Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние исследования шейки матки методами ультразвуковой диагностики в первом триместре беременности (обзор литературы) 10
1.1. Анатомо-морфологические изменения шейки матки во время беременности 10
1.2. Ультразвуковые маркеры невынашивания по причине хромосомных аномалий плода в первом триместре беременности 17
1.2.1.Роль эхоморфометрии шейки матки в прогнозировании риска невынашивания по причине хромосомных аномалий плода в первом триместре беременности 17
1.2.2. Способы оценки эластичности шейки матки современными методами исследования 20
1.2.3. Роль ультразвуковой эластографии шейки матки в прогнозировании риска невынашивания по причине хромосомной аномалии плода в первом триместре беременности 22
Глава 2. Материалы и методы исследования 31
2.1. Материалы исследования 31
2.2. Методы исследования 33
2.2.1. Методика проведения комбинированного скрининга первого триместра 33
2.2.2. Методы ультразвуковой диагностики в оценке шейки матки 40
2.2.3. Методы ультразвуковой эластографии шейки матки 41
2.3. Методы сбора и статистической обработки данных 43
Глава 3. Результаты собственных исследований 45
3.1. Результаты раннего комбинированного пренатального скрининга 45
3.2. Результаты трансвагинального ультразвукового измерения шейки матки у женщин группы высокого риска в первом триместре беременности 50
3.3. Результаты качественной ультразвуковой эластографии шейки матки беременных группы высокого риска по хромосомным аномалиям плода в первом триместре беременности 55
3.4. Результаты ультразвуковой эластографии сдвиговой волной шейки матки беременных с высоким риском хромосомных аномалий плода в первом триместре беременности 64
3.5. Сравнительная характеристика методов комплексного ультразвукового исследования в оценке шейки матки при беременности 71
Заключение 74
Выводы 86
Практические рекомендации 88
Список сокращений 89
Список литературы 90
- Анатомо-морфологические изменения шейки матки во время беременности
- Методика проведения комбинированного скрининга первого триместра
- Результаты трансвагинального ультразвукового измерения шейки матки у женщин группы высокого риска в первом триместре беременности
- Сравнительная характеристика методов комплексного ультразвукового исследования в оценке шейки матки при беременности
Анатомо-морфологические изменения шейки матки во время беременности
Шейка матки (cervix uteri) – анатомическая структура цилиндрической формы с центрально расположенным каналом, связывающим полость матки с влагалищем [3; 157].
Шейка матки является продолжением тела матки. В ней различают влагалищную часть (portio vaginalis) и верхний отрезок, непосредственно примыкающий к телу (portio supravaginalis). Канал ШМ имеет два сужения. Место перехода ШМ в перешеек соответствует внутреннему зеву. Во влагалище канал ШМ открывается наружным зевом, который ограничен двумя губами – передней и задней [2].
Длина ШМ претерпевает значительные изменения во время беременности. У небеременных женщин эта длина составляет примерно 33 мм [129]. Что касается беременных, то Y. S. Jo, D. G. Jang, N. Kim и др. (2011) после исследования 121 беременной женщины пришли к выводу, что при нормальном течении беременности ШМ в первом триместре длиннее, чем во втором триместре (4,08±0,72 см по сравнению с 3,89±0,85 см, p = 0,041), в то время как внутренний объем и ширина ШМ во втором триместре (39,29±11,18 см3 и 3,59±0,55 см соответственно) оказались значительно больше (p 0,001) по сравнению с аналогичными параметрами ШМ в первом триместре (31,42±12,12 см3 и 3,08±0,49 см) [134].
После 20-й недели беременности перешеек (часть миометрия между анатомическим и гистологическим внутренним зевом) сглаживается, формируется нижний сегмент матки, и нижний край амниотической полости сообщается с гистологическим внутренним зевом [1; 158]. Разграничение гистологического внутреннего зева от анатомического имеет особо важное клиническое значение при измерении ШМ до 20-й недели беременности, потому что шейка измеряется собственно между гистологическим внутренним зевом и наружным зевом [5; 25; 186]. На поперечном срезе ШМ на одну четверть состоит из наружного мышечного слоя и на три четверти – из внутреннего слоя преимущественно коллагеновой структуры. Мышечный слой полностью покрывает ШМ и соединяется с мышечным слоем тела матки сверху и с влагалищными мышцами снизу. Внутренний слой ШМ состоит из сети плотно переплетенных коллагеновых волокон, среди которых располагаются множество незрелых и предположительно нефункционирующих миоцитов, напоминающих мышечные волокна небольшой миомы [74; 185].
