Obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności

Transkrypt

1 6. obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności Obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności Roger A. Pierson Diagnostyczne zastosowanie ultrasonografii w niepłodności Jajnik Określanie rozwoju pęcherzyków jajnika Model falowego rozwoju pęcherzyków Pęcherzyki przedowulacyjne Torbiele endometrialne jajników Ocena rezerwy jajników Szacowanie optymalnego czasu inseminacji Przepływy naczyniowe w jajnikach Owulacja Niepowodzenia owulacji Ciałko żółte Zespół jajników policystycznych Definicja morfologii zespołu jajników policystycznych w ultrasonografii Indukcja owulacji u kobiet z zespołem jajników policystycznych Jajowód Patologie jajowodu Macica Pomiary endometrium Miometrium Nieprawidłowości macicy Mięśniaki macicy Adenomioza Torbiele przewodu Gartnera Torbiele Nabotha Histerosalpingosonografia Techniki sonohisteroskopowe Histerosalpingosonografia z zastosowaniem kontrastu Zastosowanie ultrasonografii w technikach wspomaganego rozrodu Monitorowanie przebiegu stymulacji owulacji Zespół hiperstymulacji jajników Uzyskiwanie oocytów pod kontrolą USG Ocena endometrium w czasie transferu zarodków Badanie ultrasonograficzne za pomocą kolorowego i spektralnego doplera Ultrasonograficzna ocena macicy w skali punktowej Trójwymiarowe obrazowanie endometrium Analiza ruchów Transfer zarodków pod kontrolą USG Komentarz końcowy Niepłodność jest terminem medycznym opisującym niemożność zajścia w ciążę przez parę po okresie 1 roku współżycia bez zabezpieczenia. Jest także obszarem medycyny nadmiernie nasyconym emocją i dezinformacją. Celem poniższego rozdziału jest przekazanie informacji praktykującym lekarzom, dotyczącej roli ultrasonografii w określaniu kluczowych przyczyn niepłodności u kobiety, a także opisanie jej wzrastającej roli przy zastosowaniu technik wspomaganego rozrodu. W Ameryce Północnej niepłodność dotyczy około 8 15% par, w których kobiety w wieku od 15 do 45 lat [1,2] nie mogą zajść w ciążę po roku współżycia bez zabezpieczenia [3]. Prawidłową płodność szacuje się na 20 22% na cykl oraz prawie 50% po trzech cyklach. Dlatego też w normalnej populacji kobiet w przybliżeniu 60% zachodzi w ciążę po 6 miesiącach, 80% w okresie 12 miesięcy oraz 90% w ciągu 18 miesięcy. W badaniach dotyczących cykli ukierunkowanych na zajście w ciążę ciążę uzyskuje się w 76%, 90%, oraz 98% przypadków odpowiednio po jednym, trzech i sześciu cyklach [4]. Wiek kobiety jest tu najbardziej istotnym czynnikiem wpływającym na decyzję o rozpoczęciu diagnostyki [5]. W przypadku par, w których kobieta ma mniej niż 35 lat, uważa się, że badania dotyczące niepłodności należy rozpocząć po miesiącach współżycia bez zabezpieczeń. Jednak jeśli kobieta ma powyżej 35 lat, w wywiadzie nieprawidłowe cykle, operacje lub choroby dotyczące miednicy mniejszej, można rozważyć wcześniejsze postępowanie. Ważne jest, by pamiętać, że niepłodność dotyczy pary, a każda z nich oczekuje odmiennego postępowania dotyczącego badań i leczenia niepłodności. Określenie diagnozy i dalszego postępowania zazwyczaj jest problemem interdyscyplinarnym i angażuje wiele osób. Wytyczne zapewniające optymalne postępowanie są dostępne na stronach Kanadyjskiego Towarzystwa Niepłodności i Andrologii (Canadian Fertility and Andrology Society) oraz Amerykańskiego Towarzystwa Medycyny Rozrodu (American Society for Reproductive Medicine) [6,7]. Powyższe zalecenia mogą się okazać przydatne w ustalaniu kolejności badań diagnostycznych i leczenia.

