计算机辅助分析胎盘超声图像及脐血流信号的实验与临床研究

【摘要】： 目的：通过实验和临床研究，探讨计算机自动分析系统评价胎盘图像及脐血流多普勒信号的意义，具体分以下几方面探讨： 1、 建立胎盘图像的自动分级系统，研究自动分级与病理定量分析结果的关系。 2、 通过胎盘急性缺血胎羊动物实验，探讨脐动、静脉血流在不同条件下的改变；探讨多元分析法评价胎儿脐动脉多普勒信号的临床价值。 3、 联合计算机辅助分析胎盘图像和脐血流多元分析系统共同评价新方法在临床的应用价值。 材料和方法： 1、 建立胎盘图像自动分析系统并与病理结果相比较 188例妊娠妇女常规行B超检查，按照Grannum分级法对胎盘图像进行分级，并以576×432象素，BMP格式将图像保存于Pentium200计算机。对其中115例胎盘图像中感兴趣的区域利用模糊理论、数量化分级、线性回归法及神经网络等分类法将灰度统计法、频率域二维滤波器法、分形法及小波变换法的特征参数融合，对其进行自动分级，以此建立自动分级规则，并对另73例图像进行测试，比较四种方法的区别。将对其中26例胎盘娩出进行病理定量研究，分别计数胎盘血管合体膜、合体细胞结节、绒毛间隙、绒毛面积、纤维素、绒毛血管数量，比较胎盘自动分级结果与病理定量分析结果，建立两者的联系。 2、 急性胎盘缺血时脐血流改变及临床利用多种方法评价脐血流信号 绵羊2只，双胎妊娠，孕120-125天，50-55Kg。麻醉后施予如下措施，1号胎羊结扎一根脐动脉，观察脐血流改变；2号胎羊逐步结扎胎盘小叶，观察脐血流改变；3号胎羊逐步结扎胎盘小叶，观察脐血流改变，并增加脐带螺旋度，造成脐带假结,观察脐血流改变；4号胎羊直接增加脐带螺旋度，观察脐血流改变。 临床采集71例（56例正常、15例异常）孕妇脐血流多普勒声谱信号及音频信号，观察脐动静脉血流变化，利用零极点模型、分形法及Teager能量法比较与声谱参数S/D对异常妊娠的敏感性，并综合上述4种方法得到多元分析法共同研究其临床价值。 3、 临床评价 晚期妊娠（28～41周）病人36例，正常16例，异常20例（IUGR病人），将胎盘图像及胎儿脐血流音频多普勒信号输入计算机进行定量分析，每2周一 WP=5 次，同时测定生化指标（血E3和胎盘泌乳素HPL）直至分娩，分娩后胎盘行定量组份分析，根据妊娠结果（NST试验、分娩方式、Apgar评分等）评价比较各种方法的临床价值。 结果： 1、 对I、II级胎盘，四种决策法分级结果与传统分级法无统计学差异(P0.05)，对III级胎盘，模糊理论、数量化分级及线形回归法与传统分级法差异较大(P0.05)，接近1级。而神经网络法与传统分级法差异最小(P0.05)；胎盘位置与自动分级无影响。自动分级与病理结果显示，随妊娠进展，胎盘绒毛密度、血管数目、血管合体膜形成(VSM)、合体细胞结节及纤维素等也增加，胎盘自动分级与这些变化有相关关系。 2、 当急性胎盘缺血量小于整个胎盘血流量的60％时，脐动脉血流出现一过性变化，首先阻力升高，然后心率加快，随即恢复正常，一旦超过此临界点，脐静脉血流出现异常脉动波形，此时胎羊对脐带的扭曲或螺旋极其敏感，易产生胎羊缺血。 临床71例妊娠妇女，只有1例IUGR妊娠者脐静脉出现脉动波形，多元分析法联合评价脐动脉血流在15例异常者中检出率为73.3％，多普勒声譜法对病理妊娠检出率为33.3％，两者差异显著(P0.05)。 3、 妊娠30周后，血E3及HPL水平达到一定值，随孕周变化较小，多普勒血流各参数在妊娠晚期无显著变化，胎盘图像自动分级随孕周增加；联合胎盘图像及脐血流分析对预后有指导作用。 结论： 1、 胎盘自动分级是建立在传统胎盘分级基础上的计算机自动分析方法，可定量、连续地描述胎盘图像地微妙变化，从而反映胎盘组织自身的生理或病理改变。 2、 脐血流反映胎盘的功能情况，在胎盘有代偿功能情况下，脐动脉血流变化微小，可利用多元分析法早期发现脐动脉血流变化，提高诊断敏感性，在胎盘功能失代偿情况下，脐静脉血流出现变化，胎儿耐受力下降，临床应注意胎儿安危。 3、 在妊娠晚期，生化学方法在评价胎盘功能上定性作用优于定量作用，多普勒血流信号参数在妊娠后期也基本维持在一定范围，胎盘自动分级可反映胎盘组织的动态变化，联合胎盘图像及脐血流分析，可更全面、及时地反映胎盘状态。