中孕期子宮頸剪切波彈性成像聯合子宮頸超聲對早產的預測價值

朱銀娣 卞金燕 王明玥 顧欣賢

早產及其引發的相關并發癥一方面可能導致新生兒死亡率上升，另一方面易誘發存活早產兒發生多種嚴重并發癥，給家庭和社會帶來沉重負擔[1]。因此，開發預測早產的有效手段，及早發現并干預是降低早產發病及死亡率的關鍵。迄今，通過超聲測量子宮頸長度（cervical length，CL）仍是臨床評估早產風險的常用手段[2]。此外，由臨床醫師檢測子宮頸軟硬度亦用于早產風險評估，因缺乏定量指標而限制了臨床應用。

近年來，超聲剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）可以通過分析組織的彈性系數、應變率等指標，具有定量評估組織硬度變化的功能，目前已成熟應用于肝臟、甲狀腺、乳腺等器官[3-5]；最近有研究將剪切波彈性成像技術用于定量檢測子宮頸軟硬度[6-7]。本研究通過中孕期子宮頸剪切波彈性成像技術評價子宮頸組織超聲彈性參數定量指標，探討該技術在預測早產中的臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2021 年5 月-2022 年4 月在蘇州大學附屬獨墅湖醫院產科門診行全程規范產前檢查的129 例孕婦，納入標準：（1）單活胎；（2）無家族遺傳性疾病史；（3）無胎兒生理性發育異常。排除標準：（1）伴子宮頸疾病或合并先天性子宮畸形；（2）伴心、肝、腎臟器功能不全；（3）合并器官感染；（4）合并惡性疾病；（5）伴妊娠相關性并發癥。本研究已通過醫院醫學倫理委員會審查，充分告知并征得孕婦及家屬的知情同意，簽署知情同意書。

1.2 觀察指標及檢測方法

1.2.1 基線信息 收集納入孕婦的基礎信息：（1）孕 齡；（2）懷孕次數：1 次、≥2 次；（3）體重指數（BMI）：正常（BMI≤23.9 kg/m2）、超重（BMI＞23.9 kg/m2）；（4）既往有無子宮頸疾病史；（5）早產史。

1.2.2 陰道超聲檢查 使用三星XW80A 彩色多普勒超聲診斷儀，儀器安裝Elastoscan 系統，配置EV3-10B 腔內容積探頭，探頭頻率3～10 MHz。孕婦在檢查床體位為膀胱截石位，檢查探頭緩慢置入陰道，在保證子宮頸不產生形態改變的基礎上，以適宜的力度輕輕接觸子宮頸，檢查過程中注意維持探頭平穩，確保孕婦不發生身體移動，平靜呼吸，呈現子宮頸內、外口的結構，并檢測CL。

1.2.3 E-cervix 子宮頸剪切波彈性成像檢查 完成經陰道的超聲檢查后，再進行子宮頸剪切波彈性成像。首先測定子宮頸感興趣區（ROI）的應變率，具體步驟為：當成像能夠清楚并完全顯示子宮頸結構時，呈現矢狀面的圖像，進一步啟動彈性成像，在探頭上施以適度的壓力，以確保機器在5 s 內平穩檢測到數值，此時，當彈性圖像以穩定的狀態呈現后再凍結圖像。在圖像上標注子宮頸內外口的區間，利用機器自帶的軟件測量4個區域波的彈性值，分別為：子宮頸內口前唇、內口后唇、外口前唇、外口后唇。在同一條件下檢測三次，取其均值。

1.3 統計學處理 采用SPSS 25.0 軟件行統計分析。正態分布計量資料以（）形式表示，采用t檢驗；偏態分布計量資料呈現為中位數及四分位數[M（Q1，Q3）]表示，組間比較采用非參數Mann-WhitneyU秩和檢驗；計數資料以頻數或率（%）表示，采用χ2檢驗，通過繪制受試者工作特征（ROC）曲線，計算各個指標預測早產風險的曲線下面積（area under curve，AUC）、敏感度及特異度。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組孕婦一般資料比較 129 例孕婦年齡20～46 歲，中位年齡30.6 歲，均為單胎妊娠，孕周19+3～27+3周，平均（23.5±3.6）周。早產組年齡29.8（26.9，32.5）歲，足月產組年齡29.3（26.4，31.9）歲，兩組年齡比較，差異無統計學意義（U=0.49，P=0.68），兩組孕婦BMI、孕次、早產史、子宮頸手術史比較，除外早產史（P=0.03），其余指標兩組間差異均無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組孕婦基線資料比較[例（%）]

