Historie zobrazování v porodnictví

Cíle učení:

Po přečtení článku a vyplnění testu bude čtenář schopen:

• ■ Vysvětlit, jak technologické změny v průběhu času ovlivnily zobrazovací diagnostiku

• ■ Uvést, jak inovace v minulosti vedly k současné radiologické praxi

• ■ Popsat, jak zobrazování a zobrazovac-řízené terapie mohou pomoci v péči o pacienty

Prohlášení o akreditaci a jmenování

Sbor RSNA je akreditován Akreditační radou pro další vzdělávání lékařů (ACCME) k poskytování dalšího vzdělávání lékařů. RSNA určuje tuto časopiseckou aktivitu pro maximálně 1,0 kreditu AMA PRA kategorie 1TM. Lékaři by si měli nárokovat pouze kredity odpovídající rozsahu jejich účasti na této aktivitě.

Prohlášení o zveřejnění informací

AccME požaduje, aby RSNA jako akreditovaný poskytovatel CME získala od autorů, editorů a recenzentů této aktivity podepsané prohlášení o zveřejnění informací. Pro tuto časopiseckou CME aktivitu jsou prohlášení autorů uvedena na konci tohoto článku.

Úvod

Před objevem rentgenových paprsků a jejich zavedením do medicíny před o něco více než sto lety měli porodníci jen málo znalostí o tom, co se děje uvnitř gravidní dělohy. Od té doby až do rozvoje lékařské ultrasonografie (USG) počínaje 60. lety 20. století zůstávalo zobrazování těhotenství a vyvíjejícího se plodu primitivní. S rozvojem sonografické technologie se její využití v porodnictví dramaticky rozšířilo. Díky dvourozměrnému a trojrozměrnému (3D) snímání v reálném čase a spektrální a barevné dopplerovské sonografii dnes US poskytuje detailní zobrazení plodu, placenty, pupečníku, dělohy, děložního hrdla a adnex, stejně jako dynamickou vizualizaci srdce plodu, pohybů plodu a jeho dýchání. Ačkoli se k zobrazování těhotných pacientek používají i jiné zobrazovací metody, žádná z nich neposkytuje takovou bezpečnost, všestrannost a rozlišení, jaké poskytuje USG.

V 80. letech 20. století hráli radiologové v porodnickém zobrazovacím výzkumu a klinické praxi zcela zásadní roli. To se začalo měnit před 2 až 3 desetiletími, částečně proto, že náklady a regulační bariéry související se zářením se staly pro vstup do oboru poměrně nízkými. Přibližně od roku 1990 pochází většina inovací v porodnické USG od porodníků a dalších neradiologů a počet publikací v této oblasti, které se objevují v Radiologii a dalších všeobecných radiologických časopisech, se podstatně snížil.

V tomto přehledu historie zobrazování těhotných pacientek se budeme zabývat minulým a současným stavem různých diagnostických zobrazovacích technologií. Hlavní pozornost bude věnována zobrazování pomocí USG, což odpovídá jeho úloze při poskytování většiny zobrazovacích metod v těhotenství.

Historie zobrazovacích metod v porodnictví

Radiografie

Přínosy radiografie u těhotných žen byly poprvé prezentovány na devátém výročním zasedání Radiologické společnosti Severní Ameriky (RSNA) v Rochesteru, Minn, v prosinci 1923 a publikovány v časopise Radiology v roce 1924 Dorlandem, porodníkem/gynekologem z Loyola University v Chicagu, Ill (1), a Steinem a Arensem, porodníky/gynekology z nemocnice Michaela Reese v Chicagu (2). V těchto prvních studiích autoři popsali použití rentgenových snímků k potvrzení těhotenství zobrazením kostních struktur plodu, posouzení polohy plodu (obr. 1), odhadu gestačního stáří a diagnostice kostních anomálií plodu, jako je achrondroplazie. Kromě toho uváděli použití rentgenografie k posouzení mateřské pánve na přítomnost deformit, které by mohly způsobit obstrukci porodu. Stejně jako Edling (3) upozornili na technické obtíže při zobrazování struktur plodu kvůli zastínění páteří a pánevními kostmi matky a také kvůli obezitě matky (1-3). V této fázi historie rentgenových snímků nebyly známy žádné škodlivé účinky na plod (2).

Obrázek 1:

V průběhu následujících dvou desetiletí se objevily obavy z možnosti poškození plodu rentgenovým zářením (4,5). Murphy (4) uvedl zvýšený výskyt závažných abnormalit, včetně mikrocefalie a opoždění vývoje, u novorozenců žen ozářených po početí ve srovnání s novorozenci ozářenými před početím. Doporučil minimalizovat ozáření během těhotenství a omezit ho na diagnostické, nikoli terapeutické rentgenové záření. Na základě studií na zvířatech dospěli Russell a Russell (5) k závěru, že embryo je pravděpodobně velmi náchylné ke vzniku malformací, pokud je vystaveno záření, a to i při nízkých dávkách, zejména v kritickém období raného vývoje od 4. do 8. týdne těhotenství. Vysoké dávky by mohly způsobit potrat. Doporučili vyhnout se expozici záření, pokud by pacientka mohla být těhotná, a obhajovali stínění pánve u žen, které podstupují rentgenové snímkování jiných oblastí než pánve.

Přes tato varování se rentgenové snímky nadále používaly pro pelvimetrii matky a cefalometrii plodu ve snaze zabránit komplikacím při porodu, pokud byl plod příliš velký na to, aby se vešel do porodních cest v důsledku cefalopelvické disproporce (6-8). Kromě toho bylo zkoumáno několik dalších diagnostických použití. Patřila mezi ně snaha určit polohu placenty k diagnostice nízko položených placent (9,10) a amniografie (obr. 2), instilace kontrastní látky do amniální dutiny k posouzení polykání plodu, diagnostika zániku plodu (11) a diagnostika molárního těhotenství (12). Rentgenová amniografie se používala také pro transfuze krve plodu do břišní dutiny plodu pomocí vizualizace kontrastní látky ve střevním traktu plodu k lokalizaci místa pro injekci (13).