2 obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności Badania ultrasonograficzne są integralną częścią procedur diagnostycznych i terapeutycznych w niepłodności. Chociaż przyczyny niepłodności mogą występować tylko po stronie kobiety, tylko po stronie mężczyzny, być kombinacją powyższych czynników lub też mieć idiopatyczne pochodzenie, to poszczególne procedury diagnostyczne i lecznicze wykonywane są podobnie. Każdy etap diagnostyczny i terapeutyczny powinien być oparty na właściwej komunikacji i zawierać elementy edukacyjne i z zakresu poradnictwa, pozwalające parom zrozumieć podejmowane procedury oraz mieć rzeczywiste oczekiwania w stosunku do podejmowanych działań. Badanie ultrasonograficzne może być rutynowo włączone do badania przedmiotowego podczas wstępnej konsultacji z powodu niepłodności. Za pomocą USG można uzyskać niezwykle dużo informacji na wczesnym etapie diagnostyki niepłodności. Autorzy uważają, iż USG de facto jest standardowym badaniem w diagnostyce niepłodności. Dzięki badaniom ultrasonograficznym jesteśmy w stanie wstępnie określić zarówno nieprawidłowości macicy i przydatków, tj. mięśniaki macicy, torbiele, guzy, endometriozę, wodniaki jajowodów oraz wrodzone anomalie [8], jak i ciążę we wczesnej fazie rozwoju [9 11]. Celem powyższego działania jest ustalenie przyczyn niepłodności i wdrożenie skutecznych i bezpiecznych działań zwiększających prawdopodobieństwo zajścia w ciążę. Badania ultrasonograficzne są bardzo przydatne w ustalaniu właściwego postępowania tylko w przypadku właściwej techniki wykonywania. Każda osoba pracująca w zespole, zajmującym się leczeniem niepłodności, powinna znać plan postępowania i odpowiednio zrozumieć problemy par starających się o ciążę bez względu na wyniki. Nagrodą i satysfakcją dla prowadzących leczenie niepłodności jest uzyskanie zdrowej ciąży i monitorowanie rozwoju we wczesnej ciąży. Nieinwazyjne monitorowanie daje możliwość uzyskania niezwykle cennych informacji dotyczących procesów reprodukcyjnych pozwala wprowadzać bezpieczniejsze i skuteczniejsze metody leczenia. DIAGNOSTYCZNE ZASTOSOWANIE ULTRASONOGRAFII W NIEPŁODNOŚCI Jajnik Określanie rozwoju pęcherzyków jajnika W ostatnim czasie wiedza, dotycząca rozwoju pęcherzyków, zmieniła się radykalnie [12,13]. Przez ostatnie 50 lat przyjmowano, że pęcherzyki są rekrutowane w późnej fazie lutealnej, zaś pojedynczy pęcherzyk dominujący jest selekcjonowany w środku fazy folikularnej, z owulacją w środku cyklu oraz ograniczonym rozwojem pęcherzyków podczas fazy lutealnej [14-17]. Przyjęto również teorię, że pojedynczy pęcherzyk rośnie przez przypadek podczas okresu sprzyjania hormonalnego, określanego jako teoria uprzywilejowania hormonalnego. Według powyższej teorii pęcherzyki antralne są rekrutowane i rozwijają się w sposób ciągły do momentu wzrostu stężenia gonadotropin, które wywołują owulację z dojrzałych pęcherzyków w odpowiednim momencie cyklu [19 21] (ryc. 6-1). Model falowego rozwoju pęcherzyków RYCINA 6-1. Prawidłowy jajnik podczas naturalnego cyklu menstruacyjnego z pęcherzykami występującymi podczas 12 dnia cyklu. Centralnie widoczny jest pęcherzyk dominujący oraz grupa mniejszych pęcherzyków po lewej stronie jajnika. Przezpochwowe badanie ultrasonograficzne o wysokiej rozdzielczości pozwoliło na dokładną ocenę falowego wzrostu pęcherzyków antralnych u kobiet w wieku reprodukcyjnym. Fale pęcherzyków są określane jako synchroniczny wzrost grupy pęcherzyków, który zachodzi w regularnych fazach podczas cyklu jajnikowego [12]. Fale pęcherzyków pojawiają się w regularnych