超聲微血管成像聯合血管內皮生長因子診斷胎兒生長受限

田 捧,管秀娟,董孝貞,孟欣雨,張紅彬,栗河舟

(鄭州大學第三附屬醫院超聲科,河南 鄭州 450052)

胎盤是胎兒與母體交換營養物質的重要樞紐。血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)對胎盤形成早期血管發生、絨毛內脈管系統形成、維持血管穩定性和通透性具有重要作用,可促進母胎間營養物質交換[1-2]。胎盤絨毛血管發育異常可影響胎兒從母體吸收營養物質[3-4]而致胎兒生長受限(fetal growth restriction, FGR)并造成圍產兒畸形、增加死亡率,還可能引發神經系統發育缺陷,增加其出生并成年后發生心血管及代謝性疾病的風險[5-6]。早期診斷FGR至關重要。微血管成像(microvascular flow imaging, MV-Flow)可顯示胎盤微血管結構并對其進行定量評估。本研究觀察MV-Flow聯合孕婦血清VEGF表達水平診斷FGR的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 前瞻性納入2021年11月—2023年2月鄭州大學第三附屬醫院經產前超聲診斷為胎兒生長受限的87例單胎妊娠孕婦(FGR組),年齡19～44歲、平均(30.3±6.6)歲;孕次1～3次、中位1.5(1.0,2.0)次;超聲檢查孕周20～38周、平均(29.2±4.9)周;其中43例孕周<28周(<28周亞組)、44例孕周≥28周(≥28周亞組);均符合第9版《婦產科學》診斷FGR標準[7]:胎兒生長潛能受損,估測胎兒體質量小于同孕周第10百分位。納入標準:①自然受孕,既往月經規律,末次月經準確,且能提供孕早期胎兒頭臀徑超聲報告以供進一步核實孕周;②胎兒無結構畸形、染色體和基因等異常;③孕婦無高血壓、糖尿病、心臟病等,無不良孕產史。同期納入112名常規產前接受超聲檢查的單胎妊娠孕婦(對照組),年齡19～42歲、平均(29.8±5.2)歲;孕次1～3次、中位1.5(1.0,2.0)次;超聲檢查孕周20～39周、平均(30.1±5.4)周;其中55名孕周<28周、57名孕周≥28周。本研究經院倫理委員會批準(2023-145-01),檢查前所有孕婦均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Samsung HERAW10彩色多普勒超聲診斷儀,頻率2.0～9.0 MHz CA2-9A凸陣探頭。囑孕婦仰臥,由2名具有5年以上產科超聲診斷經驗的超聲科醫師系統篩查胎兒結構,排除結構畸形;于孕婦平靜呼吸狀態下采用MV-Flow技術以橢圓形描記方式自動描記胎盤上、中、下段ROI,測量微血管指數(microvascular index, MVI);每名醫師測量2次,取均值作為最終結果。

1.3 測定VEGF 于超聲檢查次日清晨空腹采靜脈血,以酶聯免疫吸附試驗(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)試劑盒(北京晶美生物工程有限公司)測定孕婦血清VEGF表達水平。于分娩后立即避開梗死及鈣化灶切取胎盤中央母體面2 cm×2 cm×2 cm組織,采用蛋白質印跡法(Western blotting, WB),以甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GAPDH)為內參,檢測胎盤組織VEGF相對表達水平。

1.4 統計學分析 采用SPSS 26.0和 MedCalc 22.0統計分析軟件。以±s表示符合正態分布的計量資料,組間行兩獨立樣本的t檢驗;以中位數(上下四分位數)表示不符合正態分布的計量資料,組間行Mann-WhitneyU檢驗。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲線,計算曲線下面積(area under the curve, AUC)。以DeLong檢驗比較胎盤MVI、孕婦血清VEGF及二者聯合診斷FGR的AUC差異。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 基本資料 組間孕婦年齡(t=0.41,P=0.67)、孕次(Z=0.63,P=0.53)、超聲檢查時孕周(t=0.87,P=0.38)差異均無統計學意義。FGR組8例足月產、79例早產,11例自然分娩、76例接受剖宮產;對照組108名足月產、4名早產,75名自然分娩、37名接受剖宮產。FGR組胎兒中位出生孕周為32.0(30.0,34.0)周,對照組為39.0(38.0,39.0)周,前者小于后者(Z=-8.38,P<0.01);FGR組新生兒中位出生體質量為1 588.20(1 387.50,1 712.50)g,對照組為3250.00(3050.00,3462.50)g,前者小于后者(Z=-8.62,P<0.01)。