Obrázek 2a:

Obrázek 2b:

Obrázek 2c:

Obrázek 2d:

Do roku 1975 byly shromážděny přesvědčivé důkazy prokazující, že ozáření během těhotenství způsobuje potraty, vede k závažným škodlivým účinkům na plod, včetně zvýšeného rizika leukémie a dalších malignit, a mění poměr pohlaví novorozenců (14). Přibližně ve stejné době se jako alternativní způsob zobrazování těhotných pacientek začala objevovat USG, takže používání rentgenového záření u těchto pacientek rychle klesalo.

Radiografie se v těhotenství nadále používá z jiných než porodnických indikací, i když s opatrností. Obecně je snaha vyhnout se ozáření během časného těhotenství a pánev je stíněna, kdykoli je to možné (15).

Scintigrafie

Téměř žádné zobrazovací techniky nukleární medicíny nebyly použity u porodnic, s výjimkou několika studií v 60. letech 20. století, které používaly indium 113m (obr. 3) nebo radioaktivní jodovaný lidský sérový albumin k určení polohy placenty (16-18). V 60. letech 20. století někteří lékaři používali radioizotopové skenování k lokalizaci placenty před amniocentézou (13). Tyto diagnostické přístupy nebyly nikdy široce rozšířeny.

Obrázek 3:

CT zobrazení

Počítačová tomografie (CT) se stala široce dostupnou přibližně ve stejné době, kdy se jako zobrazovací metoda objevovala USG. Vzhledem k rizikům radiační expozice se CT k hodnocení těhotenství nebo plodu používalo jen zřídka. Jedna studie prokázala, že CT s nízkou dávkou (obr. 4) lze použít místo konvenční radiografie jako přesnou metodu pro posouzení hlavonožcových disproporcí (19). Tato technika se však používá zřídka.

Obrázek 4a:

Obrázek 4b:

Přes stále častější varování ohledně radiační zátěže plodu se používání CT v těhotenství v tomto posledním desetiletí prudce zvýšilo z indikací, které nesouvisejí s těhotenstvím samotným. Jedna instituce zaznamenala od roku 1997 do roku 2006 pětinásobný nárůst využívání CT u těhotných žen, zatímco míra využívání jiných zobrazovacích metod zahrnujících ionizující záření, jako je prostá radiografie a studie nukleární medicíny, se zvýšila minimálně (15).

MR zobrazování

Magnetická rezonance (MR) vtrhla na zobrazovací scénu v 80. letech 20. století a poskytla novou průřezovou zobrazovací metodu, která nevyužívá ionizující záření. V 1. dekádě jejího trvání se MR zobrazování u těhotných pacientek používalo především k hodnocení anatomie a patologie matky (20-22). Mezi prvními popsanými diagnózami byla torze vaječníku a hydatidiformní molární těhotenství. MR zobrazování se používalo také k hodnocení páteře matky, přičemž se zabránilo ozáření vyvíjejícího se plodu (20-22).

S tím, jak se technologie MR zobrazování zdokonalovala a umožňovala rychlejší pořizování snímků, získala MR zobrazování své místo při hodnocení anomálií plodu. Na přelomu století se MR zobrazování stalo důležitým doplňkem USG jak pro hodnocení komplikací těhotenství matky, tak pro doplňkové hodnocení anomálií plodu (23-30). MR zobrazení je zvláště užitečné při diagnostice a charakterizaci anomálií centrálního nervového systému plodu, kdy lze lépe než pomocí USG zobrazit struktury, jako je mozková kůra, zadní jáma, mozkový kmen, corpus callosum a mozkové komory, a to zejména ve třetím trimestru (obr. 5) (23,27-30). Kromě toho může nyní MR zobrazení hrát roli při odhadu objemu plic plodu u plodů s hrudními anomáliemi, jako je vrozená brániční kýla, vrozená malformace plicních dýchacích cest a bronchiální atrézie (31-37).

Obrázek 5a:

Obrázek 5b:

Ačkoli je USG primární zobrazovací metodou pro hodnocení bolestí břicha a dalších příznaků matky během těhotenství, MR zobrazení je nyní zobrazovací metodou volby, pokud nelze diagnózu stanovit pomocí USG. Zánět slepého střeva a další gastrointestinální onemocnění, stejně jako hepatobiliární a genitourinární abnormality, lze často diagnostikovat pomocí MR zobrazení během těhotenství (obr. 6) (38-42).

Obrázek 6a:

Obrázek 6b:

US zobrazení v porodnictví

Historie technologického vývoje US

Vývoj US jako diagnostické technologie začal koncem 40. a v 50. letech 20. století jako US v režimu A neboli amplitudovém režimu. Do těla byla vysílána jedna vysokofrekvenční zvuková vlna a signály z odražené vlny byly zaznamenány, když se vrátily ke zdroji signálu, nazývanému snímač. Vracející se signály neboli ozvěny bylo možné vynést do grafu na základě času od vysílání do návratu a na základě známé rychlosti ultrazvukové vlny při jejím průchodu tkání bylo možné vypočítat vzdálenost ke každé odrážející se struktuře. Tato technika se ukázala jako přesná pro lokalizaci hlavy plodu a pro měření velikosti hlavy. Prvním příspěvkem o US zobrazování prezentovaným na výročním zasedání RSNA byla práce Dr. Barryho Goldberga z roku 1965 o měření hlavičky plodu, studie, která byla následně publikována v časopise Radiology v roce 1966 (43,44). Goldberg ve své studii ukázal, jak lze pomocí USG v režimu A měřit velikost hlavy plodu v biparietálním průměru (obr. 7), a uvedl, že tato metoda je bezpečná a přesná, s vynikající korelací prenatálních měření hlavy s postnatální velikostí hlavy (43).

Obrázek 7:

Krátce po zavedení USG s vlnou A byl vyvinut Doppler s kontinuální vlnou, který byl použit u těhotné pacientky. Doppler s kontinuální vlnou využívá kontinuální vysílání stabilní frekvenční vlny podél linie promítané ze snímače a zpětné signály jsou vyhodnocovány za účelem identifikace změn frekvence. Tyto změny, označované jako Dopplerův efekt, jsou způsobeny odrazem zvukové vlny od pohybujících se struktur, jako je krev proudící směrem od snímače nebo k němu. Změny frekvence v čase lze vynést do grafu, který lze použít ke sledování srdeční frekvence plodu (obr. 8) i k dalším aplikacím (44,45). Omezení kontinuálního dopplera však spočívá v tom, že nelze určit polohu průtokových signálů, protože přenos je kontinuální, takže nelze určit dobu, za kterou se odražený impulz vrátí ke snímači.

