尹格平,李秀云,陳 銘,李 娟,武愛芳
妊娠子癇前期(preeclampsia,PE)是在妊娠20周后發(fā)生的以高血壓和蛋白尿為主的疾病,可致胎盤微血管灌注能力下降,是世界性嚴重危害母嬰安危的疾病,目前還無有效預防途徑[1-2]。該病僅發(fā)生于人類,而且終止妊娠是目前唯一有效的治療方法[3-4]。對該病的診治重點是早期診斷和治療、改善胎盤功能、防止并發(fā)癥和降低母嬰病死率。本病確切病因還不明確,Pennington等[4]認為,主要有自身免疫、血管、飲食和遺傳學因素等。有研究表明,PE胚胎性滋養(yǎng)細胞所致異常性子宮血管塑形是其重要特征[4-5]。妊娠胎盤血管結(jié)構(gòu)和胎盤功能與PE發(fā)病的關(guān)系備受重視[6-8]。對血管結(jié)構(gòu)的探討是研究該病的重要方法[9-11],其中血管鑄型法已廣泛應用。有應用計算機斷層掃描和掃描電子顯微鏡進行血管三維結(jié)構(gòu)鑄型的報道[12-14],也有應用血管腐蝕技術(shù)進行血管鑄型[15]。血管腐蝕技術(shù)是將有機聚合物注入血管腔,使之在血管系統(tǒng)中充盈并快速聚合,然后用強堿性溶液腐蝕去除軟組織,經(jīng)清水沖洗后就展現(xiàn)了反映血管走行、分支和血管內(nèi)膜形態(tài)的鑄型標本,還可進行顯微和掃描電鏡檢查[16]。有關(guān)應用血管腐蝕技術(shù)對正常妊娠和PE胎盤血管鑄型并比較兩者血管結(jié)構(gòu)與胎盤功能關(guān)系的研究罕見報告,本文現(xiàn)就此問題進行探討。
1.1 材料來源
1.1.1 胎盤來源:隨機選擇2007年10月—2010年10月在濟南軍區(qū)總醫(yī)院婦產(chǎn)科住院分娩的胎盤88例,其中正常妊娠40例,孕周(39.5±2.4)周;PE 40例,其中輕度26例,孕周(38.5±2.5)周,重度14例,孕周(33.0±2.0)周;特殊胎盤8例,其中帆狀胎盤3例,副葉胎盤和自然雙胎胎盤各2例,試管嬰兒雙胎胎盤1例,均為雙卵雙胎,且均為正常妊娠結(jié)局。PE和程度診斷標準采用《威廉·姆斯產(chǎn)科學》[17]標準。所有研究對象均知情同意,本研究獲得醫(yī)院道德倫理委員會批準。
1.1.2 材料:血管填充劑主要材料選用環(huán)氧樹脂(中國濟南醫(yī)用合成樹脂廠生產(chǎn))。每例胎盤血管灌注鑄型材料配方如下:環(huán)氧樹脂300 ml,增塑劑——苯二甲酸乙丁酯 40 ml,稀釋劑——丙酮50 ml,固定劑——乙二胺40 ml,紅色和藍色油畫顏料各3 ml。灌注劑制備步驟:環(huán)氧樹脂內(nèi)加入稀釋劑、增塑劑,最后加固化劑,充分攪拌均勻,配料混勻后分成2份,分別放入紅色和藍色油畫顏料中,攪拌均勻,常溫備用。自行設計的與50 ml一次性塑料注射器配合使用的金屬螺旋式脈管加壓注射器,每旋轉(zhuǎn)1圈注射劑量為5.0 ml。
1.2 血管灌注鑄型方法
1.2.1 胎盤血管準備:胎盤娩出后即放入500 ml生理鹽水中(含肝素100 U),洗去血凝塊,并以套管針分別插入1條臍靜脈和2條臍動脈內(nèi),固定。滴注肝素鹽水,洗凈血管內(nèi)血液,至胎盤呈蒼白色。
1.2.2 灌注鑄型材料:將內(nèi)容50 ml鑄型材料的注射器裝入螺旋式動脈加壓器,經(jīng)血管插管首先向臍靜脈灌注紅色制劑,再向2條動脈灌注藍色制劑。灌注速度控制在1.0 ml/5 s,一管注射完畢迅速接另一管,直至胎盤絨毛膜面有廣泛的有色鑄型劑滲出。待1條臍靜脈和2條臍動脈灌注完畢后,取出插管,結(jié)扎臍動、靜脈。將注有鑄型劑的胎盤置于清水的盆中過夜以固化。
