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编号:10270306
经阴道彩色多普勒超声在体外授精-胚胎移植中的应用
http://www.100md.com 《中华超声影像学杂志》 2000年第8期
     作者:贡雪灏 乐桂蓉 张青萍 朱桂金

    单位:430030 武汉,同济医科大学附属同济医院超声影像科

    关键词:

    中华超声影像学杂志000817

    体外授精-胚胎移植(IVF-ET),即“试管婴儿”用于治疗不孕症20余年来,尽管诱发排卵的方法不断改进,胚胎体外培养的技术日臻完善,却未能使妊娠率(PR)得到较大提高,仍维持在20%~30%左右。众所周知,IVF-ET能否获得成功主要取决于两方面因素:胚胎生命力(embryo vitality)和子宫内膜接受性(endometrial receptivity)。近来的研究表明,借助经阴道彩色多普勒超声(TVCD),一方面监测卵泡内部血流,据此选择成熟的卵泡穿刺、取卵,然后进行受精和体外培养, 获得高质量的胚胎;另一方面,检测子宫动脉及其分支血管的血流动力学参数,评估子宫内膜接受性,以决定何时进行移植。这对于提高IVF-ET的成功率具有重要指导意义。
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    一、TVCD技术简述

    TVCD是将普通阴道超声和多普勒技术相结合的一项新技术,近年来被广泛应用于各种妇产科疾病的诊断和鉴别诊断,在生殖医学领域的应用也日益广泛。除了一般阴道超声所具有的优点外,TVCD能通过彩色多普勒血流显像(CDFI)直观、定性地观察卵巢、子宫等盆腔脏器的血流分布状况,判断血流是否丰富; 另一方面也能应用频谱多普勒流速曲线测量有关血流动力学参数,对卵巢、子宫的血流进行定量分析,反映其功能状态。常用的血流动力学参数有:

    1.收缩期峰值血流速度(PSV或S)、舒张末期血流速度(EDV或D)。

    2.阻力指数(RI):RI=(收缩期峰值血流速度-舒张末期血流速度)/收缩期峰值血流速度,即(S-D)/S。

    3.搏动指数(PI):PI=(收缩期峰值血流速度-心动周期中最低血流速度)/空间最大血流速度的时间平均值,即(S-P′)/M。由于卵巢、子宫动脉流速曲线上心动周期中的最低流速与舒张期末流速重合,即P′=D, 故:PI=(S-D)/M。S/D、RI、PI低,说明血管阻力低,卵巢和子宫血流灌注好。S/D、RI、PI高,反映卵巢和子宫血流阻力高,灌注差,存在供血障碍。
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    二、TVCD在IVF-ET中的应用

    (一)检测卵泡血流,选择成熟卵子

    在IVF-ET中,选择成熟的卵泡进行穿刺、取卵,然后进行受精和体外培养,是获得高质量胚胎的关键。而目前判断卵泡是否成熟的方法是利用超声观测卵泡大小及形态学改变。由于成熟卵泡的大小存在很大差异, 且形态上成熟的卵泡, 其功能并不一定成熟,一些看上去“成熟”的卵泡,穿刺却往往采集不到卵子,因而该方法并不十分可靠。

    早在1991年, Kurjak发现优势卵泡直径达 12~15 mm时,其内可见血流信号,并推测卵泡血流可作为评估卵泡生长发育、成熟和排卵的有用参数[1]。继而, Campbell报道优势卵泡内的血流在排卵前明显增加,其PI值降低,而PSV却显著升高, 并在卵泡破裂前10 s达最大值[2]。于是,有人提出借助TVCD检测卵泡血流来判断卵泡是否成熟。
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    1.卵泡血流指数

    Oyesanya等在研究卵泡血流与采卵率之间关系时,发现卵泡血流出现与否和能否采到卵子显著相关。卵泡血流和卵泡成熟度之间是一种“全或无”的关系,凡检测到血流的卵泡为成熟的卵泡,多能采集到质量好的卵子;未探测到血流的卵泡为不成熟的卵泡,多采集不到卵子或即使采到卵子也不容易受精或不易发育成胚胎。作者由此提出卵泡血流指数这一概念,即显示血流信号的卵泡数占卵泡总数的比例,指数越高,采卵率也越高,因而认为在采卵前测定卵泡血流指数不仅能预测采卵率,而且能根据测定的结果对注射HCG的时间作出调整,提高卵泡血流指数,以获得最佳采卵率[3]