odstępach czasu cyklu i są poprzedzone wzrostem stężenia FSH, bez względu na gatunek [12,19,20,22,23]. Pęcherzyk dominujący można zidentyfikować na podstawie wielkości w około 7 dniu po miesiączce z dziennym przyrostem około 2 mm [13,24,25]. Ostatnia fala jest falą owulacyjną poprzedzoną przez fale bezowulacyjne [12,13]. Duża fala została zdefiniowana w przypadku wyselekcjonowania pęcherzyka dominującego w stosunku do pozostałych pęcherzyków, zaś mała fala występowała w przypadku braku wykształcenia pęcherzyka dominującego. Spośród 50 obserwowanych kobiet u 68% zaobserwowano dwie fale wzrostu oraz u 32% trzy fale wzrostu w trakcie trwania cyklu jajnikowego [13]. Wśród kobiet z dwiema falami wzrostu pęcherzyków u 85% występowała mała i duża fala wzrostu, zaś u pozostałych 15% występowały fala duża i fala duża wzrostu pęcherzyków. U kobiet z trzema falami wzrostu pęcherzyków u 63% występowała fala mała-maładuża, u 19% fala mała-duża-duża oraz u pozostałych 19% występowała fala duża-duża-duża [12]. Rozwój fal wzrostu pęcherzyków u kobiet jest związany ze zmianami stężenia hormonów podczas cyklu miesiączkowego. Wszystkie fale rozpoczynają się po uprzednim wzroście stężenia FSH w surowicy krwi bez względu na dzień cyklu [12,22,23], co udowodniono w badaniach na zwierzętach domowych [19,20,22,23,26,27]. Pęcherzyk dominujący u kobiet z dwiema falami w stosunku do kobiet z trzema falami wzrostu rozpoczyna wzrost wcześniej. Jest to związane z wcześniejszym wzrostem stężenia poziomu estradiolu w późnośrodkowej fazie folikularnej cyklu, wcześniejszym wzrostem przedowulacyjnego stężenia estradiolu, hormonu luteinizującego (LH) oraz FSH oraz krótszą przerwą międzyowulacyjną (IOI) [12].

3 6. obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności 107 Uważano, że nie występuje późny wzrost pęcherzyków podczas fazy lutealnej u kobiet ze względu na efekt supresyjny progesteronu, estradiolu oraz inhibiny na uwalnianie FSH i LH [28-34]. Jednak we wczesnych latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku opisano dwa okresy wzrostu pęcherzyków podczas cyklu u kobiet [35]. Pierwsza fala wzrostu występowała na początku cyklu pod wpływem FSH. Po tej fali rozwijał się pęcherzyk dominujący, następnie druga fala pojawiała się podczas wczesnej fazy lutealnej. Pęcherzyki, które rosły powyżej 5 mm podczas drugiej fali w środkowolutealnej części cyklu, uważano za zanikowe. Podczas fazy poowulacyjnej obserwowano więcej rosnących pęcherzyków, chociaż w fazie przedowulacyjnej pęcherzyki rosły do większych rozmiarów. Podobnie opisywano dwie fale wzrostu pęcherzyków u kobiet z cyklami trwającymi od 30 do 35 dni w początkowym okresie rozwoju ultrasonografii [36]. Faza folikularna trwała stosunkowo długo (>19 dni), faza lutealna krótko (<10 dni), zaś wzrost pęcherzyków był związany ze wzrostem stężenia estradiolu. Wzrost pęcherzyków jajnika opisano zarówno w fazie folikularnej, jak i lutealnej [37]. Udokumentowano również dwufazowy wzrost stężenia hormonów płci [38]. Częstość pulsów LH wzrastała we wczesnej fazie lutealnej (~20 pulsów/dzień) i we wczesnej fazie folikularnej (~20 pulsów/ /dzień) w porównaniu ze środkiem fazy lutealnej (~5 pulsów/ /dzień). Interesujące jest to, że dwufazowy sposób wzrostu pęcherzyków oraz poziom stężenia hormonów podtrzymały tezę falowego wzrostu pęcherzyków, jakkolwiek rozwój pęcherzyków podczas fazy lutealnej był uważany za nieprawidłowy do ostatnich odkryć opartych na ultrasonografii. * A Pęcherzyki przedowulacyjne Pęcherzyk owulacyjny to taki, który nie ulega atrezji