Во время беременности коллагеновые волокна подвергаются прогрессивной резорбции и замещаются жидкостью. Процесс начинается в области portio vaginalis и распространяется кверху по направлению к внутреннему зеву. Последующее размягчение, по всей видимости, дает возможность наружному зрелому мышечному слою влиять на диаметр шейки матки [22; 141].
Биомеханические изменения шейки матки во время беременности: С биомеханической точки зрения матка во время беременности может быть рассмотрена в качестве резервуара, стенки которого несут механическую нагрузку под подавлением изнутри полости. Отверстие ШМ представляет собой место, где прерываются стенки матки, и, следовательно, является слабым местом со структурной точки зрения. Шейка функционально может быть рассмотрена в качестве локального повышения толщины стенок контейнера под давлением, которое таким образом действует на соседние с отверстием зоны и заставляет их предотвратить дилата-цию. Нагрузка на ШМ является результатом балансирования между раскрывающими силами (внутренним давлением матки) и наружными силами, которые держат ее в закрытом состоянии (противодействующие силы со стороны нижней части брюшной полости и тазового дна).
Ответная реакция со стороны шейки на это состояние механической нагрузки, т. е. ее последующая деформация, раскрытие и укорочение, зависит от биомеханических характеристик ткани ШМ.
По данным Всемирного Альянса по Предотвращению Преждевременных родов и Мертворождению (Global Alliance to Prevent Prematurity and Stillbirth, GAPPS): «На течение биологических процессов во время беременности и их исхо 12 ды влияют многочисленные гетерогенные факторы… что наводит на мысль о разработке оптимальных стратегий лечения, нацеленных на первоначальные инициирующие причины…» [118]. Другими словами, выявление механизмов микроструктурных изменений во время ремоделирования шейки матки даст возможность определения необходимой тактики ведения беременности, включающей оптимальные лечебно-диагностические мероприятия, нацеленные на снижение неблагоприятных исходов беременности.
Функция ШМ изменяется со сроком беременности. До родов ШМ выполняет барьерную функцию и остается закрытой для обеспечения роста и развития плода внутри матки. Ближе к родам ШМ сокращается и сглаживается с целью изгнания плода [8; 127]. Когда механическая нагрузка в области ШМ становится достаточно высокой или ее жесткость становится достаточно низкой, она становится податливой. Раскрытие начинается от внутреннего зева, далее приводя к прогрессивному укорочению и к окончательному раскрытию. К моменту рождения окружность ШМ увеличивается в несколько раз для прохождения плода. Однако всего через несколько часов после родов шейка матки уже имеет восстановленную консистенцию и закрывается [122]. Следовательно, изменения ШМ, как физиологические, так и патологические, происходят очень быстро и до сих пор не до конца выяснены.
Изменения биомеханических характеристик ткани ШМ соотносятся с модификациями ее микроструктуры. Для обеспечения нормальной родовой деятельности, еще до ее начала, процесс ремоделирования ШМ должен быть идеально координирован [29; 51; 185]. Этот процесс перестройки является сложным комплексом изменений макро- и микроструктуры, биохимического составляющего, который в результате приводит к изменениям ее механических характеристик [18; 80; 144].
В настоящее время различают 4 этапа ремоделирования шейки, каждый из которых связан со специфическими коллагеновыми перестройками:
1) стадия размягчения;
2) укорочение и значительное размягчение («созревание»);
3) активная дилатация во время родов;
4) восстановление после родов [21; 116; 189]. Следует отметить, что размягчение ШМ играет намного более важную роль, чем укорочение. Процесс размягчения начинается сразу после зачатия и прогрессирует во время беременности [165]. Свидетельством важности процесса размягчения является то, что сокращения тела матки не приводят к началу родов до тех пор, пока ШМ плотная [104]. Более того, размягченная шейка связана с высокой частотой преждевременных родов, даже при отсутствии сокращений тела матки [49].
