本原理是对组织施加外部或内部的激励时，由于组织弹性系数的差异、组织分布的不同，其产生的应变就会有所差别，较软的部分比硬的部分更易发生形变。再利用超声成像技术获得组织形变前后的回波信号，计算出组织的杨氏模量，由此获得不同组织的弹性值。实时弹性成像将组织受激励前后回波信号的变化转化为彩色影像，不同弹性的组织用不同颜色表示，用以反映不同的组织硬度。弹性系数小的组织位移变化大，用红色显示；弹性系数大的组织位移变化小，用蓝色显示；弹性系数介于其间的组织用绿色显示。

2 超声弹性成像在产科的应用

超声弹性成像最初主要应用于乳腺、甲状腺等浅表器官，用于协助判断肿瘤的良恶性[2]。近年来逐渐扩展应用到其他脏器，如判断肝脏纤维化、血管壁弹性等，并进一步应用于妇产科领域。妇科方面主要应用于宫颈的弹性成像，协助判断宫颈病变的性质；产科方面主要包括妊娠期宫颈及胎盘的弹性成像。

2.1 超声弹性成像在妊娠期宫颈中的应用

对于妊娠期宫颈弹性成像，Preis等[3]提出5级评分法用以表示不同的宫颈硬度，即用0～4 分分别对应紫色到红色5种不同的颜色，最硬的部分显示为紫色，用0分表示，逐渐变软的组织依次显示为蓝色、绿色、黄色和红色，分别用1 分、2 分、3 分和4 分表示。目前妊娠期宫颈弹性成像的研究主要集中于宫颈硬度与早产的关系及孕晚期宫颈成熟度的评价[4-5]。早产是一种较严重的妊娠并发症，早期诊断能明显降低早产发生率及早产儿的病死率。宫颈长度(CL)的测量是判断早产的主要依据之一，可预测早产风险。经阴道超声可以更准确、客观地测量宫颈长度[6]。但由于早产受多种因素影响，早产的预测不能仅仅基于对宫颈长度的测量。王礼贤等[7]研究表明，宫颈功能不全患者孕前的宫颈长度及厚度与正常对照组比较，差异并无统计学意义，提示宫颈功能不全患者在非孕期宫颈的解剖结构并未表现出明显异常，应用二维超声对宫颈进行形态学检查并不能准确反映宫颈的功能情况，预测宫颈功能不全存在较大局限性。宫颈中胶原蛋白与平滑肌的比例降低或透明质酸酶含量减低，或宫颈损伤、宫颈锥切术、宫颈环形电切除术等，均可导致宫颈质地变软，发生宫颈功能不全。因此，测量宫颈硬度对于判断早产具有重要的意义。目前，学者认为[8]宫颈长度和宫颈组织软硬度均为预测早产风险的重要指标。李菁华等[9]应用经阴道超声弹性成像技术获取宫颈组织的弹性成像参数，包括整个宫颈的应变率(CS)、宫颈内口应变率(IS)及宫颈外口应变率(ES)，并测量宫颈长度。结果表明早产组IS显著高于正常组，早产组CL短于正常组。ROC曲线下面积IS相对较大，预测早产风险的最佳阈值为0.30%，其敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值分别为66.7%，79.3%，55.4%及80.2%，IS在预测无症状性早产方面可能具有更大的临床价值。王丽等[10]应用剪切波弹性成像技术测量孕妇宫颈剪切波速度，评估其在早产中的预测价值。结果表明，早产组宫颈平均剪切波速度低于足月分娩组，差异有统计学意义。因此认为宫颈剪切波弹性成像测量可作为预测孕妇早产风险的手段之一。Muscatello等[11]对53 名准备引产的孕妇行经阴道超声测量宫颈长度并进行超声弹性成像，发现孕妇宫颈弹性指数(EI)与分娩方式存在相关性，EI 1～3与EI 4～5早产发生率分别为82.75%和45.8%，提示宫颈弹性系数小者，早产发生率高。妊娠晚期宫颈状态是确定孕妇分娩方式的重要指标，产科医生一般以阴道指检宫颈成熟度(Bishop)评分来判断宫颈成熟度。Bishop评分的优点是方便、简单，但其在很大程度上依赖检查者的经验判断，有较强的主观性，可重复性差，不同的检查医生对同一孕妇的检查结果可能存在较大的差异，且部分孕妇难以耐受。而且经阴道指检仅能触及宫颈阴道部，难以评价约占宫颈一半的阴道上宫颈段。时冬冬等[12]应用经阴道实时超声弹性成像观察晚孕期宫颈应变性并测量宫颈长度。结果显示，142 例晚孕期孕妇宫颈弹性成像定量参数应变率比值随孕周增加而逐渐增大，宫颈长度随孕周增大而逐渐变短。因此认为弹性成像可较准确地评估宫颈的状态，进一步指导分娩方式。彭芳华等[13]研究表明，晚期妊娠组宫颈长度小于早、中期妊娠组，宫颈感兴趣区弹性应变率高于早、中期妊娠组，而早期与中期妊娠组间宫颈长度与弹性应变率差异均无统计学意义，宫颈长度与弹性应变率呈负相关。Swiatkowska-Freund和Preis[14]对29 例引产前孕妇进行宫颈弹性成像检查，然后计算宫颈内口至外口各个区域的弹性指数，结果显示引产成功组宫颈内口区域组织较软，其弹性指数明显高于引产失败组，但宫颈中段及外口区域弹性指数与引产成功率比较，差异无统计学意义。Preis等[3]对16 例准备引产的孕妇进行宫颈弹性成像检查，与Bishop评分进行比较，并计算与催产素输注反应的相关性。结果显示弹性成像结果与引产成功率有着明显的相关性，而且弹性成像技术可以比Bishop评分更好地指导引产中催产素的使用。Hee等[15]于引产前对49 例晚孕期孕妇进行宫颈前唇弹性成像检查，同时测量活跃期宫颈扩张时间。表明弹性成像在预测进入活跃期至宫口开全所需时间优于Bishop评分和宫颈长度测量。