Obrázek 8:

V polovině 60. let 20. století byl vyvinut M-mód (pohybový režim) US. Tato metoda využívá přenos opakovaných ultrazvukových vln v režimu A s následnou detekcí odražených vln podél linie přenosu. Odrazy bylo možné zobrazit v grafech v průběhu času a ukázat změny, ke kterým dochází v různých hloubkách od snímače. Hodnota M-mode US pro měření srdeční frekvence plodu byla rychle rozpoznána (44). Kromě toho bylo možné dokumentovat pohyby plodu.

K zásadnímu průlomu v US zobrazení došlo počátkem 70. let 20. století, kdy bylo vyvinuto statické zobrazení v režimu B (brightness-mode). Tato technologie poskytla první dvojrozměrné snímky těhotné dělohy a vyvíjejícího se plodu. Ultrazvukové vlny byly přenášeny podél řady čar, jak se snímač pohyboval po těle. Odražené signály se vykreslovaly vedle sebe a vytvářely obraz na televizním monitoru. Díky možnosti zobrazit hlavičku plodu bylo možné zpřesnit rovinu měření biparietálního průměru a zvýšit tak přesnost (obr. 9). USG měření hlavičky plodu bylo nyní možné provádět spolehlivěji a bezpečněji, aniž by byl plod vystaven ionizujícímu záření (44,46).

Obrázek 9:

Původně B-mode US vytvářel bistabilní obrazy sestávající z bílých bodů na černém pozadí nebo naopak. V polovině 70. let 20. století se B-mode obrazy staly sofistikovanějšími, protože amplituda vracejících se signálů byla převedena na stupnici šedi, přičemž signály s vyšší amplitudou se na US monitoru zobrazovaly bělejší než signály s nižší amplitudou. Nyní bylo možné rozlišit různé typy tkání, přičemž bílé kostěné struktury se odlišovaly od šedých pevných tkání a černé tekutiny (44,47,48).

Dalším důležitým vývojem byla sonografie v reálném čase (44,49). Byly vyvinuty US snímače, které dokázaly získat mnoho snímků za sekundu a aktualizovat US obraz na monitoru dostatečně rychle, aby se zdálo, že je v nepřetržitém pohybu. Na přelomu 70. a 80. let 20. století nahradilo zobrazování v reálném čase statické B-scany. USG zobrazování v reálném čase bylo pro porodnici nesmírně cenné. Bylo možné vyhodnotit mnohem více anatomických struktur plodu bez zkreslení pohybem plodu. Bylo možné zobrazit intrakraniální struktury plodu, páteř, ledviny, žaludek a močový měchýř. K posouzení růstu plodu bylo nyní možné reprodukovatelně získat i jiná měření než biparietální průměr, například obvod břicha plodu a délku stehenní kosti. Bylo možné určit přesnou polohu placenty a posoudit objem plodové vody (49).

Od 80. let 20. století do současnosti umožnily nové technologie snímačů a lepší výpočetní výkon rychlé zdokonalení USG v reálném čase ve stupních šedi a vývoj nových možností USG systémů. Transvaginální snímače, vyvinuté v polovině až na konci 80. let 20. století, poskytly zobrazení dělohy a vaječníků s vysokým rozlišením, což umožnilo časnější a lepší posouzení těhotenství, než bylo dříve možné (35,50-54). Přibližně ve stejné době byl do US systémů začleněn pulzně vlnový doppler, který zobrazuje dopplerovský posun z určitého místa. Tato dopplerovská technologie umožňuje hodnotit průtok krve v průběhu celého srdečního cyklu, aby bylo možné určit vrcholovou rychlost a posoudit konfiguraci vlnění z určité cévy nebo struktury. Počátkem 90. let 20. století se stal široce dostupným barevný doppler, který poskytuje barevně kódované zobrazení směru a rychlosti krevního toku superponované na obraz ve stupních šedi a poskytuje informace o přítomnosti krevního toku v cévách a orgánech v reálném čase (44). To bylo zvláště užitečné v porodnictví pro posouzení průtoku krve v pupečníku, placentě a srdci plodu.

Všeobecně lze říci, že každý nový pokrok v USG, od režimu A k režimu B, od statického snímání přes statické snímání ve stupnici šedi ke snímání v reálném čase, od transvaginálního snímání k dopplerovskému snímání pulzních vln k barevnému dopplerovskému snímání, byl velmi rychle přijat do diagnostického arzenálu v porodnictví. To vedlo k přesnější a rychlejší diagnostice abnormalit plodu a porodnických komplikací. Jednou z výjimek v tomto rychlém přijetí byla volumetrická neboli 3D USG. Ačkoli 3D zobrazování bylo vyvinuto již v 80. letech 20. století pro jiné modality, jako je CT (55), vývoj a zavádění 3D US probíhaly v průběhu 90. let pomalu, pravděpodobně kvůli nízkému rozlišení obrazu a nízké rychlosti počítačového zpracování. Postupně se objevily studie pojednávající o statické 3D US a 3D US v reálném čase (nazývané také čtyřrozměrná US) a jejich hodnotě pro hodnocení plodu (56-60), ale tyto techniky se do klinické praxe zaváděly pomalu. Teprve po několika letech 21. století se 3D a čtyřrozměrná US konečně staly široce dostupnými (61). Díky možnostem 3D akvizice bylo možné ukládat objemy, se kterými bylo možné manipulovat i po dokončení vyšetření a odchodu pacienta z USG pracoviště. Interpretující lékaři se již nemuseli spoléhat na vybrané snímky struktur plodu, ale mohli si prohlížením uložených objemů prohlédnout celý plod (obr. 10a) (61). Navzdory široké dostupnosti je však použití poexpozičního zpracování 3D objemů pro interpretaci stále neobvyklé.

Obrázek 10a:

Obrázek 10b:

Obrázek 10c:

Jedním z hlavních faktorů pohánějících používání 3D US v porodnictví je tlak pacientů na zobrazení jejich plodu ve 3D (obr. 10b). Techniky vykreslování povrchu poskytují nápadně realistické snímky, které kromě toho, že rodiče vzrušují, umožňují demonstrovat anomálie, jako jsou například obličejové rozštěpy. Pro posouzení řady anomálií, zejména těch, které se týkají obličeje a kosterního systému, mohou být užitečné i další techniky manipulace s objemy plodu. Například použití nastavení kostního okna na získaný objem umožňuje zobrazit kostní detaily obratlů a usnadnit tak diagnostiku hemivertebrálních obratlů (obr. 10c) nebo určit úroveň meningomyelokély.

