胎盘剪切波弹性成像与多普勒超声在子痫前期妊娠评估中的应用：一项前瞻性观察性比较研究

《The Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine》：Assessment of doppler ultrasonography and placental shear wave elastography findings in pregnancies complicated by preeclampsia: a prospective observational comparative study

　　

目的：评估子痫前期（preeclampsia）妊娠中多普勒超声（Doppler ultrasonography）与胎盘剪切波弹性成像（shear wave elastography, SWE）的表现。 方法：本前瞻性观察性比较研究纳入60例孕妇，包括30例子痫前期患者和30例健康对照。对双侧子宫动脉（uterine artery）和脐动脉（umbilical artery）进行多普勒超声检查，记录峰值收缩期流速（peak systolic velocity, PSV）、搏动指数（pulsatility index, PI）和阻力指数（resistance index, RI）。胎盘剪切波弹性成像分别于胎儿面和母体面的右外周、中央及左外周胎盘区域获取。弹性成像测量值以千帕（kilopascals, kPa）表示的硬度值和米/秒（meters per second, m/s）表示的速度值记录。记录围产结局，包括出生时孕周、Apgar评分及脐血血气参数。 结果：子痫前期组右侧子宫动脉PI（1.19±0.65 vs 0.74±0.24，p=0.003）和左侧子宫动脉PI（1.35±0.57 vs 0.84±0.26，p<0.001）显著高于对照组。子痫前期组所有胎盘剪切波弹性成像参数均显著升高，包括右外周胎儿面胎盘硬度（22.42±11.36 vs 4.16±1.45 kPa，p<0.001）和中央胎儿面胎盘硬度（17.89±6.60 vs 4.86±2.73 kPa，p<0.001）。子痫前期组出生时孕周更低（35.0±3.3 vs 37.2±2.1周，p=0.002），第1分钟和第5分钟Apgar评分更低，脐血乳酸水平更高。ROC分析中，右外周胎儿面胎盘剪切波速度显示出最高的表观区分效能（AUC=0.998）。 结论：胎盘剪切波弹性成像可能补充多普勒超声在评估子痫前期胎盘受累方面的作用。 关键词：子痫前期；胎盘；剪切波弹性成像；多普勒超声；子宫动脉

一、研究背景与问题

子痫前期（preeclampsia）是一种妊娠期特异性高血压疾病，以妊娠20周后新发高血压、伴母体器官功能障碍或子宫胎盘功能不全为特征，是全球孕产妇和围产期发病与死亡的主要原因之一。其临床病程具有高度异质性，从无严重特征的病例到严重母体并发症和不良胎儿结局均可出现。因此，早期识别胎盘功能受损和胎儿窘迫对于产前监测和及时产科管理至关重要。

子痫前期的病理生理核心在于胎盘着床异常和滋养细胞对母体螺旋动脉侵袭不足，导致血管阻力增加、子宫胎盘灌注减少、内皮功能障碍和胎盘缺血。多普勒超声是评估胎盘功能不全妊娠中母体和胎儿血流动力学的无创且广泛使用的方法，其中子宫动脉多普勒参数反映子宫胎盘血管阻力，脐动脉多普勒参数提供胎儿胎盘循环和胎儿健康状况的重要信息。然而，传统多普勒超声对胎盘实质结构改变的评估能力有限。

近年来，剪切波弹性成像（shear wave elastography, SWE）作为一种定量评估组织硬度的新兴超声成像技术受到关注。子痫前期与胎盘的结构和功能改变相关，包括梗死、纤维化、血管灌注不良和胎盘阻力增加，因此胎盘硬度测量可能提供超越常规灰阶和多普勒超声的额外信息。将胎盘SWE与双侧子宫动脉和脐动脉多普勒评估相结合，可能增进对子痫前期妊娠胎盘受累的理解。

本研究旨在评估子痫前期孕妇的双侧子宫动脉多普勒超声、脐动脉多普勒超声和胎盘SWE表现，探讨这些影像参数与子痫前期相关胎盘及胎儿母体改变的关系，并评估胎盘弹性成像对传统多普勒评估的潜在补充价值。本研究的创新之处在于同时评估已确诊子痫前期妊娠中双侧子宫动脉多普勒、脐动脉多普勒以及从胎儿面和母体面获取的区域特异性胎盘SWE测量值。

