中孕期子宫颈剪切波弹性成像联合子宫颈超声对早产的预测价值

朱银娣 卞金燕 王明玥 顾欣贤

早产及其引发的相关并发症一方面可能导致新生儿死亡率上升，另一方面易诱发存活早产儿发生多种严重并发症，给家庭和社会带来沉重负担[1]。因此，开发预测早产的有效手段，及早发现并干预是降低早产发病及死亡率的关键。迄今，通过超声测量子宫颈长度（cervical length，CL）仍是临床评估早产风险的常用手段[2]。此外，由临床医师检测子宫颈软硬度亦用于早产风险评估，因缺乏定量指标而限制了临床应用。

近年来，超声剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）可以通过分析组织的弹性系数、应变率等指标，具有定量评估组织硬度变化的功能，目前已成熟应用于肝脏、甲状腺、乳腺等器官[3-5]；最近有研究将剪切波弹性成像技术用于定量检测子宫颈软硬度[6-7]。本研究通过中孕期子宫颈剪切波弹性成像技术评价子宫颈组织超声弹性参数定量指标，探讨该技术在预测早产中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2021 年5 月-2022 年4 月在苏州大学附属独墅湖医院产科门诊行全程规范产前检查的129 例孕妇，纳入标准：（1）单活胎；（2）无家族遗传性疾病史；（3）无胎儿生理性发育异常。排除标准：（1）伴子宫颈疾病或合并先天性子宫畸形；（2）伴心、肝、肾脏器功能不全；（3）合并器官感染；（4）合并恶性疾病；（5）伴妊娠相关性并发症。本研究已通过医院医学伦理委员会审查，充分告知并征得孕妇及家属的知情同意，签署知情同意书。

1.2 观察指标及检测方法

1.2.1 基线信息 收集纳入孕妇的基础信息：（1）孕 龄；（2）怀孕次数：1 次、≥2 次；（3）体重指数（BMI）：正常（BMI≤23.9 kg/m2）、超重（BMI＞23.9 kg/m2）；（4）既往有无子宫颈疾病史；（5）早产史。

1.2.2 阴道超声检查 使用三星XW80A 彩色多普勒超声诊断仪，仪器安装Elastoscan 系统，配置EV3-10B 腔内容积探头，探头频率3～10 MHz。孕妇在检查床体位为膀胱截石位，检查探头缓慢置入阴道，在保证子宫颈不产生形态改变的基础上，以适宜的力度轻轻接触子宫颈，检查过程中注意维持探头平稳，确保孕妇不发生身体移动，平静呼吸，呈现子宫颈内、外口的结构，并检测CL。

1.2.3 E-cervix 子宫颈剪切波弹性成像检查 完成经阴道的超声检查后，再进行子宫颈剪切波弹性成像。首先测定子宫颈感兴趣区（ROI）的应变率，具体步骤为：当成像能够清楚并完全显示子宫颈结构时，呈现矢状面的图像，进一步启动弹性成像，在探头上施以适度的压力，以确保机器在5 s 内平稳检测到数值，此时，当弹性图像以稳定的状态呈现后再冻结图像。在图像上标注子宫颈内外口的区间，利用机器自带的软件测量4个区域波的弹性值，分别为：子宫颈内口前唇、内口后唇、外口前唇、外口后唇。在同一条件下检测三次，取其均值。

1.3 统计学处理 采用SPSS 25.0 软件行统计分析。正态分布计量资料以（）形式表示，采用t检验；偏态分布计量资料呈现为中位数及四分位数[M（Q1，Q3）]表示，组间比较采用非参数Mann-WhitneyU秩和检验；计数资料以频数或率（%）表示，采用χ2检验，通过绘制受试者工作特征（ROC）曲线，计算各个指标预测早产风险的曲线下面积（area under curve，AUC）、敏感度及特异度。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组孕妇一般资料比较 129 例孕妇年龄20～46 岁，中位年龄30.6 岁，均为单胎妊娠，孕周19+3～27+3周，平均（23.5±3.6）周。早产组年龄29.8（26.9，32.5）岁，足月产组年龄29.3（26.4，31.9）岁，两组年龄比较，差异无统计学意义（U=0.49，P=0.68），两组孕妇BMI、孕次、早产史、子宫颈手术史比较，除外早产史（P=0.03），其余指标两组间差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 两组孕妇基线资料比较[例（%）]