Dvě další US technologie se staly dostupnými nedávno, ale do porodnického zobrazování téměř nepronikly. První z nich zahrnuje použití US kontrastních látek, které se ve Spojených státech pro nekardiologické aplikace příliš nepoužívají, částečně kvůli tomu, že tyto látky nejsou schváleny Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv. Přinejmenším jedna studie ze Spojeného království prokázala, že kontrastní látka může pomoci při určování chorionicity dvojčetného těhotenství (62), což je aplikace s omezenou hodnotou a využitím, protože USG bez kontrastní látky může obecně tohoto cíle dosáhnout. Druhou technologií na obzoru je US elastografie, která umožňuje kvalitativní a kvantitativní hodnocení tuhosti tkání. Nedávno byla schválena pro použití ve Spojených státech a existují určité důkazy, že tato modalita může být užitečná pro sledování děložního hrdla v těhotenství (63).

Současná úloha USG v porodnictví

US zobrazení se ukázalo jako mimořádně cenný diagnostický nástroj v prvním trimestru těhotenství. Od vzniku US jako zobrazovací metody volby v porodnictví bylo jedním ze zaměření výzkumu popsat posloupnost normálních milníků v časném těhotenství. Gestační váček je poprvé viditelný při transvaginální sonografii přibližně v 5. týdnu těhotenství, kdy se jeví jako malá intrauterinní cystická struktura (obr. 11a). Během následujícího týdne roste průměrný průměr vaku rychlostí 1 mm za den. Žloutkový váček, malá kruhová struktura uvnitř gestačního váčku, je poprvé viditelný v 5,5 týdnu. Embryo s mihotavými srdečními pohyby je obvykle viditelné v 6. týdnu. Délka embrya nebo plodu, měřená jako délka od korunky k zádíčkům, je v 6. týdnu 3 mm a do konce prvního trimestru se zvětší přibližně na 70 mm (64).

Obrázek 11a:

Obrázek 11b:

Informace o normálních USG nálezech v prvním trimestru mají dvě důležitá klinická využití: určení gestačního stáří a diagnostiku časného selhání těhotenství (potratu). Od 5. do 6. týdne, před vizualizací embrya, lze těhotenství datovat buď na základě průměrného průměru vaku, nebo na základě obsahu gestačního vaku. Při použití druhého přístupu se gestační stáří přiřazuje jako 5 týdnů, pokud je gestační váček bez identifikovatelných vnitřních struktur, 5,5 týdne, pokud je gestační váček se žloutkovým váčkem, ale bez embrya, a 6 týdnů, pokud je viditelné embryo do velikosti 3-4 mm. Od 6. týdne se datování provádí na základě délky od korunky k zadečku (64).

Pokud časné těhotenství nesplňuje očekávané normální sonografické milníky, je třeba mít podezření na selhání těhotenství (65). Počátkem devadesátých let 20. století patřil mezi obecně uznávaná kritéria neúspěšného těhotenství střední průměr vaku alespoň 8 mm bez viditelného žloutkového váčku nebo 16 mm bez embrya při transvaginální sonografii (53) nebo délka korunky k zadečku alespoň 5 mm bez viditelné srdeční akce (54). Od té doby se však ukázalo, že tato kritéria nejsou spolehlivá (66), a nyní se používají přísnější kritéria: střední průměr žloutkového váčku alespoň 25 mm bez embrya nebo délka korunky k zadečku 7 mm bez srdeční akce (67). Mezi US nálezy, které jsou podezřelé, ale ne definitivní, pro selhání těhotenství, patří malá velikost gestačního váčku, nepravidelný tvar váčku, velký žloutkový váček, prázdný amnion a další (65,67-69).

Když je embryo poprvé viditelné na US snímku, přibližně v 6. týdnu těhotenství, a ještě 1-2 týdny poté, nelze jasně identifikovat žádné anatomické struktury kromě bijícího srdce. Přibližně v 8. týdnu těhotenství začínají být některé anatomické struktury rozeznatelné (obr. 11b). Dvě normální struktury, které jsou viditelné v tomto věku nebo krátce po něm, jsou fyziologická střevní herniace (70) a rhombencephalon v mozku plodu (71). Dalším anatomickým znakem viditelným v polovině až na konci prvního trimestru je hypoechogenní zóna v zadní části krku, označovaná jako nuchální průsvit. V 90. letech 20. století bylo zřejmé, že ztluštění nuchální translucence ukazuje na zvýšené riziko trizomie 21 a dalších forem aneuploidie, jakož i strukturálních anomálií (72). Od 90. let 20. století sice pokračoval další výzkum v oblasti diagnostiky aneuploidií a strukturálních anomálií, většina těchto prací však byla publikována mimo radiologickou literaturu.

Ne všechna těhotenství se implantují v děloze. Některá implantují spíše v mimoděložních místech mimo dutinu děložní. Když se u ženy objeví krvácení nebo bolest v časném těhotenství, je klíčovým rozlišením, zda se jedná o nitroděložní nebo mimoděložní těhotenství. Pokud USG prokáže kolekci nitroděložní tekutiny, která obsahuje žloutkový váček nebo embryo, lze s jistotou stanovit diagnózu nitroděložního těhotenství. Diagnostické dilema však vzniká, pokud USG prokáže kolekci nitroděložní tekutiny bez viditelného obsahu, protože před rokem 1980 bylo známo, že takový nález může být přítomen u ženy s nitroděložním nebo mimoděložním těhotenstvím (73). Pro nitroděložní tekutinu u žen s mimoděložním těhotenstvím se vžila řada termínů, včetně pseudogestačního vaku (74), deciduálního odlitku (73) a deciduální cysty (75). Řada studií z počátku až poloviny 80. let 20. století hodnotila sonografické znaky, které měly pomoci odlišit nitroděložní gestační váček od pseudogestačního váčku. První z nich, znak dvojitého vaku, byl popsán jako kolekce nitroděložní tekutiny obklopená dvěma echogenními prstenci (74,76). Zdůvodnění tohoto znaku spočívá v tom, že gestační váček je částečně obklopen dvěma vrstvami deciduy, zatímco tekutinu v dutině děložní, kterou lze pozorovat u žen s mimoděložním těhotenstvím, obklopuje pouze jedna vrstva deciduy. Druhý znak, intradeciduální znak, byl popsán jako kolekce tekutiny nacházející se na jedné straně echogenní linie představující zhroucenou děložní dutinu (77). Zdůvodnění tohoto znaku spočívá v tom, že nitroděložní těhotenství je implantováno v decidue přiléhající k dutině děložní, zatímco nitroděložní tekutina u žen s mimoděložním těhotenstvím se obvykle nachází v samotné dutině děložní.