Размягчение ШМ определяется как измеримая растяжимость тканей по сравнению с небеременной шейкой [44; 68; 81]. После однократного запуска процесса размягчения наблюдается медленное постепенное снижение жесткости тканей, достигающее своего максимума во время родов [23; 24; 195].
При нормальной беременности увеличение растяжимости беременной ШМ не приводит к морфологическим изменениям до третьего триместра. Два недавних исследования пролили свет на многие вопросы относительно прогрессирующего снижения жесткости ШМ во время беременности. M. Parra-Saavedra, L. Gomez, A. Barrero и др. (2011) задокументировали линейное увеличение деформируемости ШМ (т. е. уменьшение передне-заднего диаметра на уровне середины длины шейки под воздействием компрессионной силы определенной величины) по мере продвижения срока беременности [162]. Вдоль тех же самых линий S. Badir, E. Mazza, M. Bajka (2013) продемонстрировали непрерывное снижение жесткости в области наружного зева [86]. Оба исследования показали, что шеечная ткань постепенно размягчается во время беременности.
Раскрытие и укорочение хоть и являются необходимым, но все же недостаточным условием для морфологических изменений ШМ. Именно оценка микроструктурной дезорганизации и увеличенной гидратации, влияющих на консистенцию шеечной ткани, может дать возможность раннего выявления повышенного риска преждевременных родов или прогнозирования исходов стимулирования.
Увеличение тканевой гидратации лежит в основе процесса ремоделирования ШМ. При этом также происходит дезорганизация коллагена и увеличивается эластичность (растяжимость, деформируемость) тканей. Именно на эти изменения нацелены современные диагностические методы, направленные на определение высокого риска невынашивания [16; 103; 185].
В настоящий момент в литературе редко встречаются морфологические исследования, в которых изучается процесс ремоделирования ШМ у людей, так как очень сложно получить биоматериалы ШМ в достаточном количестве во время беременности. Испытания на мышах помогают обходить эти сложности, потому что многие молекулярные механизмы ремоделирования ШМ являются общими у людей и мышей [89; 128; 145]. Несмотря на разнонаправленность этих исследований, все они сходятся в том, что на размягчение ШМ в значительной степени влияют именно изменения различных компонентов внеклеточной матрицы (ВМ).
Методика проведения комбинированного скрининга первого триместра
В качестве путей совершенствования массовой пренатальной диагностики врожденных пороков и хромосомных болезней у детей МЗ РФ был выбран стандарт, разработанный Фондом Фетальной Медицины под руководством профессора К. Николаидеса [153; 154], в связи с чем были изданы соответствующие приказы и постановления, которыми по настоящее время руководствуются акушеры-гинекологи, от первичного звена до специализированных стационаров.
Основной приказ, регламентирующий работу пренатальной службы в нашей стране, это приказ МЗ РФ от 1 ноября 2012 г. № 572н «Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи по профилю "акушерство и гинекология"», согласно которому женщинам при беременности трехкратно проводится скрининговое ультразвуковое исследование (на сроках беременности 11–14 недель, 18–21 неделя и 30–34 недели) и при сроке беременности 11–14 недель – определение сывороточных маркеров (связанного с беременностью плазменного протеина A (PAPP-A) и свободной бета-субъединицы хорионического гонадотропина) с последующим программным комплексным расчетом индивидуального риска рождения ребенка с ХА. Указанные медицинские мероприятия организуются и проводятся соответствующими медицинскими организациями.
Также, согласно приказу МЗ РФ от 28.12.2000 № 457 «О совершенствовании пренатальной диагностики в профилактике наследственных и врожденных заболеваний у детей» при установлении у беременной женщины высокого риска по хромосомным нарушениям у плода (индивидуальный риск 1/100 и выше) в I триместре беременности и (или) выявлении врожденных аномалий (пороков) развития у плода врач акушер-гинеколог направляет ее в медико-генетическую консультацию (центр) для медико-генетического консультирования и установления (подтверждения) пренатального диагноза и решения вопроса о необходимости использования инвазивных методов обследования.
