輔助生殖技術中超聲參數評價子宮內膜容受性的研究進展

付利紅，呂 群，卓 睿

(1.成都中醫藥大學，四川 成都 6170075； 2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院，四川 成都 610072)

輔助生殖技術(assisted reproductive technology， ART )已普遍應用于不孕癥的治療，但結局并不如人意，不良的妊娠結局受諸多因素影響，其中約 2/3 是由子宮內膜容受性不足(endometrial receptivity，ER)所致[1]。ER是指子宮內膜處于一種允許胚泡定位、黏附，直至內膜間質發生改變，胚胎完成著床的特殊化狀態，這個接受期通常為排卵后6～10 d[2]。迄今為止，評價ER尚無統一的標準，通常使用子宮內膜病理學檢查作為評判的標準。但由于該檢查的有創性，患者接受性差，故在臨床應用中受到一定的限制。目前生殖醫學專家們的目標是尋求利于操作及簡便的無創方法來判斷ER，隨著超聲技術的發展，超聲評估ER受到重視，本文就形態學指標(內膜厚度、分型、容積)和生理性指標(內膜蠕動波、子宮動脈、子宮內膜及內膜下血流、三維能量多普勒血流及子宮內膜微血管成像相關指標)作一綜述。

1 子宮內膜形態學指標

1.1 內膜厚度 內膜厚度(endometrial thickness， EMT)代表子宮內膜的生長情況，是輔助生殖領域研究最多的二維超聲指標。Kim等[3]研究認為，體外受精/卵胞漿內單精子注射(in vitro fertilization/intracyto-plasmic sperm injection， IVF/ICSI)移植日妊娠組與未妊娠組EMT無顯著性差異。Groenewoud等[4]觀察到凍融胚胎移植(frozen-thawed embryo transfer， FET)中亦未發現EMT可預測妊娠，僅根據EMT取消移植可能是不合理的。Yuan等[5]發現EMT是胚胎移植(embryo transfer， ET)后妊娠結局的重要獨立預測因子。最近的一項研究表明，當EMT>8 mm時獲得更高臨床妊娠率[6]。一項納入9952名不孕婦女的IVF/ICSI回顧性隊列研究顯示[7]，HCG日EMT對臨床妊娠率、活產率、異位妊娠率均有影響，前兩個參數隨EMT增加而升高，異位妊娠率隨EMT<8 mm明顯升高，而>15 mm風險明顯降低。該研究中獲得了宮內妊娠的最厚EMT為26 mm，故內膜過厚不影響妊娠結局，不是取消周期的指征。對于EMT上限尚無報道，有文獻報道EMT>14 mm后雖然妊娠率不再上升，但對臨床結果無不良影響[5]。目前比較公認的是EMT<7 mm(排卵后6～10 d)為薄型子宮內膜，妊娠率及活產率明顯下降，新生兒出生體質量下降而有關。也有研究者認為達到胚胎種植所需的最小內膜厚度后，其厚度的增加并不能提高IVF胚胎的種植率[8]。Casper[9]認為子宮內膜過薄導致妊娠率低的原因與宮腔內氧分壓過高有關，當子宮內膜過薄時，植入的受精卵靠螺旋動脈極近，局部氧分壓升高，既不利于受精卵生長，也增加了自然流產的風險。2011年卻出現1例EMT僅為3.7 mm的供卵婦女成功妊娠并活產的報道[10]，故子宮內膜厚薄不是取消ET的唯一因素，尚需要結合子宮內膜形態及血流情況等因素綜合分析ER。

1.2 內膜分型 宮內膜類型也是評估ER常用二維超聲指標之一，指子宮內膜與肌層相對回聲狀態的分型。目前多采用Gonen等[11]分型標準，A型(三線型，外層和中央強回聲以及內層低回聲，宮腔中線冋聲明顯)，B型(均一的中等回聲，宮腔中線回聲不明)，C型(均質強回聲，無宮腔中線回聲)。內膜形態隨體內雌、孕激素水平變化呈周期性變化是A、B、C型內膜的生理學基礎。排卵前雌激素作用下，腺體、血管和間質增多，內膜增厚， 超聲顯示為增殖期“三線征”內膜； 排卵后在雌孕激素的共同作用， 腺體彎曲、腺腔擴張、間質水腫， 超聲顯示為強回聲團塊狀的分泌期內膜。 一般認為IVF患者HCG注射日A型子宮內膜著床率顯著高于后兩型[12]。Zhang等[13]回顧性分析1512個周期后發現不管單獨應用EMT或形態、還是聯合分析，都不會對IVF后的活產率產生預測影響，而胚胎質量可能才是真正有影響的因素。

