УЗД сканер WS80
Ідеальний інструмент для пренатальних досліджень. Унікальне якість зображення і весь спектр діагностичних програм для експертної оцінки здоров'я жінки.
Вступ
Завдяки розвитку і вдосконалення технологій, засобів діагностики і візуалізації, в останні роки зріс інтерес фахівців репродуктології, морфологів і клініцистів до ранніх стадій ембріонального розвитку людини. Ще на Всесвітньому конгресі з біоетики (1996) обговорювалася необхідність всебічного визначення статусу ембріона людини, проблема визначення віку, з якого ембріон людини можна розглядати як особистість, що володіє правами і захищається законодавством, створення відповідних міжнародних правил для установ, що працюють в області репродуктивних технологій. Для практикуючого лікаря, як правило, найбільший інтерес представляє можливість клінічної оцінки перебігу раннього гестаційного періоду і можливість прогнозування ускладнень вагітності з метою своєчасної корекції і контролю стану матері та плоду.
Сучасна ехографія дає можливість простежити за розвитком плоду з самих ранніх етапів внутрішньоутробного розвитку. поява ультразвукових апаратів , Що дозволяють отримати тривимірне зображення досліджуваного об'єкта, в тому числі і в режимі "реального часу" розширює можливості ультразвукової візуалізації. Завдяки тривимірному УЗД, на ранніх термінах вагітності можна більш точно визначити ембріональний вік, раніше виявити грубі пороки розвитку , З високим ступенем точності визначати обсяг досліджуваного об'єкта. Найважливіша умова сприятливого перебігу вагітності і розвитку плода - становлення матково-плацентарного і плодово-плацентарного кровотоку. Морфологічні періоди розвитку плаценти досить добре вивчені і описані, а застосування тривимірних технологій в поєднанні з режимом енергетичного доплера дозволяє оцінювати ступінь розвитку судинної мережі органу.
У формуванні хоріона можна розрізнити три періоди: перший - предворсінчатий (7-8-й день ембріонального розвитку) - проліферація трофобласта перетворює його в "трофобластичний панцир", несодержащей ворсин; другий - утворення ворсин (9-49-й день ембріонального розвитку) - гістологічно виявляються тяжі і перегородки трофобласта, що формують первинні ворсинки, до кінця другого тижня в первинні ворсинки вростає сполучна тканина - формуються вторинні ворсинки; третій - утворення котиледонів (50-90-й день) - перетворення первинних ворсинок в третинні є найважливішим критичним періодом формування ембріона [1, 6, 10]. До кінця першого триместру вагітності завершується плацентация, встановлюється маточно.плацентарний і плодово-плацентарний кровотік, тобто до кінця третього місяця онтогенезу сформовані основні структурні елементи плаценти, вона залишається незрілою тільки в морфо-функціональному відношенні; закладені основні пускові моменти для формування первинної ФПН [5, 8].
В даний час з'явилися поодинокі роботи про використання тривимірного дослідження судин фетоплацентарного комплексу [19, 21]. Даних про дослідження кровотоку в хоріоні в першому триместрі вагітності в доступній літературі ми не виявили. Мета даної роботи - демонстрація можливості тривимірного ультразвукового дослідження ембріона, плода і хоріона при вагітності від 3 до 12 тижнів.
матеріали та методи
Обстежено 50 здорових вагітних без патології ембріона при нормальному перебігу даної вагітності і 110 пацієнток з клінічними і ультразвуковими ознаками загрози переривання. Визначення гестаційного терміну проводилося за датою останньої менструації.
До 14-го дня після запліднення провідні ембріологи світу розглядають ембріон людини як проембріон, вважаючи, що до цього терміну він сформований клітинними шарами, що представляють собою зародкові оболонки, матеріал, який не бере участі в побудові надалі власне ембріона [1, 2, 6, 12 , 13]. На 14-15 день визначена вісь зародкового диска, формується первинна смужка, гензеновскій вузлик, відбувається закладка хорди, тобто це термін початку формування елементів нервової системи ембріона людини.