二、研究设计与方法

研究人员开展了一项前瞻性观察性比较研究，于2024年6月至2024年9月在Hatay Mustafa Kemal University医学院放射科进行。研究纳入60例孕妇，包括30例子痫前期患者和30例健康对照，子痫前期诊断依据美国妇产科学会（ACOG）实践公告第222号标准。样本量基于包含10例子痫前期和10例健康对照的预试验计算，最终确定60例总样本。纳入标准为年龄≥18岁、单胎妊娠、前壁胎盘；排除后壁胎盘、脐带异常、胎盘粘连异常、重大胎儿异常、多胎妊娠、孕前慢性高血压、孕前糖尿病、自身免疫病、重度贫血、年龄<18岁及孕期主动吸烟者。

所有超声检查由一名放射科医师使用GE Logiq E9超声系统完成，检查者对参与者临床状态设盲。检查包括灰阶超声、双侧子宫动脉和脐动脉频谱多普勒以及胎盘SWE。SWE测量于胎儿面和母体面的右外周、中央和左外周六个区域进行，感兴趣区（region of interest, ROI）固定为4 mm，避开钙化、血肿和脐带插入部位，测量值以kPa硬度和m/s速度表示。统计方法包括Shapiro–Wilk正态性检验、独立样本t检验、方差分析、Mann–Whitney U检验、Kruskal–Wallis检验、事后检验、卡方检验、多元线性回归、Spearman相关分析（含Benjamini–Hochberg校正）及受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线分析。

三、研究结果

基线临床和超声特征：检查时孕周在两组间相当（31.1±4.5 vs 31.5±3.9周，p=0.835）。子痫前期组母体皮肤厚度（19.90±7.07 vs 14.66±3.95 mm，p=0.001）和胎盘厚度（39.87±9.59 vs 31.71±5.24 mm，p<0.001）均显著高于对照组。校正检查时孕周、母体皮肤厚度和检查时估计胎儿体重后，子痫前期仍与更大的胎盘厚度显著相关（调整后β=7.41 mm，95% CI: 3.20–11.62；p<0.001）。羊水深度和检查时估计胎儿体重无显著组间差异。

子宫和脐动脉多普勒参数：子痫前期组右侧子宫动脉PI（1.19±0.65 vs 0.74±0.24，p=0.003）和RI（0.61±0.16 vs 0.49±0.10，p=0.003）显著升高；左侧子宫动脉PI（1.35±0.57 vs 0.84±0.26，p<0.001）和RI（0.64±0.16 vs 0.53±0.10，p=0.002）也显著升高。平均双侧子宫动脉PI和RI均显著高于对照组（均p<0.001）。脐动脉PI和脐动脉峰值收缩期流速无显著组间差异。

胎盘剪切波弹性成像测量：子痫前期组所有SWE参数均显著高于对照组。右外周胎儿面胎盘硬度（22.42±11.36 vs 4.16±1.45 kPa）、右外周胎儿面剪切波速度（2.48±0.71 vs 1.13±0.17 m/s）、右外周母体面胎盘硬度（22.51±13.77 vs 5.25±2.57 kPa）和右外周母体面剪切波速度（2.28±0.56 vs 1.23±0.24 m/s）均显著升高（均p<0.001）。中央及左外周的胎儿面和母体面硬度和速度测量值同样显著升高（均p<0.001）。校正母体皮肤厚度和检查时孕周后，所有12项SWE参数仍与子痫前期显著相关，且经Benjamini–Hochberg错误发现率校正后仍具统计学意义（均q<0.001）。

围产和新生儿结局：子痫前期组出生时孕周显著更低（35.0±3.3 vs 37.2±2.1周，p=0.002），第1分钟Apgar评分（6.2±1.7 vs 7.9±0.4，p<0.001）和第5分钟Apgar评分（7.8±1.4 vs 9.5±0.6，p<0.001）显著更低。脐血pH（7.31±0.10 vs 7.35±0.10，p=0.049）和HCO₃水平（21.5±2.8 vs 23.6±2.3 mmol/L，p=0.002）显著更低，脐血乳酸水平显著更高（3.5±3.2 vs 1.8±0.9 mmol/L，p<0.001）。