1.3 內膜容積 子宮內膜容積也是評價ER的三維超聲測量指標。關于子宮內膜容積對于妊娠是否有預測價值尚存有爭議。有研究認為，ET日內膜體積對妊娠率沒有預測作用[14]。2016年一項納入150名不明原因不孕癥婦女的前瞻性研究表明，HCG日EMT相較子宮內膜容積，是一種更好的預測IVF/ICSI成功率的指標[15]。Singh等[16]認為HCG日妊娠組子宮內膜容積明顯高于非妊娠組，以子宮內膜容積3.5 mL為閾值預測妊娠結局時，其敏感性可達到75%。Rega 等[17]研究發現移植日內膜容積<2 mL 者著床率下降，<1 mL 者均未能妊娠，認為三維超聲容積測量值是預測ER的客觀指標。

2 子宮內膜生理性指標

2.1 內膜蠕動 子宮內膜不具有運動功能，而內膜下肌層一直處于自發收縮、舒張的間斷狀態，子宮內膜蠕動在本質上反映子宮平滑肌的運動，合適的內膜蠕動主要從以下三方面對ER有利。(1)頻率：2017年的一篇Meta分析發現ET日子宮蠕動波頻率(>3.0 個/min妊娠率最低)與ET后妊娠率負相關，內膜蠕動過強影響ET后胚胎著床，可能將胚胎擠壓出宮腔或推入子宮角甚至輸卵管，不利于胚胎的正常位置著床，蠕動波頻率可作為評估ER的一個重要指標[18]。(2)方向：按Ijland分類系統[19]蠕動波分為以下5種： 無運動(no activity， N)、宮頸至宮底方向波(waves from cervix to fundus， CF)、宮底至宮頸方向的負向波(waves from fundus to cervix， FC)、同時源自宮頸和宮底的相向波(opposing waves starting simultaneously at cervix and fundus， OP)、起源于不同位置的隨機波(random waves starting at various foci， R)。研究者們發現內膜蠕動波早卵泡期為FC型，可將分泌物排出宮腔，以防微生物感染，ET后則干擾胚胎著床，影響妊娠結局[19]。晚卵泡期及排卵期前后，波型轉變為CF型，能夠促進精子在宮腔內游走，ET后限制胚胎著床于子宮腔底部。著床期，以OP型為主，為胚胎與子宮內膜提供充足的接觸時間。(3)幅度：黃曉卉等[20]根據HCG日子宮內膜蠕動時最厚處內膜是否大于最薄處的2倍分為3種狀態，即大動(>2倍)、中動(<2倍)、小動(內膜輕微蠕動)，結果表明小動妊娠率較大動及中動高。Kim等[21]觀察IUI周期人工授精日內膜超聲參數與臨床結局的關系，結果表明妊娠結局與蠕動波的頻率、CF型方向及幅度均相關，與內膜厚度及容積無關。經陰道超聲子宮內膜蠕動波的視覺評估也存在缺陷，比如測量具有高度主觀性、測值準確性過于依賴操作者、可重復性不高、對細微蠕動的方向、頻率及幅度肉眼有時難以區別等。隨著心臟超聲的應變力顯像及斑點追蹤等新型成像技術的應用，超聲對內膜蠕動的評估未來將更具客觀性。

2.2 子宮動脈相關指標 子宮動脈主要提供子宮體的血流灌注，其在陰道二維彩色多普勒超聲(color Doppler flow imaging， CDFI)下為宮頸兩側管狀彩色信號，頻譜多普勒顯示陡直的收縮期高峰和舒張期低速高阻低速型血流，常用搏動指數(pulsatility index， PI) 和阻力指數(resistance index， RI)表示。早年的研究表明子宮動脈血流阻力升高或未檢測到舒張末期血流時代表內膜血供差，妊娠率低，因此子宮動脈血流學參數被認為是ER的可靠預測指標之一，PI是最好指標，當子宮動脈PI>3時，IVF的妊娠可能性幾乎為零[22]。近年來研究發現胚胎植入部位是子宮內膜，子宮內膜的血流灌注來源于螺旋動脈，而其是子宮動脈的終末分支，故不能用子宮動脈血流參數籠統地預測ER[23-24]。