Візуалізація ембріона вперше можлива при тривимірному дослідженні плодового яйця терміном не менше 3-4 тижнів, ембріональні стадії імплантації візуалізувати не вдається. Диференціювати зародок на тривимірному УЗД можна на стадії "первинної смужки", починаючи з 9-ї сомітной стадії [3], коли розмір зародка досягає 1,35 - 1,5 мм (4 тижні гестації). На цьому етапі можна розглянути амніотичну порожнину, зародок у вигляді "рисового зернятка" і прикріплюється стеблинка. Ехографіческая диференціація головного і тазового кінця, внутрізародишевих структур ще неможлива (рис. 1).
Мал. 1. Тривимірне дослідження плодового яйця.
а) Вагітність 3 тижні.
б) Вагітність 4 тижні.
1 - амніотична порожнина;
2 - ембріон;
3 - "прикріплюється стеблинка".
Харчування зародка на цій стадії розвитку здійснюється за рахунок аллантоиса - щільного тяжа епітеліальних клітин, вростаючого поступово в тканину амніотичної ніжки і з'єднує зародок з порожниною жовткового мішка [6, 18].
Морфологічно в 5 тижнів гестації (рис. 2 а) починає формуватися нервова трубка. До цього терміну довжина ембріона досягає 3 мм, відбувається утворення сомітов, розвиваються зачатки серця, легенів, щитовидної залози, пупкових судин. У відкритій нервової трубки вже намічаються передній, середній і задній мозкові бульбашки. Формується слухова плакода і зорова борозна, виявлені мандібулярная і гіоідная дуги; йде відділення хорди від підлягає ентодерми; помітні передня, середня і задня кишка. Визначається формується серце, встановлюється замкнутий кровообіг через жовтковий мішок і ніжку зародка [1, 6, 11, 14, 16]. У цей період візуалізується амніотична порожнина, жовтковий мішок, диференціюється вентральна і дорсальная поверхні ембріона, головний і тазовий кінець, диференціація внутрішніх органів неможлива. Трансвагінальна ехографія з використанням кольорового допплерівського картування дозволяє визначити пульсацію серцевої трубки. У зоні імплантації майданчика відбувається формування типових мезенхімальних ворсин, на протилежному полюсі плодового яйця ворсини зупиняються в своєму розвитку. У ці ж терміни вперше відзначається інвазія цитотрофобласту в стінку спіральних артерій і розтин останніх в формується межворсінчатое простір .
Мал. 2. Тривимірне дослідження плодового яйця.
а) Вагітність 5 тижнів.
б) Вагітність 6 тижнів.
1 - амніотична порожнина;
2 - жовтковий мішок (зріз);
3 - ембріон з вентральнійповерхні;
4 - головний кінець ембріона;
5, 6 - нирки верхніх і нижніх кінцівок відповідно.
6-й тиждень внутрішньоутробного розвитку (рис. 2 б) завершує сомітний період розвитку ембріона людини. У цей період визначаються зачатки рук і ніг, подовжується нирка передньої кінцівки, з'являється зачаток кистьовий пластини, нижня кінцівка залишається у вигляді нирки. Виникає зачаток парних півкуль головного мозку. Триває органогенез очей і вуха; в замкнутій нервової трубки чітко розрізняються відділи мозку і позначені півкулі головного мозку і мозочка. Встановлюється односторонній потік крові через серце, майже завершується підрозділ серця на камери, серце функціонує. Сформована первинна нирка; визначаються зачатки сечоводу, зачатки статевих залоз, а також печінку, жовчний міхур , Підшлункова залоза, різні відділи кишкового тракту [7, 14, 16]. Триває інвазія цитотрофобласту в сторону спіральних артерій, що призводить до формування венозних колекторів, однак збільшується матково-плацентарна циркуляція забезпечує тільки потреби самого ворсинчатого дерева, так як ще не пов'язана з кровоносною системою ембріона. До кінця 6-го тижня гестації довжина ембріона досягає 6-7 мм. Морфологічно даний період характеризується появою зябрових дуг, формуванням зорового міхура, початком диференціювання гіпофіза, індукцією кришталика і формуванням очного келиха. Формується проміжний і середній мозок, визначається порожнина четвертого шлуночка, заднього мозку. Починається формування кишечника і передньої черевної стінки. Ехографіческі визначається амніотична порожнина, жовтковий мішок, ембріон довжиною 4-5 мм. Чітко диференціюється вентральна і дорсальная поверхні ембріона, головний і тазовий кінець, нирки передніх і задніх кінцівок. При проведенні горизонтальних зрізів можлива візуалізація заднього мозку, зачатків парних півкуль головного мозку, порожнини четвертого шлуночка. При двомірному дослідженні, особливо із застосуванням кольорового картування, завжди можливе визначення пульсації серцевої трубки. Диференціація внутрізародишевих структур, в тому числі серцевої трубки, на даному етапі неможлива.