i uwalnia komórkę jajową do przestrzeni, w której potencjalnie może być zapłodniona. W naturalnym cyklu owulujący pęcherzyk jest wybrany preferencyjnie z grupy, natomiast pozostałe pęcherzyki ulegają atrezji w mechanizmie, który dopiero jest poznawany [39,40] (ryc. 6-2A i B). Obecna teoria, dotycząca fizjologicznej selekcji pęcherzyka dominującego u kobiet oraz u zwierząt naczelnych, została krytycznie oceniona oraz zostało ustalone, że fizjologiczna selekcja jest zakończona tylko w trakcie cykli, podczas których dochodzi do owulacji [21,40 42]. Powyższe stwierdzenie jest poparte poprzez obecne zalecenia dotyczące stymulacji owulacji, w której mechanizm selekcji jest wymuszony i udaje się wykształcić wiele pęcherzyków przed pobraniem komórek jajowych. Przedowulacyjne pęcherzyki różnią się od pozostałych pęcherzyków tym, że mają liczniejszą oraz bardziej przepuszczalną sieć naczyń włosowatych [43 45]. Rozwój unaczynienia otaczającego pęcherzyk dominujący prawdopodobnie umożliwia zwiększenie stężenia krążących gonadotropin, dając preferencyjny wzrost, podczas gdy w pozostałych pęcherzykach dochodzi do atrezji (ryc. 6-3A i B). Na rycinie 6-3 przedstawiono zmiany występujące w naczyniach krwionośnych w pęcherzyku przedowulacyjnym i w trakcie owulacji w naturalnym cyklu oraz w przypadku wspomaganego rozrodu [46 48]. Zdjęcie wykonano w USG z opcją kolorowego doplera. Pęcherzyki sfotografowane po szczycie stężenia LH oraz przed owulacją wykazują zmiany w unaczynieniu obwodowym. Zaobserwowano zwiększony przepływ * RYCINA 6-2. Pęcherzyk tuż przed owulacją obserwowany w naturalnym cyklu. (A, B) Obserwuje się wykształcenie znamienia pęcherzykowego (stigma) po prawej stronie pęcherzyka w trakcie nadchodzącej owulacji. Stigma jest częścią pęcherzyka, która wystaje z powierzchni jajnika, a jej szczyt stanowi miejsce, w którym pęka pęcherzyk. u podstawy pęcherzyka oraz na szczycie pęcherzyka, co potwierdzają obserwacje histologiczne oraz badania ultrasonograficzne pęcherzyków przedowulacyjnych [44,49]. Uważa się, że opór w naczyniach krwionośnych otaczających pęcherzyk systematycznie maleje w okresie poprzedzającym owulację. W okresie tuż przed owulacją za pomocą spektralnego doplera można zidentyfikować naczynia okołopęcherzykowe i uzyskać falę przepływu. Pozostaje niejasne, czy wzmocnione unaczynienie dominującego pęcherzyka jest przyczyną czy skutkiem selekcji lub czy ma znaczenie podczas określania jakości komórki jajowej u człowieka. Zaproponowano, by badanie pęcherzyków za pomocą wiązki Dopplera wykorzystać jako pomocne we wskazaniu dojrzałej komórki jajowej [50]. W modelu zwierzęcym wykazano wstępnie, że komputerowa analiza zdjęć może okazać się przydatna przy określaniu dojrzałej komórki jajowej [51]. Uzyskiwanie ob- B

4 obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności A razu naczyń krwionośnych może mieć zastosowanie w technikach wspomaganego rozrodu [50,52]. Obecnie kliniczna użyteczność uzyskiwania obrazu okołopęcherzykowego unaczynienia wydaje się jednak kontrowersyjna. W niektórych badaniach opisywano korelację okołopęcherzykowego unaczynienia z odsetkami ciąż; natomiast w innych badaniach nie wykazano powyższej zależności od oceny pęcherzyków podczas stosowania technik wspomaganego rozrodu [52,53]. Podobnie nie wykryto różnic w unaczynieniu okołopęcherzykowym w grupie kobiet słabo reagujących na stymulację w porównaniu z grupą kobiet normalnie reagujących na stymulację w przebiegu cyklu IVF [54]. Za pomocą trójwymiarowego power doplera nowej generacji można uzyskać wysokiej