При наличии показаний, беременные женщины могут направляться в акушерские стационары 3-й группы для оказания специализированной медицинской помощи (аспирация ворсин хориона, плацентоцентез, амниоцентез, кордоцентез) с последующим доступным генетическим анализом клеток плода и проведения медикаментозного лечения, направленного на сохранение беременности [73]. Руководствуясь вышеперечисленными приказами, а также приказом МЗ РТ от 15.03.2011 №330 «О проведении пренатальной диагностики врожденных нарушений развития ребенка», вместе с «Положением о межрайонном (республиканском) центре пренатальной диагностики нарушений внутриутробного развития ребенка», «Положением о специалисте межрайонного центра пренатальной диагностики нарушений внутриутробного развития ребенка» с 20.01.2012 в Республике Татарстан был начат централизованный скрининг I триместра беременности. В настоящее время в Татарстане функционируют 6 центров пренатальной диагностики, 3 из которых локализованы в г. Казань. Роль референсного центра, ответственного за методическое и практическое руководство скринингом по РТ, осуществляется медико-генетическим центром Республиканской клинической больницы МЗ РТ, на базе которого было выполнено настоящее исследование.
Схематическое изображение процесса скрининга приведено на Рисунке 2.2. Пренатальный скрининг включает в себя следующие 3 обязательных компо 36 нента: клиническое обследование, определение биохимических маркеров и УЗИ обследование.
1. Клиническое обследование беременных женщин проводится врачами акуше рами-гинекологами в женских консультациях, где помимо стандартного обследования беременных для постановки на учет определяется общепопуляционный риск ХА или ВПР у плода, количество плодов, а также определяется КТР плода на УЗИ обследова нии (не менее 45 мм и не более 84 мм). Ключевым моментом на данном этапе являет ся максимально точное определение гестационного срока (на основании КТР), для до стоверной интерпретации данных комбинированного биохимического и УЗ скринин га. После обследования всем беременным женщинам выдается направление в соответ ствующий центр пренатальной диагностики, где они могут бесплатно проходить по следующие этапы скрининг обследования.
2. Ультразвуковой скрининг первого триместра. Для УЗИ использовали си стему экспертного класса Accuvix XG фирмы Samsung Madison (Корея), оснащен ного 3Dи 4D (Live 3D) датчиками, цветным доплеровским картированием и т. д. Прибор соответствовал требованиям Стандарта Международной Электротехниче ской комиссии 1157 «Требования к предоставлению акустических выходных ха рактеристик медицинских диагностических приборов». В процессе УЗИ мы руко водствовались принципом ALARA (As Low As Reasonable Achievable). УЗИ проводилось врачами-экспертами, имеющими сертификат соответствия FMF.
При проведении УЗИ мы соблюдали следующие обязательные критерии:
1. При измерении КТР плод находился в нейтральном положении, расстояние от подбородка до грудины составляло 2–4 мм, спинка направлена кзади, длинная ось плода была параллельна плоскости сканирования.
2. Профиль плода выводился в средне-сагиттальное сечение, при котором одновременно визуализируются кость носа, кожа и кончик носа. Скуловая кость и сосудистые сплетения боковых желудочков не должны присутствовать в этом срезе, при этом срединные структуры мозга (диэнцефалон и 4-й желудочек) должны четко визуализироваться.
3. Изображение профиля плода увеличивается так, чтобы на экране аппарата отображались голова и часть грудной клетки плода.
4. ТВП измеряется на увеличенном изображении, метки расстояния устанавливаются в самой широкой части ВП строго на границы перехода гиперэхогенной составляющей линий, ограничивающих ВП, на гипоэхогенную составляющую.
5. Кости носа оцениваются и измеряются на полученном до этого увеличенном изображении профиля плода.