1.2.3 腐蝕及修整:鑄型劑完全固化后,將鑄型標本浸泡于30%的1000 ml氫氧化銅溶液缸內(nèi)將軟組織腐蝕,每3天取出用清水沖洗1次,除去已腐蝕的軟組織,最后將定型的胎盤血管模型存入盛有清水的標本缸中保存。
1.2.4 測量:以沉水法測量胎盤血管床容積,即將制成的胎盤血管床鑄型標本放入純水容量瓶中,記錄水平面上升的體積代表該胎盤血管床的容積。于胎盤邊緣以及臍根部與胎盤邊緣中點環(huán)線上各取10個位點,統(tǒng)計每平方厘米面積內(nèi)細微動靜脈比值和末梢血管網(wǎng)絡直視表現(xiàn)。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 13.0軟件進行分析,計量資料以均數(shù)±標準差(x±s)表示,采用t檢驗,α=0.05為檢驗水準。
2.1 正常單胎妊娠胎盤血管鑄型結(jié)構(gòu) 正常胎盤動、靜脈血管系統(tǒng)容量為(155.5±45.3)ml,末梢動∶靜脈分支數(shù)比值為1∶2~1∶3。臍靜脈系血管由粗至細可分為5~7級,游離臍靜脈為第1級,進入胎盤后逐漸分支、均勻變細為第2~7級,末梢血管網(wǎng)絡分支豐富,終于血竇。1級臍靜脈(位于臍帶中,含進入胎體的動脈血)直徑(8.7±2.4)mm;2級臍靜脈(胎盤中第1次由1級臍靜脈的分支)有3或4束,直徑(4.5±1.1)mm;3級臍靜脈(胎盤中由2級臍靜脈的分支)直徑(3.5±1.0)mm。臍帶中臍動脈為2條(含出自胎體的靜脈血),多于臍根部匯合成血管竇再由粗至細逐級分支,一般較臍靜脈少1或2級,末梢臍動脈網(wǎng)絡較臍靜脈網(wǎng)絡稀疏。2條臍動脈于臍帶中(第1級)有側(cè)支循環(huán)支者占40.0%(16/40)。1級臍動脈直徑為(3.6±1.4)mm,2級臍動脈(胎盤中第1次由1級臍動脈分支)一般有3或4束,直徑(3.0±1.3)mm,3級臍動脈(由第2級臍動脈的分支)直徑(1.7±0.5)mm。見圖1。
圖1 正常妊娠胎盤血管鑄型特點A.羊膜面;B.絨毛面
2.2 胎盤血管鑄型特點 胎盤末梢血管網(wǎng)絡直視表現(xiàn):正常妊娠胎盤血管稠密,均勻變細;輕度PE胎盤血管稠密,均勻變細,局部串珠;重度PE胎盤臍靜脈明顯稀疏,僵硬串珠狀,見圖2。輕度PE胎盤鑄型血管容量、臍靜脈分級數(shù)和末梢動靜脈比值與正常妊娠胎盤比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);重度PE胎盤血管系統(tǒng)容量、臍靜脈分級數(shù)小于正常妊娠胎盤,而末梢動靜脈比值高于正常妊娠胎盤(P <0.05,P <0.01),見表1。
圖2 子癇前期胎盤血管鑄型特點 A.羊膜面;B.絨毛面
2.3 胎盤3級血管內(nèi)徑比較 重度PE胎盤1~3級臍靜脈內(nèi)徑顯著小于正常妊娠胎盤同級血管,2或3級臍動脈內(nèi)徑小于正常妊娠胎盤同級血管(P<0.05)。輕度PE胎盤不同級別動靜脈內(nèi)徑與正常妊娠胎盤比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
表1 正常妊娠與子癇前期胎盤血管鑄型特點(x±s)
