ЗСУВНОХВИЛЬОВА ЕЛАСТОГРАФІЯ ПРИ ПЛАЦЕНТАРНІЙ ДИСФУНКЦІЇ

Зсувнохвильова еластографія використовується для характеристики доброякісних і злоякісних утворень молочної залози, щитоподібної залози, передміхурової залози, нирок і селезінки, лімфатичних вузлів, а також для оцінки фіброзу печінки. В даний час проводяться дослідження, що порівнюють властивості еластичності нормальних і патологічних тканин.

 Порівняння значень еластичності при нормальній вагітності та прееклампсії у другому триместрі

Canan Cimsit, MD, Tevfik Yoldemir, MD, Ihsan Nuri Akpinar, MD

Мета. Метою даного дослідження було визначити, чи відрізняються між собою значення зсувнохвильової еластографії плаценти при нормальній вагітності і вагітності, ускладненої прееклампсією, між 20 і 23 тижнями вагітності.

Методи. Було проведено проспективне послідовне дослідження 204 жінок з одноплідною вагітністю: сканування аномалій розвитку між 20 і 23 тижнями вагітності. Сто двадцять дев’ять з цих пацієнтів були обстежені за допомогою зсувнохвильової еластографії. Жінки, які мали клінічні ознаки нормальної вагітності з нормальними біометричними вимірами плода і нормальними пологами без будь-яких перинатальних ускладнень, склали групу А. 28 жінок, які мали клінічний діагноз раннього початку прееклампсії до стандартного сканування аномалій сформували групу В. Жінки із задньою плацентацією (N = 63) або іншими акушерськими розладами (N = 12) були виключені з дослідження.

Результати. Значення зсувнохвильової еластографії для групи B були значно вищими, ніж для групи А (Р <0,05). При цьому не було знайдено статистично значущих відмінностей між значеннями еластичності, які були виміряні в центрі або на межі плаценти (Р> 0,05).

Висновки. Існують відмінності даних зсувнохвильової еластографії плацентарної еластичності у другому триместрі вагітності при нормальній вагітності і вагітності, ускладненої прееклампсією. В якості нового методу оцінки характеристики тканини зсувнохвильова еластографія корисна для оцінки плацентарної функції і може бути використана в якості доповнення до існуючих способів прогнозування прееклампсії.

Еластичність – біологічна і механічна властивість, яка визначається як жорсткість м’яких тканин, що корелює зі змінами, які викликані фізіологічними і патологічними процесами в органах. Соноеластографія – спосіб для створення зображень механічних характеристик тканин, який з’явився як розширення звичайного ультразвукового дослідження та був інтегрований в клінічну практику, як і допплерівське дослідження.

Зсувнохвильова еластографія використовується для характеристики доброякісних і злоякісних утворень молочної залози, щитоподібної залози, передміхурової залози, нирок і селезінки, лімфатичних вузлів, а також для оцінки фіброзу печінки. В даний час проводяться дослідження, що порівнюють властивості еластичності нормальних і патологічних тканин з метою подальшого визначення діагностичної значимості цієї техніки.

Прееклампсія асоціюється з материнською перинатальною захворюваністю і смертністю та зустрічається у 5-7% вагітних жінок у всьому світі. Аномальна плацентація при прееклампсії призводить до недорозвинення матково-плацентарного кровотоку, збільшеної запальної реакції та ендотеліальної дисфункції. Захворювання може виникати в будь-який час після 20 тижнів вагітності. Тяжкість порушень плоду пов’язана, в основному, з гестаційним віком на початку гестозу (прееклампсії). Ранній початок прееклампсії під час або до 34 тижнів зазвичай супроводжується виявленням патології маткової артерії при доплерівському дослідженні, обмеження росту плода, і таким чином несприятливим прогнозом для матері та новонародженого. Тому дуже важливим є раннє виявлення хворих з підвищеним ризиком прееклампсії для того, щоб моніторувати і вчасно призначити профілактичне лікування для поліпшення прогнозу для матері та новонародженого.