jakości obrazy pęcherzyków tuż przed owulacją, jednak interpretacja obrazów i ich przydatność kliniczna jest obecnie iluzoryczna. Seryjne monitorowanie ultrasonograficzne pęcherzyków oraz ocena stężenia estrogenów w surowicy są klinicznie przydatne do określenia przyczyn defektów fazy folikularnej. Obserwowano cykle z początkowo prawidłowym wzrostem pęcherzyków, prawidłowym stężeniem estradiolu w fazie folikularnej oraz brakiem dominującego pęcherzyka w USG. Alternatywnie obserwowano w późnej fazie folikularnej podczas naturalnego cyklu pęcherzyk przedowulacyjny (średnica ok. 22 mm), pomimo niskiego stężenia estradiolu. Pęcherzyki tego typu mają cienką ścianę, zazwyczaj nie owulują i ulegają regresji [55] (ryc. 6-4A). Wykorzystując najnowszą wiedzę dotyczącą falowego wzrostu pęcherzyków, monitorowanie owulacji oraz ocenę stężenia krążących hormonów można zidentyfikować subtelne defekty w rekrutacji, rozwoju, selekcji i dojrzewaniu pęcherzyków oraz w owulacji. Sensowne wydaje się więc uznanie, że nieprawidłowości dotyczące przebiegu follikulogenezy mogą być odpowiedzialne za przyczyny niepłodności, uprzednio sklasyfikowane jako idiopatyczne. B RYCINA 6-3. Zdjęcia unaczynienia okołopęcherzykowego pęcherzyka tuż przed owulacją z zastosowaniem techniki kolorowego doplera i power doplera. (A, B) Uwidocznienie pełnego przepływu naczyniowego wokół pęcherzyka jest trudnym zadaniem z powodu krętego przebiegu unaczynienia pęcherzyka dominującego. Torbiele endometrialne jajników Endometrioza jest prawdopodobnie najczęściej występującą, łagodną chorobą, stanowiącą od 10% do 25% chorób kobiecych, obserwowaną u prawie 40% kobiet z niepłodnością [56]. Endometrioza jest definiowana ogólnie jako obecność tkanki czynnościowej endometrium poza jamą macicy. Istnieje kilka form występowania endometriozy: płytki, grudki, implanty oraz torbiele endometrialne. Torbiel endometrialna jest strukturą cystyczną owalnego kształtu, wypełnioną nabłonkiem endometrium. Torbiele endometrialne są często związane z niepłodnością i można je łatwo zidentyfikować badaniem ultrasonograficznym, chociaż większość przypadków endometriozy ma charakter rozlany i nie można ich uwidocznić w badaniu ultrasonograficznym. Torbiele endometrialne są zazwyczaj hipoechogeniczne, jedno- lub wielokomorowe, o owalnym kształcie i zróżnicowanej wielkości oraz jednolitej echostrukturze o niskiej amplitudzie wewnątrz torbieli. Wydaje się, że torbiele endometrialne wywołują nieprawidłową pracę jajników, uniemożliwiając prawidłową follikulogenezę i owulację (ryc. 6-4B i C). Obecnie badanie ultrasonograficzne jest częścią procesu leczniczego, mającego na celu zmniejszenie wpływu endometriozy na pracę jajników. W powyższej technice wykorzystuje się metodę drenażu torbieli endometrialnej pod kontrolą ultrasonograficzną, po której następuje leczenie rekombinowaną interleukiną-2 w trakcie przewlekłego podawania analogów GnRH w celu supresji odpowiedzi tkanki endometrialnej [57]. Efekty tej nowej metody wydają się obiecujące. U młodych kobiet w wieku reprodukcyjnym najczęstszą patologią jajników są torbiele dermoidalne (potworniaki dojrzałe) [58 60]. Ich obraz ultrasonograficzny jest zróżnicowany, jednak w większości przypadków obecne są hiperechogenne zmian w luźno zorganizowanej masie [59 61]. W wielu przypadkach torbiel dermoidalna może być całkowicie wtopiona w jajnik i może nie być widoczna w laparoskopii (zob. ryc. 6-4D). Badanie ultrasonograficzne metodą Dopplera ujawnia przepływ naczyniowy u zaledwie 24% kobiet z torbielami dermoidalnymi [62].