表2 正常妊娠與子癇前期胎盤3級血管內(nèi)徑(x ± s,mm)
2.4 特殊胎盤血管鑄型特點
2.4.1 帆狀胎盤:臍根部位于胎盤邊緣以外的胎膜上,使臍血管自臍根部第1級的分支部分或全部走行于胎膜內(nèi),血管鑄型后,此部血管呈游離狀,血管系容量等參數(shù)均與同組妊娠胎盤血管參數(shù)相近,見圖3。
2.4.2 雙胎妊娠:①均為兩個獨立的胎盤血管系統(tǒng),之間可見細小動-靜脈血管吻合支,見圖3。②兩胎盤動靜脈血管系統(tǒng)總?cè)萘糠謩e為(185.4±49.3)ml和(206.9±59.6)ml,兩胎盤血管內(nèi)徑相近和相差1.5倍各3個,但均小于同月份單胎妊娠胎盤血管內(nèi)徑大小。
圖3 帆狀胎盤和雙胎妊娠胎盤血管鑄型特點A.帆狀胎盤;B.雙卵雙胎妊娠胎盤
2.4.3 副葉胎盤:由臍靜脈和1支臍動脈發(fā)出較長的分支,直接到達副葉,沿途分支極少,血管網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與主葉相同。
有關(guān)胎兒及胎盤血管鑄型的研究已見報道。本文應用改良的血管灌注鑄型方法構(gòu)筑了正常妊娠、PE和雙卵雙胎等胎盤血管構(gòu)型發(fā)現(xiàn):①正常胎盤動、靜脈血管系統(tǒng)容量與PE不同。本研究結(jié)果顯示,重度PE胎盤血管容量顯著小于正常妊娠胎盤。②正常胎盤臍靜脈和動脈分支表現(xiàn)與PE不同。本研究結(jié)果顯示,重度PE胎盤臍靜脈較正常胎盤分支明顯稀少,臍靜脈局部粗細不均勻,呈串珠狀。臍帶中臍動脈為2條,多于臍根部匯合成血管竇再由粗至細逐級分支。正常胎盤末梢臍動脈網(wǎng)絡較臍靜脈網(wǎng)絡稀疏。重度PE胎盤臍動脈分級小于正常妊娠胎盤。③PE在臍末梢動、靜脈分支數(shù)比值上升。④重度PE胎盤第1~3級臍靜脈內(nèi)徑顯著小于正常妊娠胎盤同級血管,重度PE胎盤第1級臍動脈內(nèi)徑與正常妊娠胎盤無差異,第2或3級則顯著小于正常妊娠胎盤同級血管。⑤輕度PE胎盤血管容量、臍靜脈分級數(shù)和末梢動靜脈比值與正常妊娠胎盤比較無差異。
本研究認為,重度PE胎盤血管容量較正常妊娠胎盤少、分支血管內(nèi)徑小、臍靜脈分級數(shù)和末梢動靜脈比值上升的原因可能為:①高血壓情況下胎盤血管痙攣和硬化,血壓越高,病變越明顯。②免疫復合物在胎盤血管內(nèi)膜沉積致臍動、靜脈管腔變窄,血流不暢,部分小血管閉塞,血流中止,使血管床容積減少。③由于來自胎盤向胎兒供血的臍靜脈血壓大于出自胎兒回流入胎盤的臍動脈血壓,因而臍靜脈病變程度更加明顯,血管受損程度更大,臍靜脈閉塞更嚴重,導致動靜脈比值上升。這種表現(xiàn)隨PE病變程度加重而越發(fā)明顯。
PE是導致胎兒宮內(nèi)生長遲緩和圍產(chǎn)兒死亡的重要和常見原因[18-19]。Khong 等[20]研究發(fā)現(xiàn),PE患者胎盤血管床有明顯病變,PE發(fā)病時子宮螺旋動脈生理性改變僅限于子宮蛻膜層,螺旋動脈肌段將發(fā)生急性動脈粥樣硬化、纖維素樣壞死及血管壁纖維性增生肥厚,致使胎盤絨毛發(fā)生缺血、缺氧性病理組織學變化,可使母體對胎盤的血液供應明顯減少,嚴重影響胎兒的生長發(fā)育。已見有關(guān)胎兒及胎盤整體血管聯(lián)合鑄型標本和3胞胎胎盤血管鑄型標本制作方法的報道[21-22]。