    2.卵泡血流分级

    借助高分辨力的超声仪,Nargund和Coulam采用一种半定量方法。在采卵前,检测不孕患者卵巢内每一个卵泡的血流,然后根据卵泡周围出现彩色血流的百分比,将卵泡分为4级:1级,卵泡周围可见1/4的彩色血流; 2级,卵泡周围可见1/2的彩色血流;3级,卵泡周围可见3/4的彩色血流;4级,整个卵泡被彩色血流所围绕。卵泡周围血流信号越多,卵泡的级别越高,表示卵泡越成熟。研究发现,所有妊娠的患者都至少有一个卵泡分级为3~4级[4-6]
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    3.卵泡血流动力学参数

    在上述研究的基础上,Nargund和Coulam进一步研究了卵泡的血流动力学参数,发现卵泡PSV高的患者,妊娠率较高。当卵泡PSV≥10 cm/s,获得高质量胚胎的可能性高达70%~75%[4-7]。而卵泡的其他血流动力学参数RI、PI则未发现与采卵率、形成的胚胎数之间存在着相关性[3,4]

    因此他们提出,TVCD检测卵泡血流能作为判断卵泡成熟度的指标。当卵泡血流指数较高,或单个卵泡分级在3~4级且PSV≥10 cm/s时,证明卵泡比较成熟,可采集到质量好的卵子,从而获得高质量的胚胎;另一方面,由于胚胎质量较高,可适当减少移植的胚胎数,以降低多胎的发生率。

    (二)检测子宫动脉血流评估子宫内膜接受性

    子宫内膜接受性是关系到IVF-ET能否成功的又一关键因素。由于子宫内膜接受性易受年龄、血液中生殖内分泌激素水平、卵巢功能状态甚至诱发排卵药物等多种因素的影响[8,9],在胚胎移植前,预测内膜是否适宜着床十分必要。目前用于预测内膜接受性的方法主要为免疫组化法,通过测定内膜中24-kd蛋白和E2受体的含量来预测子宫内膜的接受性[8]。此外,有学者利用超声观测治疗期间子宫内膜的厚度及形态来预测IVF-ET的结果。当超声显示子宫内膜厚度为8~9 mm, 内膜形态表现为多层,外层呈高回声,内层为低回声,或出现所谓 “三线征”时, 预示内膜接受性较好, 获得妊娠的机会较大[10,11]
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    近年,利用TVCD测定子宫动脉血流动力学参数评估子宫内膜接受性的方法日益受到重视,Steer在比较几种预测内膜接受性的方法后认为, 该方法在预测着床是否成功方面优于内膜组织学活检和超声测量内膜厚度[12]

    1.子宫动脉血流动力学参数

    胚胎移植前,Sterzik利用TVCD测量了子宫动脉血流的RI,发现子宫动脉血流阻力在妊娠组和未妊娠组有着明显的差别, 前者为 0.78±0.06,明显低于后者(0.84±0.08)[13]。Steer亦发现在胚胎移植日,子宫动脉血流的PI在妊娠组和未妊娠组存在显著性差异,前者为 2.08±0.43,后者为 2.62±0.85[14]。根据所测PI值的大小,Steer将患者分为3组:低阻力组(PI 1.00~1.99)、中等阻力组(PI 2.00~2.99)和高阻力组(PI≥3.00)。研究发现,①子宫动脉血流为中等阻力的患者,妊娠率、着床率较高,分别为 47.0%和 22.2%,意味着子宫内膜接受性最好,与此同时,发生多胎妊娠的可能性也较大,为47.1%[14]。Zaidi的研究也得出了相似的结论[15];②当PI>3.00,可预测35%的周期不能获得妊娠[14]。Cacciatore亦发现在胚胎移植时,如果子宫动脉PI>3.30、RI>0.95 或未检测到舒张末期血流,预示着床的可能性很低[16]
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    随后,Steer在冻融胚胎移植的研究中,再次验证了子宫动脉血流阻力与内膜接受性密切相关[12]

    以上研究表明,通过测量胚胎移植日子宫动脉的血流动力学参数(PI和RI), 不仅可以预示内膜是否适宜着床,以决定胚胎是移植还是冷冻储存, 而且当血流参数显示子宫内膜接受性最好时,可以适当减少移植的胚胎数,以降低多胎的发生。