5 6. obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności 109 D A B E RYCINA 6-4. A. Atretyczny pęcherzyk wymiarami odpowiadający pęcherzykowi przedowulacyjnemu. Można zauważyć cienką ścianę pęcherzyka oraz zwiększone przenikanie płynu przez ścianę pęcherzyka. Ze ścianą pęcherzyka kolidują małe pęcherzyki peryferyjne B i C. Torbiele endometrialne widoczne jako jednolite struktury hipoechogenne wypełniające jamę torbieli. D. Obraz niedużej wewnątrzjajnikowej torbieli dermoidalnej. Torbiel jest całkowicie wtopiona w tkanki jajnika i otoczona przez ogniska hiperechogenne. W otaczającym podścielisku uwidoczniono małe pęcherzyki. Follikulogeneza i owulacja w tym jajniku były nieprawidłowe. Jajnik po stronie przeciwnej wykazywał kompensacyjny przerost. E. Zdjęcie jajnika u kobiety z przedwczesnym wygaśnięciem czynności jajnika. Widoczne jest jedynie podścielisko jajników. Widoczne są pęcherzyki o średnicy mniejszej niż 1 mm na dolnym biegunie jajnika. C

6 obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności RYCINA 6-5. Sekwencyjne zdjęcia w trakcie owulacji. Do owulacji doszło po 11 minutach i 30 sekundach od zanotowania pierwszych zdjęć z wypływania płynu z pęcherzyka do całkowitego opróżnienia pęcherzyka. Zdjęcia są wykonane w okresie od 1 minuty przed początkiem owulacji do całkowitej ewakuacji. Dane czasowe są pokazane w dolnym lewym rogu każdego zdjęcia i wskazują godzinę, minutę i sekundę wykonania oraz kolejność zdjęcia. (Zgoda na publikację: Hanna MD, Chizen DR, Pierson RA: Characteristics of follicular evacuation during human ovulation. J Ultrasound Obstet Gynaecol 4:488, 1994). Ocena rezerwy jajników Zmiany trendów demograficznych w społeczeństwie spowodowały, że kobiety chcą zachodzić w ciążę w starszym wieku, co związane jest z mniejszą płodnością [63 66]. Wiele badań w ostatnich latach wykazało, że płodność spada wraz z wiekiem. W procedurach wspomaganego rozrodu (ART) główny nacisk kładzie się na ocenę rezerwy jajnikowej w celu ustalenia dawki początkowej gonadotropin oraz oszacowania odpowiedzi jajników. Obecnie badania ultrasonograficzne mają zastosowanie w ocenie dynamiki wzrostu pęcherzyków u starszych kobiet, podobnie jak dokładne badania endokrynologiczne [67 70]. Ocenę rezerwy można określić poprzez liczbę pęcherzyków antralnych oraz stężenie FSH w trzecim dniu cyklu; jednakże w świetle nowych informacji dotyczących follikulogenezy być może badanie liczby pęcherzyków w trzecim dniu cyklu powinno być ponownie przeanalizowane [9,13]. Zmniejszona rezerwa jajnika lub liczba pęcherzyków podatnych na stymulację jest pierwotną przyczyną słabej odpowiedzi na stymulację jajników [71]. Nieznana jest nadal przyczyna zmniejszonej zdolności oocytów do zapłodnienia u kobiet ze zmniejszoną liczbą pęcherzyków antralnych [70 72]. Odpowiedź jajników na podawanie gonadotropin zmniejsza się z wiekiem, istnieje tu duża zmienność indywidualna, a wiek kobiety jest tylko jedną zmienną w trudnej ocenie rezerwy jajników oraz odpowiedzi na stymulację [68,70 73]. Istnieje kilka testów oceniających rezerwę jajników, w tym test z cytrynianem klomifenu oraz test stymulacji agonistą GnRH [67 70,74,75]. Jedną z opcji jest także biopsja jajników, chociaż jej rola jest kontrowersyjna [69,76]. W poradnictwie dotyczącym wpływu wieku na płodność kobiet przydatne są badania endokrynologiczne [70], chociaż istnieje wiele dowodów sugerujących, że ultrasonografia może być wykorzystana do oceny liczby pęcherzyków antralnych w określonym czasie cyklu miesiączkowego, a ponadto przynosi dodatkowe informacje istotne klinicznie [67,77 79]. Ocena ultrasonograficzna dotyczy liczby pęcherzyków antralnych oraz pomiaru objętości jajników. Określanie liczby pęcherzyków antralnych, wykonywane zwykle od 3 do