Початок 7-го тижня гестації - постсомітний період ембріогенезу. Довжина ембріона до цього часу досягає 7-8 мм. Подовжується верхня кінцівка, виникає розділова борозна між пальцями і починається ротація першого пальця кисті, видно міжпальцеву, з'являються пальцеві пластинки на нижніх кінцівках. На поверхні зародка визначається очей, мандібулярная, гіоідная і язикоглоткового дуга, з'являються носова ямка, носова складка, слухове піднесення. на тривимірної поверхневої реконструкції визначається головка плода, вентральна і дорсальная поверхні тіла, передній мозок, порожнину четвертого шлуночка, верхня кінцівка з палацовий платівкою, нирки нижніх кінцівок. Пальцеві виступи на верхній кінцівці візуалізувати не вдається. Чітко візуалізується пуповина (рис. 3 а, б). В цей же час остаточно складається ембріоплацентарное кровообіг і встановлюється гемохоріальная тип харчування тканин ембріона.
Мал. 3. Тривимірне дослідження плодового яйця.
а) Вагітність 7 тижнів.
б) Вагітність 7 тижнів.
1 - амніотична порожнина;
2 - жовтковий мішок (зріз);
3 - вентральна поверхня ембріона;
4 - дорсальная поверхню ембріона;
5 - головка ембріона;
6 - верхня кінцівка;
7 - нирки нижніх кінцівок;
8 - порожнина шлуночка;
9 - пуповина.
Довжина ембріона на початку 8-го тижня вагітності складає 15-20 мм. Голова різко збільшується, випрямляється тіло. Більш виражені структури головного відділу, сформовані п'ять первинних відділів мозку, сформовані ніздрі, розвивається зовнішнє вухо. Відбувається окостеніння довгих трубчастих кісток, осьового скелета і черепа. Встановлено початок рухового поведінки ембріона людини. При тривимірної реконструкції чітко визначається головка плода, щелепи, шия. При проведенні зрізу через мозкові структури визначаються латеральні шлуночки і формуються судинні сплетення. Помітні зачатки пальців кінцівок і ліктьові згини. Починається поділ пальців і виникає сгибательная складка тенара з радіальної сторони кисті. Перший палець кисті повністю ротирована. Формується пальцевая дуга стопи і пяточное піднесення, коліно. Незважаючи на чітко візуалізуються геніталії диференціація статі неможлива (рис. 4).
Період до кінця 8-го тижня ембріогенезу людини (довжина ембріона досягає 40 мм, маса 5 г) характеризується інтенсивним зростанням і подальшої диференціюванням систем органів. У цей період вимальовуються риси обличчя, що надає ембріону більша схожість з людським обличчям; відокремлюється шия, формуються зовнішнє вухо і зовнішні відділи носа, сформовані повіки і все відділи кінцівок, пальці, зникає хвіст. Інтенсивно розвиваються великі півкулі, в них помітні кора і базальні ганглії. Зовнішні статеві органи диференційовані по підлозі. Кінець 8-го тижня внутрішньоутробного розвитку знаменує закінчення ембріонального і початок плідного періоду у людини. Диференційовані основні структури і системи органів [1, 6, 7, 11, 13]. У матково-плацентарної області відзначається активна інвазія цітоторофобласта в миометрий . Це відповідає зростанню плаценти, переважно внаслідок збільшення довжини ворсин з бічними ветвлениями. Розвиваються капіляри ворсинчатого дерева і судини хориальной пластини. Анатомічне з'єднання плацентарної кровоносної мережі з аллантоісной судинами в складі пуповини обумовлює наявність постійного кровотоку в пуповині.
Мал. 4. Тривимірне дослідження плодового яйця.
Вагітність 8 тижнів.
1 - головка плода;
2 - верхня кінцівка з ліктьовим суглобом.