2.3 子宮內膜及內膜下血流相關指標

2.3.1 子宮內膜及內膜下血流分布 目前研究表明子宮內膜和子宮內膜血流可以預測ER。Gao 等[25]根據HCG日經陰道CDFI子宮內膜及內膜下血流分支數目將不孕者分為3組：A組(子宮內膜和內膜下血流≤2支)，B組(子宮內膜和內膜下血流3～4支)，C組(子宮內膜和內膜下血流≥5支)。結果發現B組及C組的妊娠率顯著高于A組。然而子宮內膜及內膜下血管管徑細小、走形迂曲，血流速度極低，CDFI檢查準確性不高，能量多普勒(power Doppler imaging，PDI)能檢測極低速血流、小血管，不受角度的限制，更值得信賴。王麗娜等[24]將ET前1天內膜及內膜下血流狀態同樣分為3組：可檢測到內膜和內膜下血流組，僅可檢測到內膜下血流組，內膜和內膜下均檢測不到血流組。子宮內膜血流缺乏者無一例臨床妊娠，而同時檢測到內膜和內膜下血流組，具有良好的妊娠率，預示著子宮內膜具有良好的容受性。

2.3.2 子宮螺旋動脈相關指標 子宮螺旋動脈相較子宮動脈而言，更能反映胚胎移植部位的血流情況，其為子宮動脈的終末分支，直接為內膜下及內膜供血。何培芝等[26]對復發性流產患者是否再次妊娠分組觀察后發現，妊娠組子宮螺旋動脈PI、RI及收縮/舒張期速度比(systolic/diastolic ratio， S/D)顯著低于未妊娠組，說明血管阻力越低，局部血流灌注越好，該血流參數對ER有較高的預測價值。Kupesic等[27]研究表明，螺旋動脈血流參數對IVF結局無預測作用。Check等[28]發現，至少對于FET來說，螺旋動脈的PI、RI參數與妊娠率沒有任何關系。該指標存在爭議的原因可能是螺旋動脈參數僅反映了檢測部位局部血管的血流動力學狀態，并不能代表內膜和內膜下整體血流的灌注情況。

2.4 三維能量多普勒血流灌注相關指標 三維能量多普勒超聲(three-dimensional power Doppler ultrasound，3D-PDU)可以提供感興趣區三維立體的血流信息，其血流灌注情況直接決定內膜血供及功能，是評價ER的一項重要技術。容積血流參數包括血管指數(vascularization index， VI)-感興趣區彩色信息的數量(被檢測到血管數)、血流指數(flow index， FI)-感興趣區的血流密度(單位時間內血細胞通過數)、血管血流指數(vascularization flow index， VFI)-表感興趣區內加權值(存在的血管及血流信息的結合)。Kim等[3]對236名不孕婦女第1個IVF周期以激動劑長方案促排卵后，ET日測量子宮內膜及內膜下(5 mm)VI、FI和VFI，結果表明妊娠組與未妊娠組內膜下參數無顯著差異，而內膜參數對妊娠有較好的評估價值，得出的界定值是， VI：0.95，FI：12.94，VFI：0.15。Mishra等[29]發現激素替代FET周期中ET前子宮內膜及內膜下(2 mm)的VI、FI和VFI妊娠組顯著高于非妊娠組。最近一篇Meta分析證實子宮內膜的VI、FI和VFI可以幫助確定ET的合適時機，預測ET后妊娠結局，但是準確的 VI、FI、VFI 值仍待進一步大樣本研究[30]。而一項前瞻性研究發現無論拮抗劑或長方案的IVF周期中，取卵日內膜及內膜下(1 mm)VI、FI、VFI對妊娠均無預測價值[31]。Zhang等[32]發現，妊娠組與非妊娠組HCG 注射日的內膜VI、FI、VFI無統計學差異， 提示該血流參數對妊娠及妊娠后的持續妊娠均無預測價值。