2.2 兩組孕婦子宮頸超聲剪切波彈性成像及子宮頸長度參數比較 早產組的子宮頸內口前唇、子宮頸內口后唇、子宮頸外口前唇、子宮頸外口后唇的彈性成像參數均低于足月產組，差異均有統計學意義（P＜0.01）。早產組的CL 短于足月產組，差異有統計學意義（P＜0.01）。見表2。

表2 兩組孕婦子宮頸超聲剪切波彈性成像及子宮頸長度參數比較（）

表2 兩組孕婦子宮頸超聲剪切波彈性成像及子宮頸長度參數比較（）

2.3 子宮頸剪切波彈性成像參數及CL 對早產的預測價值 將子宮頸內口前唇、子宮頸內口后唇、子宮頸外口前唇、子宮頸外口后唇的彈性成像參數及CL 分別作為預測的應變量，孕婦是否發生早產作為狀態變量，計算相應指標的AUC、敏感度及特異度，子宮頸剪切波彈性成像各參數：子宮頸內口前唇、內口后唇、外口前唇、外口后唇彈性值預測孕婦早產的AUC 分別為0.816、0.843、0.662、0.525，CL 預測孕婦早產的AUC 為0.685，子宮頸內口前唇、后唇彈性值聯合CL 預測孕婦早產的AUC 分別為0.852、0.887，見表3、圖1。

表3 子宮頸超聲彈性成像參數及CL對早產的預測價值

圖1 子宮頸超聲彈性成像參數及CL預測早產的ROC曲線

3 討論

近年來隨著新生兒救治體系的不斷改善，我國新生兒死亡率顯著下降，但早產依然成為誘發新生兒的重要死之一[8]。流行病學數據顯示，我國孕婦發生早產的概率為5%～8%，在世界范圍內雖概率較低，歸因于較大的人口數量，絕對的早產兒數量位居世界前列[9]。由于早產無特征性臨床表現，因此很難引起孕婦重視，易導致較高風險的不良后果[10]。可見，盡早預測、評估孕婦的早產風險，對降低早產率，改善孕婦及胎兒預后具有積極意義。顯而易見，利用無創檢查方式早期預測并評判孕婦早產風險，對控制胎兒早產率，改善婦兒預后顯得意義重大。

超聲作為一種無創檢查手段，具有全面顯示子宮頸狀態的優勢，利用超聲測量CL 可作為一種簡單方式預測孕婦早產概率，但單純使用該方式的檢出率較低。與足月產產婦相比，先兆及晚期流產產婦的子宮頸長度顯著縮短，提示子宮頸管長度的變化可能與早產存在潛在的相關關系[11-12]。

剪切波彈性成像技術作為超聲領域的新技術，因其具有的獨特優勢，已廣泛應用于多種器官的功能檢測[13-15]。作為新型超聲顯像技術，且兼具操作技術易推廣，檢測指標穩定，對孕婦及胎兒無影響，經濟適用等多方面的優勢，使得近年來的應用發展極為迅速。并且，剪切波彈性圖像不會因孕周的增加而發生數據變化，因此其用于預測早產具有穩定的特征。該成像技術的原理為：利用機器自帶的軟件系統分析超聲圖像，并計算出不同組織的彈性系數，進一步分析目標組織，以此體現器官結構的彈性變化，協助評價組織病理及病理生理性變化，指導病情診斷或孕產婦生產預測[16]。在產科超聲領域，當子宮頸在適度力量的作用下組織會發生形狀變化，而外部力量取消后，子宮頸組織會逐漸恢復原有的組織學形態。利用探頭發出的超聲波作用于組織，聲波脈沖穿透子宮頸組織，并在不同的組織部位聚焦，借此呈現目標組織彈性模量的變化，并分析出完整準確的彈性指標[17]。