Studie z počátku až poloviny 80. let 20. století zjistily, že znak dvojitého vaku a intradeciduální znak jsou citlivé a specifické a mají dobrou prediktivní hodnotu: Přítomnost znaku byla diagnostická pro nitroděložní těhotenství a jejich nepřítomnost svědčila pro mimoděložní těhotenství (74,77). Klíčovým bodem raného popisu těchto příznaků je, že byly definovány na základě vzhledu gestačního váčku při transabdominální sonografii. Transvaginální sonografie, která se začala široce používat od konce 80. let 20. století, poskytla nový způsob zobrazení gestačního váčku v časnější fázi těhotenství a s většími detaily. Není proto překvapivé, že tyto dříve popsané znaky jsou při současné technologii USG mnohem méně užitečné (78). Gestační váčky lze nyní vidět již při jejich průměru 2-3 mm a tyto drobné tekutinové kolekce mají často obecný cystický vzhled bez zvláštních charakteristik (obr. 11a). Obezřetný přístup u ženy s pozitivním těhotenským testem na základě transvaginálního USG nálezu je interpretovat jakoukoli kulatou nebo oválnou tekutinovou kolekci v centrální echogenní části dělohy jako pravděpodobné nitroděložní těhotenství.

Ve snaze přijít s diagnostickými přístupy k mimoděložnímu těhotenství se studie zabývaly adnexálními sonografickými nálezy při mimoděložním těhotenství. Zatímco transabdominální US se ukázala být užitečným nástrojem při diagnostice mimoděložního těhotenství (48), transvaginální sonografie se ukázala být jednoznačně lepší (50,79). Pomocí posledně jmenované techniky se u většiny žen s mimoděložním těhotenstvím zjistí adnexální abnormality, které jsou buď definitivní pro mimoděložní těhotenství, jako je adnexální gestační váček s tlukotem srdce a/nebo žloutkový váček (obr. 12) (79,80), nebo naznačují mimoděložní těhotenství, jako je tubární prstenec, adnexální masa nebo volná pánevní tekutina (50,79-81). Pokud u ženy s pozitivním těhotenským testem transvaginální USG prokáže adnexální abnormalitu a žádné nitroděložní těhotenství, měl by být nález interpretován jako pravděpodobné mimoděložní těhotenství. Přítomnost velkého množství volné pánevní tekutiny je znepokojující pro prasklé mimoděložní těhotenství, ale není diagnostická (82).

Obrázek 12:

Některé ženy s mimoděložním těhotenstvím nemají při US žádný abnormální nález. Na pomoc při diagnostice mimoděložního těhotenství u těchto žen byl zaveden koncept „diskriminační hladiny“ lidského choriového gonadotropinu (hCG): Hladina hCG, při jejímž překročení je při USG trvale patrné normální nitroděložní těhotenství. Důvodem je, že pokud USG neprokáže žádné nitroděložní těhotenství nebo adnexální abnormality u ženy, jejíž hCG je nad diskriminační hladinou, pak se jedná buď o diagnózu mimoděložního, nebo neúspěšného nitroděložního těhotenství; v obou případech by bylo bezpečné a vhodné léčit mimoděložní těhotenství bez obav z poškození normálního nitroděložního těhotenství. Původně byla diskriminační hladina hCG stanovena na 6500 mIU/ml s tím, že u žen s normálním nitroděložním těhotenstvím byl při USG důsledně prokázán gestační váček, pokud byla naměřená hodnota hCG 6500 mIU/ml nebo vyšší. Jak se US technologie zdokonalovala a umožňovala vizualizaci gestačního váčku v časnější fázi těhotenství, diskriminační hladina se odpovídajícím způsobem snižovala. Kolem roku 1990, kdy se transvaginální sonografie stala široce dostupnou pro hodnocení časného těhotenství, byla uváděná diskriminační hladina stanovena na 2000 mIU/ml (nebo v některých studiích dokonce nižší). Postupem času se však nahromadily důkazy, které naznačovaly, že diskriminační hladina není tak spolehlivá, jak se původně předpokládalo (83). Nyní je jasné, že u žen s „těhotenstvím neznámé lokalizace“ (ženy s pozitivním těhotenským testem a bez nitroděložního nebo mimoděložního těhotenství viditelného při USG) vyžaduje správný management spíše sledování sériových měření hCG než použití jediné diskriminační hladiny hCG.

Měření pro datování těhotenství a růst plodu

Jedním z nejzákladnějších a nejdůležitějších použití USG v těhotenství je získání měření plodu. Existují dva hlavní způsoby, jak se měření plodu používají: přiřazení gestačního stáří a odhad hmotnosti plodu. Přesný odhad gestačního stáří je cenný pro řadu manažerských rozhodnutí během těhotenství, včetně načasování a interpretace diagnostických testů a načasování porodu. Odhad hmotnosti plodu, ať už v jednom časovém okamžiku, nebo sledovaný sériově, pomáhá při diagnostice intrauterinní růstové restrikce a makrosomie, a je tedy důležitý pro rozhodování o načasování a způsobu porodu.

Jedním z prvních článků o US v porodnictví byla publikace z roku 1966, která používala sonografii v režimu A k měření biparietálního průměru (43). Autoři článku se sice nezabývali potenciální úlohou US při určování gestačního stáří, zjistili však korelaci mezi biparietálním průměrem a hmotností plodu.

Sonografie v reálném čase, která se stala snadno dostupnou kolem roku 1980, se ukázala jako velmi vhodná pro měření plodu. Uživatel může rychle měnit rovinu obrazu v libovolném směru, takže je poměrně snadné získat obraz ve správné rovině pro různá měření plodu. Výzkumné studie, které aplikovaly regresní analýzu na sonografická měření biparietálního průměru a dalších měření v reálném čase (obr. 13), poskytly vzorce a tabulky, které byly užitečné zejména pro určení gestačního věku (84). Mnohé z těchto původních vzorců se používají dodnes.