7 6. obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności dnia cyklu może mieć zastosowanie w ocenie liczby pęcherzyków powstałych w trakcie stymulacji [79 83]. Kobiety z liczbą pęcherzyków antralnych mniejszą niż 5, o średnicy mniejszej niż 10 mm przed rozpoczęciem stymulacji są predysponowane do słabszej odpowiedzi na stymulację [82]. Potwierdzono korelację liczby pęcherzyków antralnych z endokrynologicznymi wskaźnikami rezerwy jajników (tj. stężeniem FSH i estradiolu w 3 dniu cyklu) [67,68,73,78,84]. Ocena objętości jajnika jest oparta na przypuszczeniu, że istnieje korelacja między liczbą zawiązków pęcherzyków pierwotnych pozostających w jajniku oraz objętością jajnika uzyskiwaną w badaniu ultrasonograficznym 2D i 3D [68,75,77,80]. Wykazano wyraźną korelację między zmniejszoną objętością jajników i mniejszą liczbą pęcherzyków antralnych oraz między wiekiem kobiety i zwiększonym stężeniem FSH [70,78]. Jajniki u kobiet z przedwczesnym wygaśnięciem czynności jajnika mają zwykle taki wygląd, jak u kobiet w okresie menopauzy. Są mniejsze i nie wykazują aktywności wzrostu pęcherzyków poza istnieniem ułożonych obwodowo pęcherzyków mniejszych niż 1 mm (ryc. 6-4E). Pomimo że badania ultrasonograficzne są istotne w ocenie rezerwy jajników, zrozumieniu procesu follikulogenezy u starszych kobiet, a także próbach oceny skuteczności stymulacji, to należy pamiętać, że ostatnie badania nie potwierdzają rutynowego klinicznego znaczenia żadnych badań dotyczących oceny rezerwy jajnika [68,72,73,82,84,85]. Szacowanie optymalnego czasu inseminacji Ultrasonograficzne monitorowanie rozwoju pęcherzyka dominującego ma zastosowanie do precyzyjnego określenia czasu owulacji oraz do oceny optymalnego czasu współżycia lub inseminacji zarówno w cyklu naturalnym, jak i stymulowanym. Badanie ultrasonograficzne jest znacznie dokładniejsze niż ocena temperatury ciała lub stężenia LH w moczu. Wiedza dotycząca oceny owulacji jest oparta na dokładnych badaniach ultrasonograficznych wzrostu przedowulacyjnych pęcherzyków o różnych wymiarach oraz szczegółowych badaniach stopnia wzrostu pęcherzyków [12,25,86,87]. Podczas naturalnych cykli miesiączkowych przedowulacyjne pęcherzyki rosną około 1,6 mm na dobę, a średni wymiar pęcherzyka przed owulacją wynosi 21,7 mm. W cyklach stymulowanych pęcherzyki rosną zazwyczaj trochę szybciej 1,8 mm na dobę, lecz średnica pęcherzyka na dzień przed owulacją jest podobna [24]. Ultrasonografia jest przydatna do maksymalizacji skuteczności oraz efektywności kosztów wykonania inseminacji (IUI) przy ograniczonej długości życia plemników lub innych, mniej inwazyjnych procedur wspomaganego rozrodu. Nie wykonano dokładnych badań na ludziach, jednak w modelu obserwowanym u koni ultrasonografia jest wysoce skuteczna w ocenie czasu owulacji. Biorąc