Недостатня матково-плацентарна перфузія при прееклампсії зумовила використання доплерографії для оцінки маточного артеріального кровотоку як частина рутинного ультразвукового скринінгу. Наявність двостороннього зубця маткової артерії, збільшення значення індексу пульсації маткових артерій в другому триместрі були представлені як корисні для прогнозування прееклампсії. Незалежно від використовуваних доплерівських параметрів, дослідження, які вивчали прогностичну точність доплерівських індексів маткової артерії, показали відмінні результати, що говорить про низьке позитивне прогностичне значення. Таким чином, як і раніше, є сумніви, чи є доплерографія маткових артерій ультразвуковим дослідженням, яке може використовуватися ізольовано як прогностичний тест. Існують сучасні дослідження, які провели пошук кращих поєднань материнських біомаркерів, а також комбінації індексу пульсації з кращими з біомаркерів (ADAM12 [Дізінтегрін і металопротеїнази 12], плацентарного фактора росту, плазмовий білок А вагітності), при цьому дещо покращилася чутливість доплерівського вимірювання для прогнозування прееклампсії, Метою даного дослідження було визначити, чи відрізняються значення зсувнохвильової еластографії плаценти між 20 і 23 тижнями вагітності при нормальній вагітності і вагітності, ускладненої прееклампсією.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Пацієнти

В дане проспективне обсерваційне дослідження були включені всього 204 вагітних жінок з одноплідною вагітністю, яким було виконано сканування на наявність аномалій у другому триместрі між 20 і 23 гестаційними тижнями. Це дослідження було схвалено Комітетом з етики нашого вузу. Письмову інформовану згоду було отримано у всіх пацієнтів. Всі жінки були направлені з відділу акушерства, центром для вагітних з групи високого ризику, в період з листопада 2012 по червень 2013 року. Сканування на наявність аномалій, допплерографія і еластографія були виконані одночасно одним дослідником з 15-річним досвідом роботи в ультразвуковому дослідженні.

З 204 вагітних жінок, 141 мали або передню, передньолатеральну або задньолатеральну плацентацію, і всім їм була проведена зсувнохвильова еластографія. Шістдесят три пацієнти були виключені з дослідження через заднє розташування плаценти, оскільки глибина виявлення ультразвукових датчиків була 8 см.

Сто одна жінка з досліджуваних, які мали клінічно здорову вагітність з нормальними біометричними вимірами плода і нормальними пологами без будь-яких перинатальних ускладнень сформували групу А. Двадцять вісім жінок, які мали клінічні діагнози раннього початку прееклампсії до сканування на наявність аномалій сформували групу B. Ранній початок гестозу визначається на основі ознак: високий кров’яний тиск (АТ; ≥140 / 90 мм рт.ст.), протеїнурія (≥0.3 г / 24 год), і патології маткової артерії за результатами доплерівської велоцитометрії (персистенція раннього діастолічного зубця і значення індексу пульсації> 95-го процентиль) у другому триместрі. Радіолог, який виконував дослідження  не мав інформації про групи пацієнтів.

Дванадцять пацієнтів мали інші акушерські захворювання, відмінні від прееклампсії, в тому числі аненцефалія, водянка плода, вади розвитку Кіарі, цукровий діабет, багатовіддя з формуванням зрощень, маловоддя і бронхолегенева секвестрація. Ця група пацієнтів також була виключена з дослідження.

Середній вік матері і гестаційний вік при скануванні в групі А були 27 років (діапазон – 18-44 років) і 22 тижні 3 дні, відповідно, а в групі В, вони були 28 років (діапазон – 19-40 років) і 23 тижні 2 дні. Клінічні характеристики досліджуваної популяції наведені в Таблиці 1.

Таблиця 1. Демографічні характеристики груп дослідження.

ІВТ показує індекс ваги тіла; а GA – гестаційний вік.