Obrázek 13a:

Obrázek 13b:

Obrázek 13c:

Kosti plodu se na USG snímku zobrazují velmi zřetelně, a tak není divu, že některé z prvních publikací o měření plodu byly věnovány měření dlouhých kostí končetin. Ve dvoudílné sérii publikované v letech 1981 a 1982 byly vypracovány normy pro dlouhé kosti plodu (85,86). Autoři měřili stehenní kost, holenní kost, lýtkovou kost, pažní kost, vřetenní kost a loketní kost na velkém studijním souboru normálních plodů a vypracovali tabulky a vzorce pro délky těchto kostí v závislosti na gestačním věku a biparietálním průměru. Autoři poznamenali, že jejich výsledky mohou být (a byly) použity pro datování těhotenství, ale mohou být také použity k diagnostice malformací končetin plodu, včetně různých forem dysplazie skeletu (86). Přibližně ve stejné době byla publikována další studie, která prokázala hodnotu US při diagnostice skeletální dysplazie tím, že ukázala, že postižené plody měly výrazně kratší stehenní kosti než plody normální. Pozorovali také, že u plodů s heterozygotní achondroplazií, jednou z nejčastějších forem skeletální dysplazie, může být délka stehenní kosti na počátku těhotenství normální, ale v průběhu těhotenství se stává stále abnormálnější (87).

V polovině 80. let 20. století se práce Hadlocka a jeho kolegů zabývala využitím sonografických měření při hodnocení hmotnosti plodu. Tato skupina vyvinula regresní modely pro odhad hmotnosti plodu na základě řady měření plodu, včetně biparietálního průměru, obvodu hlavičky, délky stehenní kosti, obvodu břicha, a to jak jednotlivě, tak v kombinaci (88). Tabulky a vzorce uvedené v jejich článku byly široce přijaty americkými porodníky a dodnes patří k nejčastěji používaným v porodnictví.

Kromě určení gestačního stáří a odhadu hmotnosti plodu se sonografická měření plodu používají k diagnostice poruch růstu plodu: intrauterinní růstové restrikce a makrosomie. Diagnostika těchto poruch může zlepšit výsledek těhotenství, protože plod s růstovou restrikcí může mít prospěch z časného porodu a makrosomický plod může být nejlépe porozen císařským řezem. Protože velikost břicha plodu je hlavním faktorem určujícím hmotnost, byl studován poměr délky stehenní kosti a obvodu břicha jako potenciální způsob diagnostiky poruch růstu. V polovině 80. let 20. století bylo prokázáno, že zvýšený poměr svědčí o růstové restrikci a nízký poměr o makrosomii (89), obojí s poměrně vysokou senzitivitou a specificitou.

V polovině 80. let se v různých radiologických a porodnických a gynekologických časopisech objevilo více než 20 článků, které navrhovaly sonografická kritéria pro diagnostiku růstové restrikce. V roce 1986 dospěla analýza existující literatury k závěru, že žádné z navrhovaných kritérií nemá dostatečně vysokou prediktivní hodnotu, která by umožnila jistou diagnózu tohoto stavu (90). Diagnózu lze zlepšit pomocí víceparametrového skórovacího systému vyvinutého pomocí logistické regresní analýzy (91).

Detekce a hodnocení anomálií plodu

US se nyní v těhotenství používá rutinně a jedním z hlavních využití je hodnocení plodu k identifikaci malformací a syndromů. USG diagnostika anomálií mozku a centrálního nervového systému patřila k prvním, které byly popsány, přičemž v sérii z roku 1976 byly prezentovány tři případy anencefalie (92). V průběhu následujících dvou desetiletí byly publikovány studie popisující sonografický vzhled různých intrakraniálních abnormalit, včetně malformace Chiari II spojené s meningomyelokélou (obr. 14) (93,94), ageneze corpus callosum (95) a hydrocefalu (96,97). V roce 1991 Filly et al stanovili horní hranici normální šířky postranní komory v předsíni na 10 mm (97). Tato hraniční hodnota se dodnes používá pro stanovení diagnózy hydrocefalu.

Obrázek 14a:

Obrázek 14b:

Ve stejném období, kdy byly charakterizovány anomálie centrálního nervového systému, byly popsány sonografické znaky anomálií různých dalších systémů. V kosterním systému byly identifikovány závažné dysplazie a anomálie páteře (98-101). Byly popsány sonografické charakteristiky různých abnormalit močopohlavního ústrojí (101,102) a vědci vypracovali kritéria pro rozlišení normální tekutiny ve sběrném systému ledvin od hydronefrózy. Byly popsány obstrukční abnormality trávicího traktu a další anomálie (101-105), stejně jako anomálie krku, jako jsou cystické hygromy (106), a hrudníku, včetně brániční hernie (107) a plicních mas. Kolem sonografického hodnocení srdečních struktur a funkce plodu se vyvinul sofistikovaný soubor poznatků, a to do té míry, že se pro popis USG srdce plodu běžně používá speciální termín fetální echokardiografie (108).

Na konci 80. a v 90. letech 20. století se objevily výzkumy, které prokázaly, že plody s řadou závažných anomálií, jako je holoprosencefalie, defekt endokardiálního polštáře a omfalokéla (obr. 15), mají vysoké riziko aneuploidie. Kromě toho bylo zjištěno, že řada drobných sonografických nálezů, které samy o sobě nejsou škodlivé, ukazuje na zvýšené riziko trizomie 21 a dalších chromozomálních abnormalit. Tyto nálezy, nazývané markery aneuploidie, se při použití v kombinaci s krevními testy matky ukázaly jako užitečné pro identifikaci případů s rizikem trizomie 21, 18 a 13. V takto identifikovaných případech lze rodičům nabídnout další testování pomocí amniocentézy (109-113). Hodnocení plodu z hlediska hlavních a vedlejších ukazatelů aneuploidie během anatomického vyšetření v 16. až 20. týdnu těhotenství bylo přijato do porodnických amerických směrnic.