2.2 超声弹性成像在胎盘的应用

先兆子痫(PE)是妊娠期女性特有的疾患，病因不明，分娩后即会痊愈，因此胎盘被认为是一个重要的致病因素，其病理变化表现为过度的合胞体结节、中间绒毛缺乏、纤维蛋白沉积、蜕膜血管病变及胎盘梗死。上述改变应该是先兆子痫孕妇胎盘硬度增加的病理基础。因此，理论上可以通过超声弹性成像检测胎盘硬度来反映胎盘病变程度及功能状态。

Li等[16]对30 例正常晚期妊娠的胎盘采用实时剪切波弹性成像进行检查，随机选择感兴趣的胎盘中央和边缘区域，测量弹性模量值。同时随机测量18 例患者脐动脉和子宫动脉搏动指数(PI)。结果显示胎盘中心与边缘区域弹性模量值比较，差异无统计学意义，弹性模量值与子宫动脉PI值、脐动脉PI值之间无相关性。表明实时剪切波弹性成像技术可以提供胎盘功能的形态学证据，可能成为一种新的临床评估手段。葛成霞和郭建锋[17]还同时对比了胎盘中央及边缘区域胎儿面和母体面的弹性模量值，同样没有统计学意义。表明胎盘弹性模量值与取样区域、血流动力学等参数无关，弹性模量值可在最佳位置获取。Cimsit等[18]测量了20～23 周101 例正常妊娠和28 例妊娠合并子痫前期的胎盘剪切波弹性模量值，结果表明子痫前期组的胎盘剪切波弹性模量值明显高于正常组。胎盘中心或边缘区的弹性模量值差异无统计学意义。因此认为剪切波弹性成像可区分正常妊娠和妊娠合并子痫前期的胎盘弹性，对胎盘功能的评价具有重要意义，可作为现有子痫前期预测方法的补充。但Kili等[19]的研究与上述结果有所不同，他们对23 例子痫前期患者和27 名健康对照者进行剪切波弹性成像，结果表明，子痫前期胎盘各区域和各层的弹性模量值均高于正常对照组，但最显著的差异出现在脐带插入处胎儿面的区域，并且胎盘弹性模量值与子宫动脉阻力和搏动指数呈中度相关。由此可见，弹性成像作为一种新的胎盘功能评估手段，已经得到了广大研究者的认可，但结论仍不完全一致，因此仍需多中心、大样本的研究以进一步明确其在先兆子痫中的应用价值。

综上所述，弹性成像通过定量评估妊娠期宫颈及先兆子痫胎盘硬度，为判断妊娠结局提供了重要的参考依据。该技术方法客观、准确、可重复性好，能够给临床医生提供更多、更准确的参考信息，帮助临床医生做出更科学、合理的决策。随着弹性成像技术的不断发展，多中心、大样本的进一步研究以及诊断标准的不断规范化，弹性成像必将在产科的临床应用中发挥更加重要的作用。