Обладнання

Всі пацієнти пройшли ультразвукове дослідження в В-режимі та еластографію в положенні лежачи на спині. Звичайні напівтонові 2-мірні зображення були використані для оцінки плаценти і плода. Акушерське ультразвукове дослідження, доплерографія і еластографія проводилися за допомогою iU22 ультразвукової системи (Philips Healthcare, Ейндховен, Нідерланди), яка оснащена зсувнохвильовою еластографічною технікою, яка називається ElastPQ (кількісна точкова еластографія) за допомогою C5-1 (1-5 МГц) конвексного датчика.

Зсувнохвильова еластографія є неінвазивним динамічним ультразвуковим еластографічним дослідженням. Акустичний енергетичний імпульс використовується для створення зсувних хвиль, які поширюються через тканину. Відстеження імпульсу використовуються для вимірювання зміщення поперечних хвиль і їх переміщення між двома точками всередині поля зору (область інтересу – ROI), що дає швидкість зсуву хвилі в певний момент, звідси і назва точкова зсувнохвильова еластографія. Це кількісне визначення швидкості зсуву хвилі представляється в метрах в секунду і, залежно від уподобань користувача, може бути автоматично перетворено в кПа за допомогою апроксимації модуля Юнга.

Під час ультразвукового дослідження, зображення плаценти зосереджується в центрі поля зору. ROI фіксованого розміру – прямокутник розміром 1 × 0,5 см, поміщається в центрі і по краю плаценти, при цьому кількісне значення жорсткості плаценти відображається в B-режимі ультразвукового дослідження. ROI розміщується в однорідних областях в осьовій площині. Центр (зразок 1) і край (зразок 2) безсудинних зони плаценти, далеко від початку канатика, вибиралися в якості двох зон проведення вимірювань еластичності, де рухи плоду мінімально впливають на плаценту. П’ять вимірів проводилися з кожного місця  від центру і краю плаценти, і потім усереднювалися, щоб отримати зразки 1 і 2 (Рис. 1 і 2). Пацієнти затримували дихання на 5 секунд у природній кінцевій фазі вдиху під час вимірювань. Умови, які впливають на співвідношення сигнал-шум перешкоджають вимірам; таким чином, стиснення тканин не застосовується, що дозволяє стандартизувати результати і уникнути спотворення значень еластичності через стиснення. Виміру 1 і 2 та середні значення для даних вимірювань записуються в пам’ять. Максимальна глибина проникнення ElastPQ становить 8 см, що дозволяє вивчати переднє, передньолатеральне і задньолатеральне розташування плаценти.

Статистичний аналіз

Статистичний аналіз проводили за допомогою програмного забезпечення SPSS версії 17.0 (IBM Corporation, Armonk, Нью-Йорк). Змінні були спочатку перевірені на нормальність розподілу, при необхідності використовували перетворення для того, щоб отримати нормальний розподіл. Односторонній дисперсійний аналіз був використаний для отримання геометричних середніх.

Рис. 1. Зображення 25-річної жінки на 22 тижні вагітності. А, ROI (прямокутник) поміщено в центрі передньої плаценти. П’ять вимірів було проведено в центрі плаценти і усереднено для отримання зразка 1 (група А). Середнє плацентарне значення еластичності 2,19 кПа і значення медіани було 2,18 кПа. В, ROI ROI (прямокутник) поміщено в центрі передньої плаценти. П’ять вимірів було проведено біля межі плаценти і усереднено для отримання зразка 2 (група А). Середнє значення плацентарної еластичності було 2,13 кПа, а значення медіани було 2,23 кПа.

Рис. 2. Зображення з 29-річної жінки multigravidа (що вже народжувала) на 23 тижні вагітності. А, ROI (прямокутник) поміщено в центрі передньої плаценти. П’ять вимірів були проведені в центрі плаценти і усереднені для отримання зразка 1 (група В). Середнє плацентарне значення еластичності було 5,00 кПа, а значення медіани було 5,25 кПа. В, ROI ROI (прямокутник) поміщено в центрі передньої плаценти. П’ять вимірів були проведені біля межі плаценти і усереднені для отримання зразка 2 (Група B). Середнє плацентарне значення еластичності було 3,57 кПа і значення медіани було 3,61 кПа.