Все полученные эхограммы с измерениями сохранялись в памяти ультразвукового аппарата и использовались для внутреннего аудита. Измерения фиксировались в специальном направлении, отдельно заполнялся протокол УЗИ, где отражалась анатомия плода (череп, мозг, профиль, верхние и нижние конечности, положение сердца, желудок, мочевой пузырь).
После проведения УЗИ и установления точного срока беременности у всех беременных забиралась кровь на биохимический анализ и отправлялась в специальных пробирках вместе с данными УЗИ в медико-генетический центр.
3. Определение биохимических маркеров проводится на сроке беременности 10–13+6 недель при помощи иммунофлюорометрического анализа, во время которого определяются сывороточные уровни свободной фракции -субъединицы ХГЧ и ассоциированного с беременностью плазменного белка (PAPP-A). На базе лаборатории нашего ЦПД применяются тест-системы фирмы «BRAHMS KRYPTOR» (Хеннигсдорф, Германия), которая сертифицирована FMF для проведения биохимического скрининга первого триместра.
Результаты трансвагинального ультразвукового измерения шейки матки у женщин группы высокого риска в первом триместре беременности
На этапе медико-генетического консультирования, в ходе подготовки к уточняющей диагностике было проведено проспективное трансвагинальное ультразвуковое измерение длины шейки матки (9 МГц датчик, Accuvix XQ and V10; MedisonCo, Ltd, Сэул, Корея) 491 беременной женщине группы высокого риска. Трансвагинальный датчик вводился в передний свод влагалища. Женщина при этом находится в положении дорсальной литотомии. Далее на экране выводилось изображение ШМ в сагиттальном сечении с визуализацией эндоцервикса на всем протяжении. Длительность исследования в среднем составила 5 минут, длина ШМ измерялась между метками, установленными в области внутреннего и наружного зева. Из трех измерений регистрировалось минимальное. На данном этапе важно избегать лишней компрессии в области ШМ, чтобы не вызвать искусственное удлинение ШМ. Для этого исследователь сначала нажимает в области шейки при помощи датчика, а потом осторожно отдаляет датчик до момента, пока изображение внутреннего зева становится почти размытым.
Средние значения длины ШМ у беременных основной и контрольной группы приведены в Таблице 3.4, где продемонстрировано, что длина шейки у беременных с аномальным кариотипом плода (27,2±3,8 мм) достоверно короче длины шейки матки беременных с нормальным кариотипом плода (34,2±4,9 мм).
Средняя длина ШМ у всех исследуемых составила 32,7±5,5 мм (от 20 мм до 51 мм; медиана – 33; межквартильный размах – 28–37), что практически соответствует данным, приведенным A. P. Souka, I. Papastefanou, V. Michalitsi и др. в 2011 г. для первого триместра (средняя длина ШМ – 32,86 мм; медиана – 33 мм) [180].
При проведении статистического анализа данных относительно длины ШМ мы изначально провели тест Колмогорова – Смирнова относительно нормальности распределения данных, после чего, в связи с непараметрическим распределением данных (p 0,0001), был применен тест Манна – Уитни / Вилкоксон для 2 выборок (тест Крускал – Уоллис) для сравнения средних значений у беременных с аномальным кариотипом плода и у беременных с нормальным кариотипом плода (Таблица 3.5).
Площадь под кривой (AUC) составила 0,873 (95%-й ДИ = 0,833–0,913). При анализе координат ROC-кривой мы решили выбрать в качестве «cut-off» значения «27 мм», так как именно это значение соответствует высокой специфичности при допустимой чувствительности (Таблица 3.5). В зоне нашего интереса главным образом находится именно специфичность теста, который позволил бы исключить риск невынашивания по причине ХА у женщин группы высокого риска.
Несмотря на то, что в нашем исследовании порог укорочения выше такового, рекомендуемого Фондом фетальной медицины, а именно 25 мм, следует отметить, что, во-первых, последний рекомендован именно для второго триместра, когда нормальные значения беременной ШМ изначально короче длины ШМ в первом триместре, а также, с учетом данных A. Souka, I. Papastefanou, V. Michalitsi и соавторов (2011), укорочение шейки матки на 2,14–2,84 мм в первом триместре у женщин группы высокого риска, определенного на этапе комбинированного пренатального скрининга, является предиктором невынашивания во втором семестре. Логично предположить, что аналогичные изменения распространяются также на патологическое укорочение шейки матки.
