聲觸診彈性成像技術(shù)量化評估孕晚期妊娠糖尿病患者胎盤彈性

壯 健，李曉琴，張 超，朱韋文，于夢霞

(南京醫(yī)科大學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相關高血糖可改變胎盤結(jié)構(gòu)，包括合體滋養(yǎng)層細胞、細胞滋養(yǎng)層細胞、滋養(yǎng)層基底膜和胎兒血管等[3]，導致胎盤發(fā)育及功能異常[4]，嚴重影響妊娠結(jié)局[5]；即便孕婦血糖控制良好，仍可見胎盤發(fā)生病變[6]。目前臨床主要通過多普勒超聲測量子宮動脈或胎兒臍動脈血流參數(shù)監(jiān)測胎盤功能、觀察胎兒生長發(fā)育[7]，但在胎盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時，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)可通過模擬觸診而檢測組織硬度，現(xiàn)已用于評估胎盤功能及結(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患者胎盤彈性的一致性及其價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 前瞻性納入2019年10—2020年12月51例于南京醫(yī)科大學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。納入標準：①單胎妊娠；②孕早期接受超聲檢查確認孕周，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陽性(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胎盤大部分附著于子宮前壁；④無吸煙及飲酒史等。排除標準：①胎盤發(fā)育異常或胎盤腫瘤；②孕婦患高血壓、風濕免疫等疾病；③胎兒生長發(fā)育異常或存在結(jié)構(gòu)異常；④胎兒臍動脈多普勒參數(shù)異常。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準，檢查前患者均簽署知情同意書。

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)驗的超聲科醫(yī)師按照產(chǎn)前超聲檢查相關要求常規(guī)觀察胎兒生物學表現(xiàn)、胎兒附屬物及羊水量等，測量其雙頂徑、頭圍、腹圍及股骨長度，評估胎兒生長發(fā)育情況，測量胎盤厚度及羊水指數(shù)，評估胎盤成熟度[11]；以彩色多普勒超聲測量胎兒臍動脈血流阻力指數(shù)(resistance index， RI)及搏動指數(shù)(pulsatility index， PI)，計算收縮期/舒張期速度比(S/D)。

由2名具有3年以上彈性檢查經(jīng)驗的超聲主治醫(yī)師進行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。將胎盤適當區(qū)域置于圖像中央，開啟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Q-BOX功能，待圖像運動穩(wěn)定性指數(shù)為4星或5星時凍結(jié)圖像；Q-BOX區(qū)應僅包含完整胎盤，遠離臍帶插入處及胎盤內(nèi)的血竇及大鈣化灶。將直徑為5 mm的ROI分別置于胎盤母體面及胎兒面，系統(tǒng)自動顯示區(qū)域彈性模量，存儲圖像。對每例患者均測量3次，由醫(yī)師A測量2次(A1、A2)、醫(yī)師B測量1次，每次測量時間≤30 s；計算平均彈性模量(mean elastic modulus， Emean)。

1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 26.0統(tǒng)計分析軟件、MedCalc 20.022軟件，于Hiplot可視化數(shù)據(jù)平臺(https://hiplot.com.cn)進行統(tǒng)計分析及繪圖。計算組內(nèi)相關系數(shù)(intra-class correlation coefficient， ICC)，評價觀察者內(nèi)及觀察者間測量GDM患者胎盤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)及觀察者間測量結(jié)果的一致性。以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示計量資料，采用Wilcoxon秩和檢驗比較胎盤母體面、胎兒面Emean的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

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發(fā)育均正常，中位胎盤厚度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)。胎盤分級包括17.65%(9/51)Ⅰ級、78.43%(40/51)Ⅱ級、3.92%(2/51)Ⅲ級。

2.2 STE

2.2.1 一致性分析 觀察者內(nèi)測量GDM患者胎盤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)]；觀察者間測量胎盤母體面及胎兒面彈性模量的一致性均好，醫(yī)師A測值A1與醫(yī)師B測值一致性好，ICC=0.827[95%CI(0.696，0.901)]、0.884[95%CI(0.797，0.934)]；醫(yī)師A測值A2與醫(yī)師B測值一致性好，ICC=0.830[95%CI(0.701，0.903)]、0.905[95%CI(0.834，0.946)]，見表1。

表1 孕晚期GDM患者胎盤母體面及胎兒面彈性模量測值(kPa)

Bland-Altman圖顯示，醫(yī)師A 2次測量GDM患者胎盤母體面彈性模量(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)點散落于95%CI外，表明一致性良好，見圖1。

2.2.2 GDM患者胎盤母體面與胎兒面Emean差異 胎盤母體面Emean高于胎兒面(Z=-5.68，P<0.001)，見表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，通過計算形成二維彈性圖。目前將STE用于分析定量胎盤彈性尚處于探索階段，相關研究較少。AKBAS等[12]報道，由2名醫(yī)師采用剪切波彈性成像技術(shù)測量10名健康孕婦胎盤彈性，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)師測量51例孕晚期GDM患者胎盤彈性模量，觀察者內(nèi)及觀察者間胎盤母體面及胎兒面彈性模量測值的一致性均好，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)可作為量化評估孕婦胎盤彈性的影像學方法。

胎盤不同位置之間彈性存在差異，可能與胎盤解剖結(jié)構(gòu)相關：胎盤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，故胎盤母體面彈性模量可能更高。ALTUNKESER等[14]測量288名孕中、晚期正常孕婦胎盤彈性模量，發(fā)現(xiàn)胎盤中央?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胎盤中央胎兒面、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，但差異無統(tǒng)計學意義，可能與樣本量、入組人群、測量彈性模量方法及統(tǒng)計方法有關。

剪切波彈性測值可隨測量深度增加而增大[16]，測量后壁胎盤彈性意味著數(shù)值變異和聲速衰減更大。SUGITANI等[17]觀察體外胎盤組織，認為彈性成像技術(shù)不會對胎盤組織產(chǎn)生機械效應和熱效應，但測量后壁胎盤時仍不可避免地需要經(jīng)過更多胎兒結(jié)構(gòu)，因此不建議在非必要情況下測量后壁胎盤。本研究僅選擇前壁胎盤進行分析，操作者以規(guī)范流程測量指定區(qū)域，避開大的血竇及鈣化，選擇胎盤彈性較均勻的區(qū)域進行測量，以減少測量誤差；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)定地量化評估孕晚期GDM患者胎盤彈性；孕晚期GDM患者胎盤母體面彈性模量高于胎兒面。