Коли тест F мав значення P <0,05, тоді використовувався тест Tukey для множинного аналізу групових середніх. Статистичну значущість визначали як P <0,05. Розподілу значень, отриманих з різних місць вимірювань і середні значення для обох груп наведені на малюнку 3.

Рис. 3. Розподіл вимірювань еластичності (кПа) для обох груп і ділянок вимірювань. Gr – вказує на групу; а S – на зразок.

Результати

Всі вагітності в групі А протікали природно, без будь-яких плацентарних аномалій або розладів. Всі вагітності в цій групі завершилися живонародженням, без антенатальних або постнатальних ускладнень.

Середні значення і діапазони плацентарної еластичності для групи А представлені в таблиці 2.

Таблиця 2. Середнє значення еластичності плаценти

Середнє значення еластичності було 2,28 кПа в центрі плаценти і 2,48 кПа біля її межі, і в цілому середнє значення було 2,53 кПа (Рис.4).

Рис. 4. Зображення 22-річної жінки multigravid (народжували) в терміні 21 тижнів. А, ROI (прямокутник) поміщено в центрі передньої плаценти (Зразок 1). Значення плацентарної еластичності було 2,18 кПа. В, ROI (прямокутник) поміщено в центрі передньої плаценти (зразок 2). Значення плацентарної еластичності – 2,85 кПа.

З 28 жінок з прееклампсією в групі B, 42,8% (12 з 28) було необхідне проведення пологів до 37 тижнів, і 57,2% (16 з 28) жінки – пологи в строк. З цих 28 випадків, 64,2% (18 з 28) були маленькими для свого гестаційного віку, 3,5% (1 з 28) був мертвонародженим і 32,1% (9 з 28) були відповідного розміру для свого гестаційного віку. Частота маленьких розмірів для свого гестаційного віку при передчасних пологах була 75% (9 з 12). Відсоток двостороннього зубця маткової артерії в групі В був 60,7% (17 з 28), а відсоток односторонньої насічки був 39,2% (11 з 28).

Середні значення і діапазони плацентарної еластичності для групи В представлені в таблиці 2. Середнє значення еластичності було 6,67 кПа в центрі плаценти і 6,64 кПа біля її краю, а загальне середнє значення було 7,01 кПа (Рис. 5).

При проведенні порівняльного групового тесту діапазони і середні значення зсувнохвильової еластографії в групі B були значно вищими, ніж у групі А (P <0,05). Статистично значущої різниці не було виявлено між значеннями еластичності, які були виміряні в центрі або біля краю плаценти (P> 0,05).

Рис. 5. Зображення 29-річної жінки primigravidа з прееклампсією на 23 тижні вагітності. ROI (прямокутник) поміщений в центрі передньої плаценти. Значення плацентарної еластичності – на рівні 7,98 кПа. Плацента розташована в лівій частині передньої стінки. У лівому нижньому куті, масштаб показує ступінь еластичності.

Обговорення

Зсувнохвильова еластографія є новою технологією для оцінки еластичності м’яких тканин, що дає широке уявлення про гістологічні зміни в тканинах. Дослідження, які порівнюють властивості пружності в нормальних і патологічних тканинах тривають з метою подальшого визначення діагностичної ролі цієї методики. Використання в гінекології при патології матки і в акушерстві для визначення цервікальної жорсткості було недавно задокументовано. Li та ін. повідомили висновки дослідження зсувнохвильової еластографії плаценти, для якого обирали групу пацієнток в третьому триместрі вагітності. Sugitani та ін. провели ex vivo аналіз схожої групи хворих. Наскільки нам відомо, дослідження, присвячене вивченню еластичності плаценти при зсувнохвильовій еластографії в другому триместрі вагітності не проводилося раніше. Наші результати показують, що при зсувнохвильовій еластографії результати у другому триместрі істотно відрізняються між нормальною вагітністю і вагітністю, ускладненою прееклампсією.

