声触诊弹性成像技术量化评估孕晚期妊娠糖尿病患者胎盘弹性

壮 健，李晓琴，张 超，朱韦文，于梦霞

(南京医科大学附属常州第二人民医院超声科，江苏 常州 213164)

妊娠糖尿病(gestational diabetes mellitus， GDM)[1]指发生于妊娠中、晚期，经排除1型、2型糖尿病及其他特定类型的糖尿病后首次诊断的糖尿病；全球约16.2%的孕妇受其困扰[2]。GDM相关高血糖可改变胎盘结构，包括合体滋养层细胞、细胞滋养层细胞、滋养层基底膜和胎儿血管等[3]，导致胎盘发育及功能异常[4]，严重影响妊娠结局[5]；即便孕妇血糖控制良好，仍可见胎盘发生病变[6]。目前临床主要通过多普勒超声测量子宫动脉或胎儿脐动脉血流参数监测胎盘功能、观察胎儿生长发育[7]，但在胎盘内部结构发生改变时，上述方法存在一定局限性。利用声触诊弹性成像(sound touch elastography， STE)技术可通过模拟触诊而检测组织硬度，现已用于评估胎盘功能及结构、成人腹部器官组织硬度等[8-9]。本研究观察STE技术量化GDM患者胎盘弹性的一致性及其价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 前瞻性纳入2019年10—2020年12月51例于南京医科大学附属常州市第二人民医院确诊的孕晚期(≥28周)GDM患者，年龄21～41岁，中位年龄28.0(27.0，32.0)岁；接受STE检查时中位孕周37.0(33.0，39.0)周；中位孕次2.0(1.0，3.0)次，中位产次0(0，1.0)次。纳入标准：①单胎妊娠；②孕早期接受超声检查确认孕周，并于24～28周经一步筛查法获诊GDM，即口服葡萄糖耐量试验阳性(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胎盘大部分附着于子宫前壁；④无吸烟及饮酒史等。排除标准：①胎盘发育异常或胎盘肿瘤；②孕妇患高血压、风湿免疫等疾病；③胎儿生长发育异常或存在结构异常；④胎儿脐动脉多普勒参数异常。本研究经本院伦理委员会批准，检查前患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Mindray Resona 7彩色多普勒超声诊断系统，配备凸阵探头4C-1，频率1～6 MHz，机械指数≤1.4，热指数≤0.1。嘱患者仰卧，由2名具有5年产科筛查经验的超声科医师按照产前超声检查相关要求常规观察胎儿生物学表现、胎儿附属物及羊水量等，测量其双顶径、头围、腹围及股骨长度，评估胎儿生长发育情况，测量胎盘厚度及羊水指数，评估胎盘成熟度[11]；以彩色多普勒超声测量胎儿脐动脉血流阻力指数(resistance index， RI)及搏动指数(pulsatility index， PI)，计算收缩期/舒张期速度比(S/D)。

由2名具有3年以上弹性检查经验的超声主治医师进行STE。嘱患者排空膀胱后仰卧，涂抹适量耦合剂，使探头与腹壁完全贴合，避免重压。将胎盘适当区域置于图像中央，开启STE模式，显示灰阶及STE弹性模式双幅图像。嘱患者配合屏气，启动Q-BOX功能，待图像运动稳定性指数为4星或5星时冻结图像；Q-BOX区应仅包含完整胎盘，远离脐带插入处及胎盘内的血窦及大钙化灶。将直径为5 mm的ROI分别置于胎盘母体面及胎儿面，系统自动显示区域弹性模量，存储图像。对每例患者均测量3次，由医师A测量2次(A1、A2)、医师B测量1次，每次测量时间≤30 s；计算平均弹性模量(mean elastic modulus， Emean)。

1.3 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件、MedCalc 20.022软件，于Hiplot可视化数据平台(https://hiplot.com.cn)进行统计分析及绘图。计算组内相关系数(intra-class correlation coefficient， ICC)，评价观察者内及观察者间测量GDM患者胎盘母体面及胎儿面弹性模量结果的一致性，ICC<0.40为一致性差，0.40≤ICC<0.60为一致性一般，0.6≤ICC≤0.75为一致性良好，ICC>0.75为一致性好。绘制Bland-Altman图，分析观察者内及观察者间测量结果的一致性。以中位数(上下四分位数)表示计量资料，采用Wilcoxon秩和检验比较胎盘母体面、胎儿面Emean的差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常规超声 二维超声检查提示所有胎儿生长发育均正常，中位胎盘厚度32.0(28.0，35.0)mm，中位羊水指数12.2(10.2，15.3)cm；脐动脉血流参数中，中位RI为0.51(0.46，0.57)，中位PI为0.71(0.62，0.81)，中位S/D为2.03(1.84，2.03)。胎盘分级包括17.65%(9/51)Ⅰ级、78.43%(40/51)Ⅱ级、3.92%(2/51)Ⅲ级。