Peker等[23]研究發(fā)現(xiàn),正常妊娠和PE胎盤臍動脈分為2~4個分支,正常妊娠與PE胎盤臍動脈第1、2級分支內(nèi)徑比較差異無統(tǒng)計學意義,但顯微學證實PE絨毛間隙明顯增大,本文未探討臍靜脈的相關(guān)變化。Starostina等[8]通過免疫組化檢測發(fā)現(xiàn)PE患者胎盤絨毛血管內(nèi)膜和胎盤床螺旋動脈血管內(nèi)膜IgA、IgG和IgM等免疫復合物標記陽性的沉積物明顯增多,同時子宮靜脈中滋養(yǎng)細胞數(shù)量明顯高于正常孕婦,因而進入母體血液循環(huán)的滋養(yǎng)細胞抗原明顯增加,相應的免疫復合物形成增多,沉積于基底膜,激活補體系統(tǒng),引發(fā)血管壁纖維素樣壞死和炎性反應,進而活化的補體又可直接損害、溶解血管內(nèi)皮細胞,致使血管壁通透性增加,加劇免疫復合物沉積。此免疫復合物的沉積是導致胎盤發(fā)生免疫病理性損傷的重要原因。有關(guān)電鏡、免疫組化等研究提示胎盤血管形態(tài)學病變可能是PE致胎盤缺血、缺氧的結(jié)果[7-8]。
本研究建立的正常妊娠和PE胎盤血管鑄型,在整體形態(tài)方面直觀展現(xiàn)了兩者的差異:正常妊娠胎盤臍靜脈逐漸分支、均勻變細,分出第2~7級血管,末梢血管網(wǎng)絡分支豐富,最終止于血竇。這種結(jié)構(gòu)大大增加了血管的交換面積,能夠最大限度地將含氧血提供給胎兒;2條臍動脈為胎盤的回收血管,多于臍根部吻合成血管竇,再由粗至細逐級分支,在鑄型方面一般較臍靜脈減少1或2級分支,使回收路線便捷,末梢臍動脈網(wǎng)絡較臍靜脈網(wǎng)絡稀疏,使胎盤小葉內(nèi)末梢動靜脈比值為1∶2~1∶3。而重度PE胎盤血管容量僅為正常妊娠胎盤的68.4%,臍靜脈分支減少,末梢網(wǎng)絡稀疏,胎盤小葉內(nèi)末梢動靜脈比值為2∶3~1∶1。提示血管的交換面積減小。PE胎盤血管不僅容積減小,且各分支內(nèi)徑也減小,是供血供氧不足的又一形態(tài)學特征。PE臍帶中的臍靜脈進入胎盤后逐級分支的管徑均比正常妊娠胎盤減小。此點在輕度PE不甚明顯,而在重度PE則非常顯著,且在重度PE各級臍靜脈走行中均可見管壁粗細不均,嚴重時呈串珠狀,這可能是血管壁免疫復合物沉積的結(jié)果[8-9]。
本研究結(jié)果顯示,帆狀胎盤血管容量等參數(shù)均與正常妊娠胎盤血管參數(shù)相近,其妊娠結(jié)局正常;雙胎胎盤在制成血管鑄型前,兩胎盤由軟組織相連,其血管系不易分辨,制成血管鑄型后,成為2個獨立的胎盤血管系統(tǒng),之間的血管吻合支清晰可見,兩胎盤血管內(nèi)徑大小可相近,也可相差1.5倍。
我們采用改良的血管灌注腐蝕鑄型方法,直觀展現(xiàn)了人胎盤血管結(jié)構(gòu)。本文所應用的血管鑄型材料配方具備質(zhì)地細膩、稀薄,便于血管灌注,固化后堅韌,可長期保存的優(yōu)點。制成的人胎盤血管鑄型能夠直觀了解胎盤血管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),不僅對研究其結(jié)構(gòu)和功能有重要價值,此外也為臨床教學提供了模型。
[1] Sibai B M.Hypertension[M]//Gabbe SG,Niebyl JR,Simpson J L,et al.Obstetrics:Normal and Problem Pregnancies.6th ed.Philadelphia:Elsevier,2012:35.