Починається з 9-го тижня внутрішньоутробного розвитку людини плодовий період, що завершується народженням плода, характеризується його інтенсивним зростанням, подальшої диференціюванням органів і систем і становленням їх диференційованих функцій. Відбувається закриття лицьових щілин, поява пальців рук і ніг, хрящової вушної раковини (рис. 5). У міру укрупнення плацентарних ворсин в центрі їх з'являються великі судини. Такі ж судини створюються в хориальной пластині, з'єднуються з магістральними судинами пуповини. Відбувається подальша структурна диференціювання плацентарно-пуповинної відділу і злиття його з ембріональної системою кровообігу.
Мал. 5. Тривимірне дослідження плодового яйця.
Вагітність 9 тижнів.
1 - головка плода (частково - зріз через бічні шлуночки);
2 - верхня кінцівка з ліктьовим суглобом і палацовий платівкою;
3 - нижня кінцівка з п'ятковим виступом;
4 - геніталії;
5 - пуповина.
На 10-му тижні спостерігається рефлекторне рух губ (розвивається рефлекс смоктання) (рис. 6 а, б). Для формується плаценти характерно уповільнення інвазії цитотрофобласта, починається децідуалізація ендометрія.
Мал. 7. Тривимірне дослідження плодового яйця.
а) Вагітність 10 тижнів.
б) Вагітність 11 тижнів.
в) Вагітність 12 тижнів.
На 12-му тижні внутрішньоутробного розвитку плід досягає 87 мм в довжину і важить близько 45 г, набуває все більше людських рис за сформованими частинами обличчя і голови. Рефлекторний рух пальців кінцівок у відповідь на дотик свідчить про розвиток відповідних центральних нейронних зв'язків. Розвиваються також нервові механізми деяких спінальних рефлексів плода. Відзначається дихальні руху (рис. 6 в). плацента набуває часточкову структуру, нараховуючи близько 30 котиледонів. Анатомічно в ній позначені септи і клітинні острівці. Маса її становить близько 20 г, по функціональної організації вона значно випереджає інші органи ембріона.
Методика, застосована нами при дослідженні обсягу і внутріплацентарного кровотоку, включала наступні етапи:
- визначення зони дослідження хоріона в режимі сірої шкали та енергетичного доплера (можливості датчика дозволяють записувати плодове яйце до 13 тижнів вагітності в повному обсязі) (рис. 7);
- вибір кута дослідження (для всіх досліджень обраний кут 15 ° - дозволяє коректно виділити хоріон у всіх зрізах плодового яйця);
- побудова області зображення судинної мережі хоріона;
- вибір частоти зрізів (для всіх досліджень обрана частота, відповідна товщині зрізів 1,5-2 мм, що є достатнім для отримання достовірних результатів);
- побудова гістограми судинного компонента в повному обсязі хоріона.
Мал. 7. Особа плода.
а) вагітності 13 тижнів.
б) вагітності 14 тижнів.
У всіх випадках визначався загальний обсяг тканини хоріона.
При комп'ютерній обробці плацентограмм [21] автоматично розраховували наступні параметри:
- VI - індекс васкуляризації, який відображає процентний вміст судинних елементів в сюжеті обсязі плацентарної тканини;
- FI - індекс кровотоку, який відображає кількість клітин крові, що транспортуються в момент дослідження, тобто інтенсивність кровотоку.
В результаті проведених досліджень виявлено закономірності формування судинного компонента хоріона при фізіологічно протікає вагітності. Згідно періодам структурного формування хоріона дані проаналізовані окремо в періоді освіти ворсин (до 7 тижнів) і в періоді формування котиледонів (до 12-13 тижнів) (рис. 8, табл. 1).
Мал. 8. Судини хоріона. Тривимірна реконструкція.
а) 7 тижнів гестації.
б) 12-13 тижнів гестації.
Таблиця 1. Об'ємний кровотік в хоріоні в I триместрі неускладненій вагітності ..