Obrázek 15:

Se zdokonalováním US technologie se zlepšovala kvalita a rozlišení obrazu, což umožnilo diagnostikovat anomálie plodu v časnějším gestačním věku. Kromě toho novější zobrazovací možnosti, jako je barevný doppler a 3D sonografie, poskytly prostředky k získání dalších informací o řadě malformací plodu, které bylo obtížnější nebo nemožné odhalit pomocí samotné dvourozměrné sonografie v šedé škále (obr. 16, 17) (114).

Obrázek 16:

Obrázek 17a:

Obrázek 17b:

Vyhodnocení podpůrných struktur ve druhém a třetím trimestru těhotenství

Pro úspěšný průběh těhotenství je rozhodující řada struktur, které podporují vyvíjející se plod. Plodová voda poskytuje prostor pro růst a vývoj plodu a chrání ho před vnějšími traumaty. Placenta poskytuje plodu živiny a kyslík. Pupečník zajišťuje přenos mezi plodem a placentou. Děložní hrdlo udržuje plod v děloze až do porodu. USG zobrazení je cenným nástrojem pro posouzení všech těchto struktur. Jako takové poskytuje informace, které jsou užitečné pro rozhodování o vedení těhotenství.

Jednou z klíčových vlastností placenty, která je rozhodující pro úspěšný průběh těhotenství, je její umístění. Placenta, která překrývá děložní hrdlo, tzv. placenta previa, je kontraindikací vaginálního porodu. Důležité je také určit polohu placenty před zavedením jehly do plodové dutiny pro amniocentézu a další intervenční zákroky. Raný dopplerovský US přístup k určení polohy placenty, založený na různých vzorcích cévního průtoku v placentě, pupečníku, srdci plodu a cévách matky, byl navržen v roce 1967 (45).

Když byla zavedena dvourozměrná statická US, stala se metodou volby pro posouzení polohy placenty a pro diagnostiku placenta previa (115) a sledování migrace placenty během těhotenství (116,117). Migrace od děložního hrdla je běžná s výjimkou případů, kdy je previace centrální (117). Byla také zaznamenána možnost falešně pozitivní diagnózy placenty previa, pokud je močový měchýř matky nadměrně rozšířen (118,119).

US byl uznán pro svou hodnotu při diagnostice abrupce placenty, při které se placenta oddělí od děložní stěny. Sonografickým znakem abrupce je vizualizace bikonkávního hematomu, obvykle hypoechogenního nebo smíšené echogenity, mezi placentou a děložní stěnou (120); čím větší je hematom, tím horší je výsledek těhotenství (121,122).

Placenta se normálně odděluje od děložní stěny v době porodu. Pokud je abnormálně přirostlá k děloze, což se nazývá placenta accreta, nebo pokud placentární trofoblastické klky prorůstají do děložní stěny nebo skrz ni, což se označuje jako placenta increta nebo percreta, může u matky během porodu nebo bezprostředně po něm dojít k závažnému, potenciálně život ohrožujícímu krvácení. K zastavení krvácení může být nutná hysterektomie. Nejčastěji se placenta accreta vyskytuje u ženy, která předtím podstoupila jeden nebo více císařských řezů a která má nyní přední nízko uloženou placentu. Diagnostika placenta accreta, increta nebo percreta během těhotenství před porodem pomáhá zabránit neočekávané nouzové situaci během porodu a snižuje tak riziko pro matku. USG, včetně barevné dopplerovské sonografie, může ve většině případů stanovit diagnózu, v případě zadní placenty accreta hraje doplňkovou roli MR zobrazení (123).

US může pomoci identifikovat nálezy v placentě, včetně chorioangiomů, což jsou benigní cévní nádory (124), a kalcifikací. Dříve vědci vyvinuli systém klasifikace placentárních kalcifikací a navrhli, že silně kalcifikovaná placenta (stupeň 3) předpovídá zralost plic plodu. Následné studie vztah mezi placentární kalcifikací a zralostí plic vyvrátily (125-127) a od klasifikace placenty se do značné míry upustilo.

Strukturu pupečníku a průtok krve lze hodnotit pomocí USG a Dopplera. Normální pupečník má dvě tepny a jednu žílu. Strukturální anomálie pupečníku, z nichž nejčastější je pupečník se dvěma cévami, který se skládá z jedné tepny a jedné žíly, jsou spojeny se zvýšeným výskytem anomálií plodu. Pomocí USG lze určit cévní složení pupečníku vizualizací izolované smyčky pupečníku obklopené plodovou vodou nebo pomocí barevného dopplera určit počet pupečníkových tepen v pánvi plodu (128). Byly také studovány cysty pupečníku (129-131) a ukázalo se, že jsou spojeny se zvýšeným výskytem anomálií plodu, včetně omfalokély, a také aneuploidií, zejména pokud cysty přetrvávají do druhého trimestru.

Přinejmenším stejně důležitá jako struktura pupečníku je struktura krevního toku v něm. Pupečníková tepna má pulzující průtok, s nejvyšší rychlostí během srdeční systoly plodu a nejpomalejším průtokem na konci diastoly. Abnormální vzorce průtoku, včetně velmi malého průtoku nebo dokonce chybějícího či obráceného průtoku na konci diastoly, svědčí o zvýšené cévní rezistenci placenty (obr. 18). Dopplerovské hodnocení průtoku v pupečníkové tepně tak poskytuje důkaz o dysfunkci placenty, která může mít za následek omezení růstu plodu (132).

Obrázek 18:

Od počátku porodnické USG bylo klíčovou součástí sonografického vyšetření hodnocení objemu plodové vody. Byly popsány jak subjektivní, tak semikvantitativní přístupy k hodnocení plodové vody. Abnormality objemu plodové vody mohou způsobit problémy plodu nebo svědčit o abnormalitách plodu. Dlouhodobý těžký oligohydramnion může omezit růst plodu, jehož důležitým důsledkem může být hypoplazie plic. Vzhledem k tomu, že plodová voda vzniká močením plodu a spotřebovává se polykáním plodu a resorpcí v gastrointestinálním traktu, abnormálně vysoký nebo nízký objem plodové vody by měl vést k pečlivému sonografickému vyšetření těchto orgánových systémů plodu (133,134). Rozdíl v objemu plodové vody mezi oběma gestačními váčky u dvojčat je důležitým pozorováním, protože často ukazuje na poruchu růstu zahrnující jedno nebo obě dvojčata (135) nebo může indikovat transfuzní syndrom dvojčat, pokud je těhotenství monochoriální (136).