目前尚無預測ER相關性最強的3D-PDU指標或檢測值，可能與以下原因相關：(1)在月經周期中，正常育齡婦女子宮內膜血流灌注呈周期性變化，卵泡中期到后期急劇升高，隨后驟然下降(排卵前3天達峰值，排卵后5天降至最低點)，黃體期中期第2次上升(內膜微血管的增加，影響胚胎種植)，持續至月經來潮，故取卵日內膜和內膜下血流偏低、不易檢測，在1個時間點測量的子宮內膜和內膜下的3D-PDU參數并不能很好地預測ER[33]。(2)內膜下區域在超聲下顯示為內膜與肌壁間的薄層低回聲，范圍1～10 mm不等，故所測相關指標可比性較差。

2.5 子宮內膜微血管成像 隨著CDFI和3D-PDU技術提高，對感興趣區內血管的顯示水平也顯著提高，但檢測直徑<0.1 mm 的血管仍很困難。經周圍靜脈超聲造影(contrast-enhanced ultrasound， CEUS)能夠檢測直徑<200 μm 的血管，增強感興趣組織內血管與周圍組織的對比度，有效抑制周圍組織信號，提高感興趣區微血管顯示率，能用于評估ER。由低溶性氣體六氟化硫組成的聲諾維是新型微氣泡超聲造影劑，其優點是無輻射，安全性高(短時間內可通過呼吸排出體外，對肝腎功能無明顯毒副作用)，穩定性良好(氣泡在低機械指數聲波的作用下產生諧振而不破裂)，極大提高CEUS檢測的精確度和靈敏度[34]二維超聲造影(two-dimensional contrast-enhanced ultrasound，2D-CEUS)能實時動態觀察子宮內膜微血管成像，張亞蘭等[35]對80名受試者在增殖晚期、排卵期和種植窗口期靜脈注射聲諾維進行CEUS，統計時間-強度曲線(time-intensity curve， TIC)，分析峰值強度和曲線下面積等數據，結果表明子宮內膜及內膜下血流灌注的準確性2D-CEUS較CDFI更高，內膜下峰值強度評價子宮內膜及內膜下微循環灌注更敏感，峰值強度值與微血管生成及血流灌注量正相關。2D-CEUS存在只能觀察單切面血流的不足，三維超聲造影(three-dimensional contrast-enhanced ultrasound，3D-CEUS)是一種容積成像，包含子宮內膜的全方位血流信息，更具有廣泛應用前景。Dorn等[36]首次在CEUS的基礎上應用3D-PDU檢測IVF取卵日子宮內膜及內膜下的VI、FI和VFI，結果表明3D-CEUS檢測內膜下血流敏感性優于3D-PDU。

綜上所述，超聲指標能有效地評估ER，多數超聲指標仍存在爭議，這可能與研究對象選擇、儀器及參數、超聲測量時間、操作者技能、ART方式、ET胚胎數量、促排卵及內膜準備方案不同所致的研究結論不同有關，今后仍需要大樣本、多中心的研究繼續該領域探索。總結如下：(1)子宮內膜形態和厚度是最常用的超聲二維評估指標，最佳厚度是8～14 mm，最佳形態是A型。若內膜<7 mm， ET需考慮子宮內膜形態、血流狀態等因素。(2)三維超聲內膜容積<1 mL，對ER陰性預測價值較強；內膜容積>2～3.5 mL，妊娠率明顯增加，但上限尚無報道。(3)ET前內膜蠕動波頻率>3.0 個/min且蠕動方向為FC型妊娠率最低。(4)超聲檢測到良好的內膜及內膜下血流灌注可以預測良好ER，因其直接反映了胚胎著床處的血流灌注微環境情況，無血流或血流缺乏多代表一個較差的宮腔環境，但內膜下區域的范圍界定目前沒有統一標準，易造成研究結果的偏倚。(5)3D-PDU測量的內膜及內膜下VI、FI、VFI 參數中VFI價值最高，但就目前的研究尚未得到一個統一的評價標準。(6)3D-CEUS可以提供感興趣區全方位的微血流信息，目前對ER的預測價值尚缺乏高質量的研究證據，但隨著研究的進一步深入，其在輔助生殖領域的應用將具有更廣泛的發展前景。