2.2 STE

2.2.1 一致性分析 观察者内测量GDM患者胎盘母体面及胎儿面弹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)]；观察者间测量胎盘母体面及胎儿面弹性模量的一致性均好，医师A测值A1与医师B测值一致性好，ICC=0.827[95%CI(0.696，0.901)]、0.884[95%CI(0.797，0.934)]；医师A测值A2与医师B测值一致性好，ICC=0.830[95%CI(0.701，0.903)]、0.905[95%CI(0.834，0.946)]，见表1。

表1 孕晚期GDM患者胎盘母体面及胎儿面弹性模量测值(kPa)

Bland-Altman图显示，医师A 2次测量GDM患者胎盘母体面弹性模量(A1、A2)的平均差异为0.05[95%CI(-1.10，1.21)]kPa，与医师B测值的平均差异分别为-0.04[95%CI(-1.48，1.40)]kPa、-0.09[95%CI(-1.48，1.30)]kPa；胎盘胎儿面弹性模量(A1、A2)的平均差异为-0.10[95%CI(-1.30，1.10)]kPa，与医师B测值的平均差异分别为0.10[95%CI(-1.09，1.30)]kPa、0.20[95%CI(-0.82，1.21)]kPa，仅少数点散落于95%CI外，表明一致性良好，见图1。

2.2.2 GDM患者胎盘母体面与胎儿面Emean差异 胎盘母体面Emean高于胎儿面(Z=-5.68，P<0.001)，见表1及图2～4。

3 讨论

STE技术属二维剪切波弹性成像，基于声辐射力超声脉冲形成剪切波，再以超宽波速成像技术追踪组织位移，通过计算形成二维弹性图。目前将STE用于分析定量胎盘弹性尚处于探索阶段，相关研究较少。AKBAS等[12]报道，由2名医师采用剪切波弹性成像技术测量10名健康孕妇胎盘弹性，其观察者内ICC分别为0.89和0.87，观察者间ICC为0.85；魏玉婷[13]的研究也获得类似结果。本研究由2名医师测量51例孕晚期GDM患者胎盘弹性模量，观察者内及观察者间胎盘母体面及胎儿面弹性模量测值的一致性均好，ICC为0.827～0.908；Bland-Altman图分析结果同样表明STE量化胎盘弹性的一致性良好，提示剪切波弹性成像技术可作为量化评估孕妇胎盘弹性的影像学方法。

胎盘不同位置之间弹性存在差异，可能与胎盘解剖结构相关：胎盘母体面接近子宫肌壁，而胎儿面与绒毛膜板相连。相比绒毛膜板，子宫肌壁具有更高的不可压缩性，故胎盘母体面弹性模量可能更高。ALTUNKESER等[14]测量288名孕中、晚期正常孕妇胎盘弹性模量，发现胎盘中央区母体面弹性模量高于胎儿面；本研究结果与其相符。但葛成霞等[15]于69名孕中晚期孕妇所测胎盘中央胎儿面、中央母体面、边缘胎儿面及边缘母体面弹性模量分别为(5.85±1.68)kPa、(6.20±1.29)kPa、(5.88±1.30)kPa、(6.24±1.23)kPa，虽然边缘区或中央区母体面弹性模量均略高于胎儿面，但差异无统计学意义，可能与样本量、入组人群、测量弹性模量方法及统计方法有关。

剪切波弹性测值可随测量深度增加而增大[16]，测量后壁胎盘弹性意味着数值变异和声速衰减更大。SUGITANI等[17]观察体外胎盘组织，认为弹性成像技术不会对胎盘组织产生机械效应和热效应，但测量后壁胎盘时仍不可避免地需要经过更多胎儿结构，因此不建议在非必要情况下测量后壁胎盘。本研究仅选择前壁胎盘进行分析，操作者以规范流程测量指定区域，避开大的血窦及钙化，选择胎盘弹性较均匀的区域进行测量，以减少测量误差；但本研究样本量较小，不足以分层讨论不同病程GDM患者胎盘弹性差异，有待后续加以完善。

综上所述，STE可稳定地量化评估孕晚期GDM患者胎盘弹性；孕晚期GDM患者胎盘母体面弹性模量高于胎儿面。