Доплерографічне ультразвукове дослідження маткових артерій показало, що клінічним проявам прееклампсії передують очевидні порушення плацентарного кровотоку. У нашому дослідженні вагітність з раннім приступом прееклампсії супроводжувалася двостороннім зубцем маткової артерії (17 з 28) або одностороннім зубцем (11 з 28) з підвищеними індексами пульсації. Ці висновки узгоджувалися з результатами аналогічних досліджень.

Позитивні прогностичні значення аномальної маткової артерії при доплерометрії  для прогнозування прееклампсії є недостатніми і варіабельними (8-33%) в різних дослідженнях. Дослідження, які вивчають точність прогнозу доплерівських результатів дослідження маткової артерії, комбінації материнських біомаркерів з додаванням індексу пульсації до цих біомаркерів, тривають. У систематичному огляді Всесвітньої організації охорони здоров’я автори дійшли висновку, що не існує клінічно корисних скринінгових тестів для прогнозування розвитку прееклампсії. Дослідження при неускладненій вагітності показали, що зубець маткових артерій зникає на 26-му тижні вагітності, і двосторонній зубець маткової артерії присутній від 5% до 6% нормально протікають вагітностей. Наші результати показують, що зсувнохвильова еластографія в якості можливого додаткового методу підвищує чутливість і збільшує ефективність допплерівських вимірювань для прогнозування прееклампсії.

Прееклампсія з достроковими пологами, швидше за все, пов’язана з малим розміром плода для свого гестаційного віку, ніж менш важка прееклампсія з пологами в строк. Частота малого розміру плоду для свого гестаційного віку при передчасних пологах у нашому дослідженні була високою (75%). Відсоток пацієнтів з раннім приступом прееклампсії, які народили в строк, також був високим (57,2%). Цей результат був обумовлений тим, що всі пацієнти з прееклампсією отримували антигіпертензивні препарати. Всі жінки з контрольованим АТ і сприятливим фетальним станом під час спостереження, народили в строк. На 6-8 тижні післяпологового періоду параметри АД і аналізи сечі цих пацієнтів були перевірені ще раз, а наявність нормального артеріального тиску і відсутність протеїнурії підтвердило наявність у них симптомів прееклампсії, а не хронічної артеріальної гіпертензії. У пацієнток з тяжкою прееклампсією передчасні пологи були в результаті двох причин: або пов’язаних з плодом (наприклад, обмеження росту плода, маловоддя або необнадійливі дані при моніторингу плода), або пов’язаних з матір’ю (збереження підвищеного АТ, незважаючи на велику дозу ліків). Число пацієнтів у групі В не було достатньо великим, щоб співвіднести тяжкість прееклампсії з аномальними значеннями еластичності плаценти.

Плацента зазнає морфологічних змін в процесі розвитку, і, як повідомили Nelson та ін., прееклампсія не повинна рахуватися хворобою з однотипною формою. Наше дослідження відображає значення зсувнохвильової еластографії в 4-тижневий період протягом другого триместру. Якби велику кількість пацієнток можна було б досліджувати починаючи з кінця першого триместру до пологів, то компіляція таких результатів могла б бути ефективна для розробки номограми для плацентарної еластичності по відношенню до гестації.

Одна з переваг зсувнохвильової еластографії полягає в тому, що вона може бути виконана в одній і тій же сесії дослідження і на одному і тому ж пристрої, який використовується для дослідження аномалій плода і доплерівського дослідження. Найголовнішою перевагою цього неінвазивного додатка є його незалежність від оператора. При цьому немає необхідності для проведення динамічного стиснення, оскільки зсувнохвильова еластографія базується на імпульсній акустичній енергії. З нашого досвіду, потрібна затримка дихання протягом приблизно 5 секунд, що не було проблемою ні для одного з наших пацієнтів. Єдиною проблемою для оператора було встановити ROI в найбільш підходящому місці плацентарної площадки, далеко від рухів плода, що після проведення декількох досліджень стало непроблематично.