    由于上述报道中PI、RI正常值范围相差较大, 和异常值存在着交叉, 加之有些学者未发现子宫动脉的血流参数在妊娠组和未妊娠组之间有明显的差别, 因此子宫动脉血流参数能否作为反映子宫内膜接受性的指标, 仍有争议,有待于进一步证实。

    2.子宫动脉内膜下分支血流动力学参数

    由于子宫动脉血流参数作为内膜接受性指标的结论尚未明确,人们将注意力转移到子宫动脉的分支血管上。 Kuspic利用高分辨力超声仪探测了子宫肌层放射动脉和内膜下螺旋动脉的血流后,首次发现内膜下螺旋动脉的血流也存在周期性的变化。在自然排卵周期中,螺旋动脉PI值由排卵前的 1.13 降至排卵后的最低值(0.72)。而在诱发排卵周期,其PI值在排卵前反而上升至 2.32[9]。认为内膜下螺旋动脉的血流参数(PI、RI)才可能真正反映子宫内膜的血流灌注,因而能作为反映子宫内膜接受性的指标,预测胚胎移植的着床率和妊娠率[6]
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    综上所述,TVCD作为一种新的无创性检查方法,在预测辅助生殖技术治疗结果方面具有广阔的研究和应用前景,正日益受到人们的重视。

    参考文献

    1,Kurjak A, Kupesic S, Schulman H, et al. Transvaginal color flow Doppler in the assessment of ovarian and uterine blood flow in infertile women. Fertil Steril, 1991, 56:870-873.

    2,Campbell S, Crayford TJB, Bourne TH, et al. Transvaginal color blood flow imaging of the periovulatory follicle. Fertil Steril, 1993, 60:433-438.
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    3,Oyesanya OA, Parsons JH, Collins WP, et al. Prediction of oocyte recovery rate by transvaginal ultrasonography and color Doppler imaging before human chorionic gonadotropin administration in IVF cycles. Fertil Steril, 1996, 65:806-809.

    4,Nargund G, Doyle PE, Bourne TH, et al. Ultrasound derived indices of follicular blood flow before HCG administration and the prediction of oocyte recovery and preimplantation embryo quality. Hum Reprod, 1996, 11:2512-2517.
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    5,Coulam CB, Goodman C, Rinehart JS. Color Doppler indices of follicular blood flow as predictors of pregnancy after IVF-ET. Hum Reprod, 1999, 14:1979-1982.

    6,Chui DK, Pugh ND, Walker SM, et al. Follicular vascularity-the predictive value of transvaginal power Doppler ultrasonography in an IVF programme:a preliminary study. Hum Reprod, 1997, 12:191-196.

    7,Nargund G, Bourne T, Doyle P, et al. Associations between ultrasound indices of follicular blood flow, oocyte recovery and preimplantation embryo quality. Hum Reprod, 1996,11:109-113.
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    8,Yaron Y, Peyser MR, Botchan A, et al. Endometrial receptivity in the light of modern assisted reproductive technologies. Fertil Steril, 1994, 62:225-232.

    9,Kupesic S, Kurjak A. Uterine and ovarian perfusion during the periovulatory period assessed by transvaginal color Doppler. Fertil Steril, 1993, 60:439-443.

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    11,Welker BG, Gembruch V, Diedrich K, et al. Transvaginal sonography of the endometrium during ovum pickup in stimulated cycles for in vitro fertilization. J Ultrasound Med, 1989, 8:549-553.

    12,Steer CV, Mason BA, Tan SL, et al. Vaginal color Doppler assessment of uterine artery impedance correlates with immunohistochemical markers of endometrial receptivity required for the implantation of an embryo. Fetil Steril, 1995, 63:101-108.
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    13,Sterzik K, Hütter W, Grab D, et al. Doppler sonographic findings and their correlation with implantation in an IVF program. Fertil Steril, 1989, 52:825-828.

    14,Steer CV, Mills C, Campbell S, et al. The use of transvaginal color flow imaging after IVF to identify optimum uterine conditions before embryo transfer. Fertil Steril, 1992, 57:372-376.

    15,Zaidi J, Kyei-Mensah A, Pittrof R, et al. Assessment of uterine artery blood flow on the day of HCG amnimstration by transvaginal color Doppler in IVF program. Fertil Steril, 1996, 65:377-381.

    16,Cacciatore B, Simberg N, Fusaro P A, et al. Transvaginal Doppler study of uterine artery blood flow in in vitro fertilization cycles. Fertil Steril, 1996,66:130-134.

    (收稿日期:2000-04-03), 百拇医药