При изучении Таблицы 3.5 становится очевидным, что длина шейки матки беременных группы высокого риска, измеренная в первом триместре беременности, в качестве диагностического теста, прогнозирующего ХА, обладает высокой специфичностью (91,95%) при NPV 88,5%, что означает, что при отсутствии признака укорочения ШМ в первом триместре менее 27 мм существует 88,5%-я вероятность (95%-й ДИ от 84,96% до 91,46%), что у беременной нормальный кариотип плода.
Это особенно важно для определения тактики ведения беременности в тех случаях, когда женщины группы высокого риска отказываются от инвазивной процедуры с последующим кариотипированием.
Анализ корреляции длины шейки матки с социо-демографическими и клиническими характеристиками беременных приведен в Таблице 3.6.
При изучении Таблицы 3.6 становится очевидным, что у женщин группы высокого риска по ХА в первом семестре длина шейки матки не коррелирует с базовыми социо-демографическими характеристиками (рост, вес, срок беременности и наличие родов в анамнезе). В связи с распределением данных, близкими к нормальным, был рассчитан именно коэффициент Пирсона.
При анализе корреляции длины шейки матки с уровнем PAPP-A (MoM) была выявлена слабая положительная корреляция (r = 0,29; r2 = 0,05; p 0,0001), что также продемонстрировано на точечной диаграмме на Рисунке 3.4. Для определения корреляции рассчитывался именно коэффициент Спирмена в связи с непараметрическим распределением данных.
При анализе корреляции длины ШМ с -ХГЧ статистически достоверной корреляции не выявлено (r = -0,005; p = 0,6).
Таким образом, длина ШМ в первом триместре у беременных группы высокого риска коррелирует только с PAPP-A, что указывает на роль последнего в сложном процессе ремоделирования шейки. В качестве диагностического теста трансвагинальное измерение длины шейки матки в первом триместре, с cutoff 27мм обладает высокой специфичностью и отрицательной прогностической значимостью, что указывает на возможность повышения специфичности прена-тальной диагностической системы в целом при добавлении данного теста.
Сравнительная характеристика методов комплексного ультразвукового исследования в оценке шейки матки при беременности
При обобщении вышеизложенного становится очевидным, что оценка особенностей ремоделирования ШМ в первом триместре беременных методами эхо-морфометрии способна с высокой долей вероятности прогнозировать наличие риска невынашивания по причине ХА плода у женщин группы высокого риска. Сравнительная характеристика трансвагинального измерения ШМ, качественной и количественной эластографии приведена на Рисунке 3.13.
Как продемонстрировано на лепестковой диаграмме, все три теста обладают высокой специфичностью, NPV и AUC, однако трансвагинальное измерение длины ШМ в качестве диагностического теста уступает в плане чувствительности, а качественная ультразвуковая эластография – в плане PPV.
При применении этих диагностических тестов в сочетании с другими инструментами пренатального скрининга станет возможным использовать именно сильные стороны этих тестов.
В свете вышеизложенного, приведенная ранее на Рисунке 2.2 схема пренатального скрининга выглядит, как представлено на Рисунке 3.14.
Высокое значение NPV делает УЭСВ методом выбора для исключения тех беременных группы высокого риска, кому изначально не показана биопсия ворсин хориона, а качественная ультразвуковая эластография, ввиду высокой чувствительности и специфичности, может быть использована как вместо ультразвуковой эла-стографии сдвиговой волны, так и в сочетании с ней, для индивидуального разбора сложных случаев, а также для консультирования женщин из группы «среднего риска» (1 : 100 – 1 : 200).
Определение высокого риска невынашивания по причине хромосомных аномалий плода на ранних сроках беременности обеспечит необходимым временем для принятия адекватных решений как беременных и их семей, так и бригаду акушеров-гинекологов, разрабатывающих соответствующие алгоритмы ведения данных беременных.