Již v roce 1979 bylo zjištěno, že USG zobrazení je užitečné pro diagnostiku předčasné dilatace děložního hrdla (137). S příchodem USG v reálném čase se ukázalo, že děložní hrdlo se může během těhotenství spontánně otevírat a zavírat, což koreluje se zvýšenou pravděpodobností předčasného porodu (138). Transvaginální sonografie je nyní uznávána jako nejpřesnější způsob měření délky děložního hrdla v těhotenství. Běžně se používá u pacientek s anamnézou předchozích těhotenství komplikovaných předčasným porodem nebo ztrátami ve druhém trimestru.

Návod k postupu Postupy zahrnující zavedení jehly do určitého místa gestačního váčku nebo plodu mohou přinést důležité diagnostické informace nebo umožnit léčbu abnormality plodu. Pro úspěšné provedení minimálně invazivního zákroku má zásadní význam obrazové navádění, protože zajišťuje, že jehla přesně a bezpečně dosáhne požadovaného místa. Například při amniocentéze je důležité navádění, aby se hrot jehly dostal do plodové vody a zároveň se vyhnul pupečníku, plodu a pokud možno i placentě. Naopak navádění v reálném čase při odběru pupečníkové krve nebo transfuzi je nutné k nasměrování jehly do pupečníkové žíly.

Nejzákladnějším ze všech porodnických zákroků prováděných jehlou je amniocentéza. Odběr a analýza vzorku plodové vody umožňuje vyšetření karyotypu plodu. Měření hladin různých chemických látek v plodové vodě také poskytuje informace o zralosti plic plodu, hemolýze a pravděpodobnosti výskytu defektů neurální trubice. Před rozvojem US se amniocentéza prováděla „naslepo“, bez obrazového navádění. Jakmile bylo vyvinuto zobrazování pomocí US, ještě před sonografií v reálném čase, byla uznána hodnota zobrazování jako nástroje pro výběr nejlepšího místa vstupu jehly. V polovině 70. let 20. století se prosazovalo statické US zobrazení, které pomáhalo při výběru místa (47).

Zavedení US zobrazení v reálném čase koncem 70. let a jeho široké využití počátkem 80. let 20. století skutečně způsobilo revoluci v oblasti minimálně invazivních porodnických zákroků. Plod se v děloze pohybuje, takže to, co může být v jednom okamžiku bezpečným a efektivním místem a směrem pro zavedení jehly, může být o chvíli později zbytečné nebo nebezpečné. Hodnota nepřetržitého navádění porodnických zákroků v reálném čase byla rychle rozpoznána (139) jako způsob, jak provádět zákroky bezpečněji a dříve v těhotenství (140).

Dostupnost sonografie v reálném čase nejen změnila způsob provádění amniocentézy a dalších dříve existujících zákroků. Ještě důležitější je, že otevřela možnost provádět celou řadu nových postupů. Koncem 80. let minulého století lékaři prováděli odběr choriových klků pro stanovení karyotypu a biochemické analýzy (141), odběr krve plodu a transfuzi přímo do pupečníkové žíly (obr. 19) (142) a vezikoamniální shunting pro obstrukci vývodu močového měchýře (143). V nedávné době byly do terapeutického arzenálu úspěšně zavedeny fetální kardiologické intervence pod US kontrolou, například balónková dilatace aortální stenózy k prevenci nebo minimalizaci hypoplastické levé komory (144).

Obrázek 19:

Další důležitou aplikací intervenčních postupů pod US kontrolou v porodnictví je léčba neobvyklých mimoděložních těhotenství, jako jsou cervikální, kornuální nebo heterotopická těhotenství, a také těhotenství implantovaná v jizvě po císařském řezu. Tato neobvyklá mimoděložní těhotenství, která mohou být pro matku život ohrožující, se stala častějšími v posledních 2 až 3 desetiletích po rozvoji oplodnění in vitro a po zvýšení počtu porodů císařským řezem. Tato těhotenství jsou také hůře léčitelná než tubární mimoděložní těhotenství prostřednictvím intramuskulárního podání metotrexátu. Při diagnostice (145,146) a léčbě (147) těchto těhotenství hraje klíčovou roli USG zobrazení. Po stanovení diagnózy lze pod USG kontrolou provést injekci chloridu draselného nebo metotrexátu přímo do abnormálně umístěného gestačního váčku. Tím dojde k ablaci těhotenství a děloha se zachová pro případné budoucí těhotenství.

Závěr

US zobrazení se stalo primární zobrazovací metodou pro hodnocení porodnice. V průběhu let byly u těhotných žen používány různé radiologické zobrazovací metody, ale žádná z nich se nemůže vyrovnat výhodám USG: jedná se o relativně levnou zobrazovací metodu v reálném čase, která nevyžaduje ionizující záření. MR zobrazení, další zobrazovací modalita bez ionizujícího záření, se v některých případech používá také k získání informací o anomáliích plodu, zpravidla k doplnění nebo upřesnění sonografické diagnózy.

Porodnické zobrazování pomocí US není pouze v kompetenci radiologů, ale provádějí ho i další specialisté, zejména porodníci. Zobrazení těhotné pacientky magnetickou rezonancí naproti tomu nejčastěji provádějí radiologové, a to jak z indikace matky, tak plodu. Vzhledem k tomu, že MR zobrazování doplňuje USG při hodnocení těhotné pacientky, je rozumné, aby si radiologové udržovali znalosti a dovednosti v porodnickém USG, aby byli schopni poskytnout těhotným pacientkám tu nejlepší péči.

USG technologie během posledních 3 desetiletí rychle pokročila. Kromě toho, že USG poskytuje dvojrozměrné snímky s vysokým rozlišením, může nyní zobrazovat realistické 3D snímky a také poskytovat informace o průtoku krve v děloze, placentě, pupečníku a plodu. Pokrok bude jistě pokračovat i v budoucnu, jak se budou zdokonalovat a vyvíjet počítačové a zobrazovací technologie. Tato zobrazovací metoda bude pravděpodobně schopna poskytnout nové způsoby, jak zobrazit struktury plodu ve vynikajících detailech, což lékařům umožní stanovit lepší diagnózu a provést širší škálu obrazem řízených terapeutických postupů.