2.2 两组孕妇子宫颈超声剪切波弹性成像及子宫颈长度参数比较 早产组的子宫颈内口前唇、子宫颈内口后唇、子宫颈外口前唇、子宫颈外口后唇的弹性成像参数均低于足月产组，差异均有统计学意义（P＜0.01）。早产组的CL 短于足月产组，差异有统计学意义（P＜0.01）。见表2。

表2 两组孕妇子宫颈超声剪切波弹性成像及子宫颈长度参数比较（）

表2 两组孕妇子宫颈超声剪切波弹性成像及子宫颈长度参数比较（）

2.3 子宫颈剪切波弹性成像参数及CL 对早产的预测价值 将子宫颈内口前唇、子宫颈内口后唇、子宫颈外口前唇、子宫颈外口后唇的弹性成像参数及CL 分别作为预测的应变量，孕妇是否发生早产作为状态变量，计算相应指标的AUC、敏感度及特异度，子宫颈剪切波弹性成像各参数：子宫颈内口前唇、内口后唇、外口前唇、外口后唇弹性值预测孕妇早产的AUC 分别为0.816、0.843、0.662、0.525，CL 预测孕妇早产的AUC 为0.685，子宫颈内口前唇、后唇弹性值联合CL 预测孕妇早产的AUC 分别为0.852、0.887，见表3、图1。

表3 子宫颈超声弹性成像参数及CL对早产的预测价值

图1 子宫颈超声弹性成像参数及CL预测早产的ROC曲线

3 讨论

近年来随着新生儿救治体系的不断改善，我国新生儿死亡率显著下降，但早产依然成为诱发新生儿的重要死之一[8]。流行病学数据显示，我国孕妇发生早产的概率为5%～8%，在世界范围内虽概率较低，归因于较大的人口数量，绝对的早产儿数量位居世界前列[9]。由于早产无特征性临床表现，因此很难引起孕妇重视，易导致较高风险的不良后果[10]。可见，尽早预测、评估孕妇的早产风险，对降低早产率，改善孕妇及胎儿预后具有积极意义。显而易见，利用无创检查方式早期预测并评判孕妇早产风险，对控制胎儿早产率，改善妇儿预后显得意义重大。

超声作为一种无创检查手段，具有全面显示子宫颈状态的优势，利用超声测量CL 可作为一种简单方式预测孕妇早产概率，但单纯使用该方式的检出率较低。与足月产产妇相比，先兆及晚期流产产妇的子宫颈长度显著缩短，提示子宫颈管长度的变化可能与早产存在潜在的相关关系[11-12]。

剪切波弹性成像技术作为超声领域的新技术，因其具有的独特优势，已广泛应用于多种器官的功能检测[13-15]。作为新型超声显像技术，且兼具操作技术易推广，检测指标稳定，对孕妇及胎儿无影响，经济适用等多方面的优势，使得近年来的应用发展极为迅速。并且，剪切波弹性图像不会因孕周的增加而发生数据变化，因此其用于预测早产具有稳定的特征。该成像技术的原理为：利用机器自带的软件系统分析超声图像，并计算出不同组织的弹性系数，进一步分析目标组织，以此体现器官结构的弹性变化，协助评价组织病理及病理生理性变化，指导病情诊断或孕产妇生产预测[16]。在产科超声领域，当子宫颈在适度力量的作用下组织会发生形状变化，而外部力量取消后，子宫颈组织会逐渐恢复原有的组织学形态。利用探头发出的超声波作用于组织，声波脉冲穿透子宫颈组织，并在不同的组织部位聚焦，借此呈现目标组织弹性模量的变化，并分析出完整准确的弹性指标[17]。