子痫前期严重程度亚组分析：对照、无严重特征子痫前期和有严重特征子痫前期三组间，右外周、中央和左外周胎盘SWE测量值存在显著差异。两个子痫前期亚组的胎儿面和母体面胎盘硬度和速度值在所有评估区域均显著高于对照组，但事后两两比较中，无严重特征与有严重特征子痫前期之间无任何SWE参数存在显著差异。

相关性分析：在子痫前期组内，经18项相关性的Benjamini–Hochberg校正后，仅右外周母体面胎盘硬度与分娩时孕周之间的负相关保持显著（ρ=?0.586，p<0.001，q=0.012），其余关联均不显著。在全队列中，同侧子宫动脉PI/RI与同侧外周胎盘硬度和剪切波速度呈正相关（Spearman ρ=0.390–0.480；所有FDR校正q≤0.0021），但在子痫前期组内，16项同侧相关性均不显著，表明受影响妊娠内不存在明确的侧别特异性血管–弹性成像一致性。

ROC曲线分析：胎盘SWE参数在区分子痫前期与健康对照方面显示出高表观区分效能。右外周胎儿面胎盘剪切波速度的AUC最高（AUC=0.998，95% CI: 0.994–1.000，截断值：1.44 m/s，敏感性：97%，特异性：97%）。右外周胎儿面胎盘硬度（AUC=0.993）、左外周胎儿面胎盘硬度（AUC=0.988）、左外周胎儿面剪切波速度（AUC=0.986）和中央胎儿面胎盘硬度（AUC=0.981）也表现出高AUC值。多普勒参数中，平均子宫动脉PI的AUC最高（AUC=0.781，95% CI: 0.663–0.898，截断值：1.06，敏感性：60%，特异性：90%）。

四、讨论与结论

讨论部分指出，子痫前期妊娠中胎盘硬度增加可能反映胎盘着床受损和母体血管灌注不良继发的结构改变，包括纤维蛋白沉积、绒毛纤维化、梗死和合体滋养层结节增多等。这些改变加之血管顺应性降低，可能增加组织刚性，从而贡献于更高的SWE衍生硬度值，但该机制属推断性，因研究未进行胎盘组织病理学检查。研究结果与既往SWE研究一致，并进一步扩展了在已确诊子痫前期中胎儿面和母体面所有评估区域胎盘硬度均升高的观察。所有区域测量值均升高且子痫前期组SWE值离散度更大，与胎盘受累的异质性相符，但现有数据无法区分真正的生物学异质性与与胎盘深度、探头压力、母体体型或ROI选择相关的技术变异性。多普勒结果支持子宫动脉评估在识别子痫前期子宫胎盘血管阻力中的既定作用，而脐动脉PI无显著差异可能反映单次诊断后评估时胎儿胎盘循环相对保留，与子宫动脉多普勒在子痫前期中较脐动脉多普勒具有更大预后价值的报道一致。弹性成像参数的高表观区分效能需谨慎解读，因为已确诊子痫前期与健康对照的比较可能引入谱偏倚，且在同一小样本数据集中推导和评估截断值可能引入乐观偏倚，因此这些发现支持SWE异常与已确诊子痫前期的关联，但未确立其在筛查、诊断、预测或管理中的临床效用。研究存在多项局限性，包括单中心、样本量有限、仅纳入前壁胎盘、单时间点评估、母体BMI缺失、无组织病理学对照等。

研究结论：与健康妊娠相比，子痫前期妊娠表现出显著增加的胎盘SWE值、改变的子宫动脉多普勒指数以及部分围产结局的差异。子痫前期组在不同胎盘区域的胎盘硬度和剪切波速度显著升高，所选弹性成像参数在该队列中显示出高表观区分效能。这些发现提示胎盘SWE可能为多普勒超声提供关于胎盘受累的补充定量信息；然而，由于残留的母体、胎儿生长和产时混杂因素，这些观察的临床适用性仍不确定。在SWE可考虑用于筛查、诊断、预测或临床管理之前，需要在未诊断或高危人群中进行前瞻性研究。