隨著孕期的增長，至妊娠中期，孕婦的子宮頸組織出現明顯的生理性變化，表現為：膠原纖維比例下降，組織纖維間隙增大甚至發生溶解反應，與此同時，細胞外的基質成分、蛋白組分和水含量增多，導致子宮頸的硬度變軟，有利于子宮頸擴張，為分娩作生理準備[18]。從機制方面分析，子宮頸組織的變軟在發生時間上先于子宮頸解剖學的變短或子宮頸形態學的漏斗狀改變。而子宮頸軟化時間提前則會誘發早產[19]。理論上，可以利用此特點來預測早產。而越來越成熟的彈性超聲顯像技術則提供了可行性。

在本研究中，統計結果提示，早產組的CL 小于足月產組，且差異有統計學意義（P＜0.05）。同時，子宮頸剪切波彈性成像指標均小于足月產組，且差異有統計學意義（P＜0.05）。可見，出現早產的孕婦，其子宮頸組織的彈性存在顯著的異常變化。原因可能為，該群體孕婦的子宮頸組織因多種原因引起組織一定范圍內的軟化，進而使子宮頸組織的彈性發生變化，誘發早產發生[20]。

為深入探討子宮頸剪切波彈性參數對早產風險的預測價值，本研究計算相應指標的AUC。結果發現，CL 及子宮頸外口前、后唇指標的AUC 低于0.7，提示其預測價值欠佳。分析原因，可能與子宮頸管的長度與子宮頸的硬度之間存在一定的相關性。換言之，當子宮頸管的長度未發生變短時，仍合并子宮頸軟化的可能性，同樣易誘發早產，因此，單純利用子宮頸長度來預測早產會發生漏診。值得關注的是，子宮頸內口前、后唇剪切波彈性指標對孕婦早產顯示出較好的預測價值，在臨床上可用于指導預測早產。在本研究中，子宮頸成像各參數：子宮頸內口前唇、后唇，外口前唇、后唇的剪切波彈性值預測孕婦早產的AUC 分別為0.816、0.843、0.662、0.525，提示子宮頸內口彈性值的預測價值更大。一項前瞻性臨床研究在孕期的不同時間（11～14 周、20～24 周和28～32 周）觀察子宮頸剪切波彈性值，三個妊娠期的參數存在顯著差異，子宮頸彈性在三個妊娠期表現出明顯的軟化，妊娠早期的中位CL明顯短于妊娠中期和晚期（P=0.004，P＜0.001）[21]。分析原因：與子宮頸外口相比，子宮頸內口存在更豐富的組織膠原彈性蛋白，更大密度的彈性纖維，這導致了內外口纖維蛋白成分的非一致性，因此，彈性纖維占比較多的子宮頸內口與早產之間存在更強的相關性。而子宮頸內口剪切波彈性值的預測價值優于CL，解釋原因在于子宮頸組織的彈性發生逐漸軟化的時刻早于CL 的變化時間，子宮頸管在孕晚期才逐漸擴張、長度變短，因此在孕中期即具有較好的預測價值。在此基礎上，本研究進一步發現子宮頸內口前唇、后唇彈性值聯合CL 預測價值更佳。

本研究仍具有一定的局限性，相較于乳腺、甲狀腺等疾病，超聲彈性成像技術尚缺乏高級別的產科循證醫學研究證據，且臨床應用推廣普及性不高。剪切波彈性成像在妊娠疾病中結果一致性不高，源于多方面的混雜因素的影響。不同醫療機構的設備，檢查醫師的檢測流程、技術應用水平均存在較大的差別，孕婦群體的子宮頸組織在外力作用下形變程度存在個體差異，超聲醫師在檢查時施加的外力程度及ROI 的選擇亦無法統一，還包括目前暫不統一的檢測結果的判別和分析標準。因此，仍需開展更多的探索研究，以指導超聲彈性成像技術在產科疾病中的應用。本研究未能以CL 的數值進行分組，進而分析剪切波彈性參數對早產的預測價值，這將是今后的重要研究內容。

綜上，子宮頸剪切波彈性成像聯合子宮頸超聲能夠綜合反映子宮頸的彈性狀態，對預測孕婦的早產風險具有臨床指導價值，可作為評判早產的重要超聲軟指標。