Термін вагітності Kолічество спостережень Обсяг хоріона, см³ VI (індекс васкуляризації) FI (індекс кровотоку) 5 тижнів 4 5,5 14,4 33,6 6 тижнів 4 9,2 18 30 7 тижнів 3 15,8 15 41 Середні показники 12, 3 14,5 36,0 8 тижнів 2 20,2 17 40 9 тижнів 2 32 18,8 40,9 10 тижнів 3 71,6 22,6 41 11 тижнів 3 147 16,2 49 12-13 тижнів 4 158 18 49 Середні показники 104 14,2 45,4
З табл. 1 видно, що в I триместрі вагітності відбувається поступове збільшення обсягу тканини хоріона від 5,5 до 158 см³ до 13-й тижня гестації, причому в період завершення формування ворсин наростання обсягу хоріона відбувається "стрибкоподібно", протягом 2-х тижнів (з 10 до 12 см³) обсяг хоріона зростає практично вдвічі (рис. 9).
Мал. 7. Динаміка зміни обсягу хоріона.
Мал. 9. I-й триместр фізіологічної вагітності.
Індекс васкуляризації, тобто співвідношення судинного компонента і паренхіми в даному обсязі тканини, зростає поступово, досягаючи максимальних значень до 10 тижнів гестації, потім дещо знижується (рис. 10).
Мал. 7. Динаміка зміни індексу васкуляризації хоріона.
Мал. 10. I-й триместр фізіологічної вагітності.
Індекс кровотоку протягом I триместру вагітності поступово збільшується, достовірних відмінностей в значеннях даного показника в період формування ворсин і в період формування котиледонів не виявлено.
При дослідженні різних ділянок хоріона - крайових і центральних - встановлено, що в терміни вагітності до 11 тижнів гетероморфізм кровотоку в хоріоні не виражений, достовірних відмінностей в кровопостачанні крайових і центральних ділянок не виявлено. Після 12 тижнів вагітності проявляється судинний гетероморфізм - індекс васкуляризації в центральній зоні хоріона вище, ніж в периферичних ділянках (табл. 2).
Таблиця 2. Порівняльні показники об'ємного кровотоку в хоріоні в I триместрі неускладненій вагітності ..
Термін гестації, тижнів Індекс васкуляризації і кровотоку Центральна зона парацентральная зона Периферична зона Весь хоріон До 11 VI 15,1 * 14,9 * 12,8 * 15,8 * FI 35,6 * 35,0 * 30,0 * 34, 6 * 12-13 VI 20,8 15,3 7,7 14,8 FI 55,6 44,1 33,6 45,4
Примітка. * - відмінності статистично недостовірні.
Крім того, були обстежені 110 вагітних з клінічними і ультразвуковими ознаками загрози переривання вагітності в I триместрі. Проводилося вимірювання об'єму хоріона і обчислення у них показників об'ємного кровотоку. Виявлено зміну розмірів і порушення кровотоку в формується хоріоні у всіх спостереженнях (табл. 3).
Таблиця 3. Середні значення обсягу і васкуляризації хоріона в I триместрі при загрозі переривання вагітності.
Показник Обсяг хоріона, cм³ Індекс васкуляризації VI Індекс кровотоку FI До 8 тижнів Середні показники 8,9 3,9 33 8-13 тижнів Середні показники 63 4,23 35,1
Порушення формування судинної мережі хоріона виражалося у відсутності чіткої структурності судинного дерева, візуальному відсутності гетероморфізм (рис. 11).
Мал. 11. Судинна мережа хоріона:
а) При вагітності 8 тижнів.
б) При загрозі переривання вагітності 12 тижнів.
Залежно від ступеня зниження показників обсягу і васкуляризації всі вагітні ретроспективно були поділені на 3 групи. Групу I склали 76 жінок, у яких обсяг хоріона був знижений на 25-35% щодо нормативного при даному гестаційному терміні, а індекс васкуляризації (VI) - на 45-55%. У групі II, що об'єднала 21 спостереження, обсяг хоріона знижений на 36-58%, а VI - на 56-65%. Група III включала 13 пацієнток з найбільш вираженими порушеннями: обсяг хоріона був зменшений на 56-78%, VI - на 70% і більше. Всім обстеженим проводилася стандартна терапія загрози переривання і наступних патологічних станів, які формувалися протягом гестації. Перинатальні наслідки в залежності від ступеня виявлених в I триместрі особливостей формування плацентарного кровотоку представлені на рис. 12 і 13.
Мал. 12. Ускладнення вагітності та пологів:
а, б) При порушенні васкуляризації хоріона в першому триместрі вагітності.