随着孕期的增长，至妊娠中期，孕妇的子宫颈组织出现明显的生理性变化，表现为：胶原纤维比例下降，组织纤维间隙增大甚至发生溶解反应，与此同时，细胞外的基质成分、蛋白组分和水含量增多，导致子宫颈的硬度变软，有利于子宫颈扩张，为分娩作生理准备[18]。从机制方面分析，子宫颈组织的变软在发生时间上先于子宫颈解剖学的变短或子宫颈形态学的漏斗状改变。而子宫颈软化时间提前则会诱发早产[19]。理论上，可以利用此特点来预测早产。而越来越成熟的弹性超声显像技术则提供了可行性。

在本研究中，统计结果提示，早产组的CL 小于足月产组，且差异有统计学意义（P＜0.05）。同时，子宫颈剪切波弹性成像指标均小于足月产组，且差异有统计学意义（P＜0.05）。可见，出现早产的孕妇，其子宫颈组织的弹性存在显著的异常变化。原因可能为，该群体孕妇的子宫颈组织因多种原因引起组织一定范围内的软化，进而使子宫颈组织的弹性发生变化，诱发早产发生[20]。

为深入探讨子宫颈剪切波弹性参数对早产风险的预测价值，本研究计算相应指标的AUC。结果发现，CL 及子宫颈外口前、后唇指标的AUC 低于0.7，提示其预测价值欠佳。分析原因，可能与子宫颈管的长度与子宫颈的硬度之间存在一定的相关性。换言之，当子宫颈管的长度未发生变短时，仍合并子宫颈软化的可能性，同样易诱发早产，因此，单纯利用子宫颈长度来预测早产会发生漏诊。值得关注的是，子宫颈内口前、后唇剪切波弹性指标对孕妇早产显示出较好的预测价值，在临床上可用于指导预测早产。在本研究中，子宫颈成像各参数：子宫颈内口前唇、后唇，外口前唇、后唇的剪切波弹性值预测孕妇早产的AUC 分别为0.816、0.843、0.662、0.525，提示子宫颈内口弹性值的预测价值更大。一项前瞻性临床研究在孕期的不同时间（11～14 周、20～24 周和28～32 周）观察子宫颈剪切波弹性值，三个妊娠期的参数存在显著差异，子宫颈弹性在三个妊娠期表现出明显的软化，妊娠早期的中位CL明显短于妊娠中期和晚期（P=0.004，P＜0.001）[21]。分析原因：与子宫颈外口相比，子宫颈内口存在更丰富的组织胶原弹性蛋白，更大密度的弹性纤维，这导致了内外口纤维蛋白成分的非一致性，因此，弹性纤维占比较多的子宫颈内口与早产之间存在更强的相关性。而子宫颈内口剪切波弹性值的预测价值优于CL，解释原因在于子宫颈组织的弹性发生逐渐软化的时刻早于CL 的变化时间，子宫颈管在孕晚期才逐渐扩张、长度变短，因此在孕中期即具有较好的预测价值。在此基础上，本研究进一步发现子宫颈内口前唇、后唇弹性值联合CL 预测价值更佳。

本研究仍具有一定的局限性，相较于乳腺、甲状腺等疾病，超声弹性成像技术尚缺乏高级别的产科循证医学研究证据，且临床应用推广普及性不高。剪切波弹性成像在妊娠疾病中结果一致性不高，源于多方面的混杂因素的影响。不同医疗机构的设备，检查医师的检测流程、技术应用水平均存在较大的差别，孕妇群体的子宫颈组织在外力作用下形变程度存在个体差异，超声医师在检查时施加的外力程度及ROI 的选择亦无法统一，还包括目前暂不统一的检测结果的判别和分析标准。因此，仍需开展更多的探索研究，以指导超声弹性成像技术在产科疾病中的应用。本研究未能以CL 的数值进行分组，进而分析剪切波弹性参数对早产的预测价值，这将是今后的重要研究内容。

综上，子宫颈剪切波弹性成像联合子宫颈超声能够综合反映子宫颈的弹性状态，对预测孕妇的早产风险具有临床指导价值，可作为评判早产的重要超声软指标。