[2] 桑翠琴,王淑珍,張震宇,等.重度子癇前期遠期預后隨訪[J].首都醫(yī)科大學學報,2014,35(5):663-666.
[3] 周秀蘭.重度子癇前期患者血流動力學和胎盤病理變化對妊娠結(jié)局的影響[J].中國臨床醫(yī)生,2014(3):30-32.
[4] Pennington K A,Schlitt J M,Jackson D L,et al.Preeclampsia:multiple approaches for a multifactorial disease[J].Dis Model Mech,2012,5(1):9-18.
[5] Magnesium sulphate and other anticonvulsants for women with preeclampsia[EB/OL].(2012-08-23)[2014-11-10].http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmedhealth/PMH0001900/Last reviewed.
[6] 趙影庭.正常妊娠和不明原因胎兒生長受限胎盤血管鑄型建立及其形態(tài)學研究[J].醫(yī)學信息,2014,27(1):63-64.
[7] Robertson W B,Khone T Y,Brosens I,et al.The placental bed biopsy review frow three European centers[J].Am JObstet Gynecol,1986,155:401-402.
[8] Starostina T A,Belokrinitskii D V,Kudriashova N M,et al.Circulating immune complexes and immunoglobulins A,M,and G in the mother fetus system in normal pregnancy and gestosis[J].Akush Ginekol(Mosk),1992,1:19-22.
[9] Khong T Y,Mott C.Immunohistologic demostration of endothelial disruption in acute atherosis in prE-eclampsia[J].Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol,1993,51(3):193-197.
[10] Fryczkowski A W.Vascular casting and scanning electron microscopy in diabetes[J].Scanning Microsc,1987,1(2):811-816.
[11]Hou Y M,Wang H B,Hu JL,et al.Comparison of atrial artery distribution among dogs,sheep and pigs by coronary vascular corrosion casting[J].Heart,2011,97:A72.
[12] Chen C L,Guo H X,Liu P,et al.ThreE-dimensional reconstruction of the uterine vascular supply through vascular casting and thin slice computed tomography scanning[J].Minim Invasive Ther Allied Technol,2009,18(2):98-102.
[13] J M Olver,A C E McCartner.Anterior segment vascular casting[J].Eye,1989,3(3):302-307.
[14] Bek T,Jensen P K.ThreE-dimensional structure of human retinal vessels studied by vascular casting[J].Acta Ophthalmol(Copenh),1993,71(4):506-513.
[15]Verli F D,Rossi Schneider T R,Schneider F L,et al.Vascular corrosion casting technique steps[J].Scanning,2007,29(3):128-132.
[16] Vascular Corrosion Casting[EB/OL].(2009-08-10)[2014-09-12].http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/vascularmodelingpage/corrosioncasts/corrosioncastingpage.
[17] F.Gary Cunningham,Kenneth J.Leveno,Steven Bloom,et al.Pregnancy Hypertension in Williams Obstetrics[M].23nd ed.New York:McGraw-Hill,2010.
[18]張素萍,王杏芹,周冰霞,等.TNF-α在子癇前期胎盤中表達的臨床研究[J].中國臨床醫(yī)生,2014(5):69-71.
[19]林娟,王晨虹,許多,等.重度子癇前期患者胎盤組織hTERT和bFGF的表達及意義[J].華南國防醫(yī)學雜志,2012,26(1):36-39.
[20]Khong T Y,Pearce JM,Robertson WB.Acute atherosis in preeclampsia:maternal determinants and fetal outcome in the presence of the lesion[J].Am J Obstet Gynecol,1987,157(2):360-363.
[21]石瑾,莫益萍,鐘光明,等.胎兒及胎盤整體血管聯(lián)合鑄型標本的制作方法[J].中國臨床解剖學雜志,2011,29(1):115-116.
[22]駱承恩,肖釗明,李澤宇,等.3胞胎胎盤血管鑄型標本制作和體會[J].中國臨床解剖學雜志,2014,32(1):111.
[23] Peker T,Omeroglu S,Hamdemir S,et al.ThreE-dimensional assessment of the morphology of the umbilical artery in normal and prE-eclamptic placentas[J].J Obstet Gynaecol Res,2006,32(5):468-474.