2.2 胎盤MVI FGR組2亞組胎盤MVI均低于對照組(P均<0.01),見表1及圖1、2。

圖1 FGR組孕25周胎兒 A、B.以MV-Flow技術測量胎盤微血流灌注顯示MVI=16.7% 圖2 對照組孕24周胎兒 A、B.以MV-Flow技術測量胎盤微血流灌注顯示MVI=49.6%

表1 不同孕周FGR組與對照組胎盤MVI和孕婦血清VEGF表達水平比較

2.3 VEGF表達水平 FGR組2亞組孕婦血清VEGF表達水平均低于對照組(P均<0.01),見表1。FGR組胎盤組織VEGF相對表達量明顯低于對照組(t=104.80,P<0.01),見圖3。

圖3 WB法測量對照組與FGR組胎盤VEGF相對表達量 A.電泳圖; B.柱狀圖

2.4 胎盤MVI、孕婦血清VEGF及二者聯合診斷FGR 以胎盤MVI、母體血清VEGF及二者聯合診斷<28周FGR的AUC分別為0.981、0.870和0.997,診斷≥28周FGR的AUC分別為0.991、0.867和0.993。在孕周<28周及≥28周亞組,以單一孕婦血清VEGF診斷FGR的AUC均低于胎盤MVI及孕婦血清VEGF聯合胎盤MVI(<28周亞組:P=0.04、0.01;≥28周亞組:P=0.01、0.01),而后二者AUC均無統計學差異(<28周亞組:P=0.15;≥28周亞組:P=0.37)。見表2及圖4。

圖4 胎盤MVI、孕婦血清VEGF及二者聯合診斷FGR的ROC曲線 A.<28周亞組; B.≥28周亞組

表2 胎盤MVI、孕婦血清VEGF及二者聯合診斷FGR的效能

3 討論

胎盤是聯系胎兒與母體的重要器官,胎盤血流狀態異常可致胎兒獲取能量不足而生長受限[8]。多種細胞因子參與調控胎盤血管生成過程,VEGF是其中最有效的促血管生長因子,作用于胎盤血管內皮細胞上的相應受體,通過刺激內皮細胞遷移、生長而調控胎盤血管生成[9];VEGF表達異常可影響胎盤血管網發育障礙而使胎盤功能損傷。既往研究[10]顯示,VEGF表達水平降低將使滋養細胞與新生血管減少,造成螺旋小動脈管腔變窄、胎盤血流量降低而致FGR。

MV-Flow技術基于時空相干原理顯示組織或病變內的低速血流,可通過測量MVI顯示ROI內血管分布及占比,進而量化評估多種器官內微血流灌注情況[11-12]。CHEN等[13]研究發現MV-Flow技術具有識別胎盤微血管的能力,可評估胎盤床微血管結構,用于監測正常及生長受限胎兒均具有較高可行性及臨床價值。母體血清及胎盤組織中VEGF異常表達所致胎盤血管生成減少可在聲像圖中表現為胎盤微血管分布異常而致MVI測值出現異常。牛梓涵等[14]同樣發現以MV-Flow技術所測MVI與FGR高度相關 。

本研究FGR組內2亞組胎盤MVI和孕婦血清VEGF表達水平均明顯低于對照組,其低表達VEGF使胎盤血管生成減少,聲像圖顯示血流信號分布稀疏且MVI低于對照組;分娩后針對胎盤中央母體面組織的檢測結果進一步提示VEGF在FGR胎盤組織中低表達而致胎盤血管發育障礙,使胎盤供血供氧能力下降,影響營養物質在母胎間的轉運。進一步分析顯示,28周前2組孕婦血清VEGF表達水平均高于28周后;且相同孕周比較,FGR組孕婦血清VEGF表達水平始終低于對照組,由此可推測VEGF在不同時期具有不同作用:其于孕早期主要參與血管發生及絨毛脈管系統發育,而在孕中晚期則主要參與維持血管通透性及穩定性,以保證胎盤血流灌注。

綜上所述,胎盤MVI和孕婦血清VEGF均可用于篩查FGR,而前者MVI更具價值。本研究的主要局限性:為單中心研究,樣本量較小,未能根據孕周進行更細致的對比分析;ROC曲線分析顯示孕婦血清VEGF診斷FGR的AUC低于胎盤MVI及二者聯合,而后二者AUC差異無統計學意義,原因可能在于VEGF在不同孕期具有不同作用,有待未來擴大樣本量進一步驗證。

利益沖突:全體作者聲明無利益沖突。

作者貢獻:田捧查閱文獻、研究設計和實施、 撰寫和修改文章;管秀娟、董孝貞研究實施;孟欣雨圖像處理、數據分析;張紅彬統計分析;栗河舟指導、審閱文章、經費支持。