Висновки
тривимірна ехографія - новий крок в діагностиці внутрішньоутробного розвитку плода, дозволяє з ранніх строків вагітності досить детально візуалізувати ембріон, максимально точно визначати терміни гестації, починаючи з 8 тижнів дає можливість виявити грубі пороки розвитку ембріона і плоду, деякі маркери хромосомної патології. Отримання об'ємного зображення плоду, реконструкція його зовнішнього вигляду відкриває нові можливості для батьків, які можуть побачити свою майбутню дитину з фотографічною точністю.
Тривимірна допплерометрия з обчисленням показників об'ємного кровотоку демонструє закономірності формування судинного компонента хоріона в I триместрі неускладненій вагітності, може служити критерієм відбору пацієнток групи ризику по формуванню патологічного перебігу вагітності вже в I триместрі гестації.
література
- Заварзін А.А. Короткий посібник з ембріології людини і хребетних тварин. - Ленінград, Наркомздрав, 1939. - 204 с.
- Курило Л.Ф. Морфофункціональні характеристики оогенезу людини і ссавців // Дисс. ... д.ра біол. наук. - М., 1985. - 470 с.
- Курило Л.Ф. Запліднення і внутрішньоутробний розвиток людини.
- Медведєв М.В., кур'яком А., Юдіна Є.В. Доплерографія в акушерстві. - М .: Реальне Час, 1999..
- Медведєв М.В., Юдіна Є.В. Затримка внутрішньоутробного розвитку плода. - М .: РАВУЗДПГ, 1998..
- Милованов А.П, Савельєв С.В. Внутрішньоутробний розвиток людини // Керівництво для лікарів. - М .: МДВ, 2006. - 384 с.
- Савельєв С.В. Стадії ембріонального розвитку мозку людини. - М .: "ВЕДІ", 2002.
- Стигар А.М., Медведєв М.В. Ультразвукове дослідження плаценти, пуповини і навколоплідних вод // Клінічне керівництво по ультра-звукової діагностики. Під. Редакцією Митьково М.В., Медведєва М.В. - М .: Відар, 1997.- Т.2. - С. 68.69.
- Фалuн Л.І. Ембріологія людини. Атлас. - М .: Медицина, 1976. - 544 с.
- Федорова М.В. Калашникова Є.П. Плацента та її роль при вагітності. - М .: Медицина, 1986. - 265 с.
- Bodemer Ch.W. Modern embryology // NY, 1968; 475p.
- Corliss CE Patten`s human embryology. Elements of clinical development // McGroww.Hill Book Company, A Blackiston Publication, NY, ao, 1976; 470 p.
- Edwards RG Sciense et ethique de la segmentation des embrions humains in vitro // Contracpt. Fertil Sex 1986; 14: 4: 313.318.
- England MA Farbatlas der Embriologie // FKShattaner Verlag. - Stuttgart.NY1985; 25.
- McLaren A. IVF: regulation of prohibition? Nature 1989; 342: 6249: 469.470.
- McLaren A. Research on embryos in vitro. The various types of research. Report - Council of Europe's Third Symposium on Bioethics, 1996; Strasbourg.
- Moore KL The Developing Human: Clinically oriented Embryology Philadelphia, L, Saunders, 1973; 374.
- Patten BM Foundations of embryology // NY 1958.
- Pretorius DH, Nelson TR, Baergen RN, Pai E., Cantrell C. Imaging of placental vasculature using three.dimensional ultrasound and color power Doppler: a preliminary study // Ultrasound Obstet Gynecol, 1998. Jul; 12 (1): 45.9.
- Welsh AW, Humphries K., Congrove DO, Taylor MJ, Fisk NM Developments of three-dimensional power Doppler ultrasound imaging of fetoplacental vasculature // Ultrasound Med Biol, 2001. Sep; 27 (9): 1161.70.
- Kurjak А., Kupesic S., Zoclan T. Three-dimensional and power Doppler in the study of angiogenesis // Ultrasound Obstet Gynecol, 2001. Okt; 18 (4).
УЗД сканер WS80
Ідеальний інструмент для пренатальних досліджень. Унікальне якість зображення і весь спектр діагностичних програм для експертної оцінки здоров'я жінки.
IVF: regulation of prohibition?