Зсувнохвильова еластографія біологічних тканин здатна відрізняти лінійно еластичні, однорідні і ізотропні матеріали. Деформація тканин є нелінійною величиною, і її еластичність змінюється в просторі направлено. Плацентарна тканина не є однорідною, але її напрямки не є проблемою, оскільки вона має багату тканинну мережу судин, яка формує децидуальну і хоріонічну оболонки. Структура тканини їх межі впливають на швидкість зсуву хвилі, а також деяка механічна переривчастість у формі рубців або пухлини можуть змінювати механіку хвилі. Ці основні властивості впливають на перетворення швидкості зсуву хвилі в кПа, і можуть викликати помилки в апроксимації модуля Юнга. Використання значень швидкості зсуву хвиль, отже, зводить до мінімуму похибку вибірки. Ці фактори також можуть призвести до появи артефактів, і оператор повинен бути в курсі основних практичних моментів для того, щоб звести їх до мінімуму. Розміщення ROI має бути в безсудинній зоні, вільній від зони виходу канатика для забезпечення відносно однорідного дослідження. Зразки, отримані від країв повинні викроїти плацентарні тканини між ROI і плацентарні межі. Ця методика повинна дати надійні результати, так як ми не знайшли ніяких істотних відмінностей між ділянками зон дослідження. Цей висновок узгоджується з доказами, представленими в аналогічному дослідженні Li та ін., Sugitani та ін., а саме: збільшення значення еластичності плаценти сприяє розміщенню ROI на рівні виходу канатика. У нашому дослідженні зони проведення еластографії були обрані далеко від рівня виходу канатика, як вже зазначалося раніше.

Безпека цього методу під час вагітності були досліджена Sugitani та ін.  Гістологічного свідоцтва про теплове або  механічне пошкодження не було виявлено в їх дослідженні. Механічний індекс стискаючого імпульсу, що генерується при точковій зсувнохвильовій еластографії менше, ніж встановлені ліміти Управлінням по санітарному нагляду за якістю харчових продуктів та медикаментів (FDA, США) при ультразвуковому дослідженні, яке зіставлене з кольоровим доплерівським дослідженням. На підставі цих результатів, застосування точкової зсувнохвильової еластографії є безпечним для використання під час вагітності.

Патологічні дослідження плаценти при прееклампсії під час вагітності виявило інфаркти плаценти, склеротичні звуження артерій, і підвищення запалення ворсинок з низькою плацентарною вагою. Аналогічні механізми були відзначені в попередніх дослідженнях, які присвячені ролі зсувнохвильової еластографії у випадках фіброзу печінки, цирозу печінки, панкреатиту і гепатиту. Ми вважаємо, що ці гістологічні зміни в плаценті можуть приводити до збільшення значення еластичності. Відсутність гістопатологічної і динамометричної оцінки плаценти є недоліком нашого дослідження. Нещодавно Sugitani та ін. провели аналіз плацентарних тканин ex vivo, отриманих при нормальній вагітності і вагітності з гіпертензією. В їх дослідженні виявлена значна різниця в жорсткості плаценти. Їх дослідження добре корелює з нашими даними, і ми припускаємо, що функція плаценти може бути оцінена при клінічному використанні цього методу.

Були й деякі інші обмеження в нашому дослідженні. По-перше, жінки із заднім розташуванням плаценти були виключені з вибірки, так як максимальна глибина проникнення датчиком була 8 см. Цей фактор можна інтерпретувати як технічні обмеження для використання зсувнохвильової еластографії для загального скринінгу. По-друге, відсоток випадків прееклампсії у дослідженні виявився вищим, ніж нормальний розподіл прееклампсії серед населення. Це пов’язано з тим, що наша організація є третинним рівнем надання медичної допомоги, а жінки з вагітніст. високого ризику переводяться до нас з інших лікарень, тому кількість пацієнтів з прееклампсією і аномаліями плода, зареєстрованих під час дослідження, було високе.

На закінчення, зсувнохвильова еластографія здатна розрізняти нормальну вагітність і вагітність, ускладнену прееклампсією, на основі значень еластичності плаценти при її дослідженнях протягом другого триместру. В якості нового методу для характеристики тканин зсувнохвильова еластографія є ефективною технікою для оцінки функції плаценти і може бути використана як доповнення до існуючих методів прогнозування прееклампсії.