pod uwagę badania na ludziach oraz dowody z badań eksperymentalnych u zwierząt, można przypuszczać, że możliwa jest dokładna ocena czasu zapłodnienia [13,23-25,88]. Przepływy naczyniowe w jajnikach Naczynia krwionośne jajnika można uwidocznić w miejscu ich wejścia do wnęki jajnika i można pokazać ukrwienie wewnątrzjajnikowe. Jajnik zawierający pęcherzyki przedowulacyjne lub ciałko żółte ma niższe opory w badaniach wykonanych za pomocą doplera spektralnego. Najniższy opór przepływu krwi obserwuje się w dniu wysokiego stężenia LH, natomiast najwyższy opór w pierwszym dniu miesiączki [89]. Nie znaleziono natomiast korelacji między stężeniem estradiolu, progesteronu oraz innych krążących hormonów i parametrami naczyniowymi tętnic jajnikowych czy macicznych [90]. Obecnie trwają badania dotyczące oceny echostruktury oraz typu unaczynienia poszczególnych pęcherzyków przedowulacyjnych, mające na celu oszacowanie owulacji lub istnienia dojrzałej komórki jajowej [50,51,91]. Przeprowadzono badania przy zastosowaniu kolorowego doplera i power doplera w 2D i 3D w celu oceny przepływu krwi w jajniku podczas stymulacji owulacji przed punkcją jajników w cyklu in vitro oraz oceny zależności wskaźników naczyniowych i skuteczności cykli IVF [50,92 95]. W badaniach wstępnych wykazano, że zarówno szczytowy przepływ, jak i wskaźniki oporu maleją w miarę wzrostu pęcherzyka, co jest zgodne z teorią wzrostu unaczynienia pęcherzyka w miarę zbliżania się do owulacji. Wskaźniki przepływów naczyniowych nie były jednak przydatne do oceny skuteczności cyklów IVF [93]. Późniejsze badania dowiodły, że istotnie występuje powiązanie między parametrami przepływów naczyniowych oraz skutecznością w cyklach wspomaganego rozrodu [50,94,95]. Zaobserwowano silną korelację między odsetkami dojrzałych oocytów a unaczynieniem pęcherzyków, stąd też zaproponowano, by właściwy czas podania ludzkiej gonadotropiny kosmówkowej wskazywał odpowiednio wykształcony przepływ krwi dookoła pęcherzyka, by nastąpiło optymalne wykształcenie dojrzałej komórki jajowej [48,95 97]. Owulacja W większości podręczników owulacja jest opisywana w 14 dniu cyklu przy 28-dniowej długości cyklu [21,44,98,99]. Pierwsze zastosowania ultrasonografii w ginekologii dotyczyły chęci zrozumienia funkcjonowania jajników oraz owulacji [36]. Przez lata wykonywano badanie przezbrzuszne po to, by ocenić owulację u kobiet. Uwidocznienia pęknięcia pęcherzyka oraz ewakuacji płynu pęcherzykowego i kompleksu komórki jajowej z komórkami ziarnistymi dokonano dopiero ostatnio w badaniach ultrasonograficznych [100,101] [ryc. 6-5]. Jak się okazało, czas owulacji był zawarty w przedziale od poniżej 1 minuty do 20 minut od zaobserwowania pierwszego wypływu płynu z pęcherzyka do momentu całkowitego zapadnięcia pęcherzyka. Zaobserwowano, że średni czas ewakuacji płynu z pęcherzyka trwa 10 minut, a miejsce pęknięcia pęcherzyka powstającego ciałka żółtego jest od razu widoczne. Miejsce pęknięcia pęcherzyka jest widoczne nawet przez tydzień na powierzchni jajnika, a ciałko żółte zazwyczaj jest widoczne do kolejnego cyklu owulacyjnego [100,102]. W przypadku wystąpienia owulacji w naturalnym cyklu rozwija się ciałko żółte. Dzięki ocenie owulacji oraz wczesnego okresu luteogenezy w grupie kontrolnej pacjentów oraz w grupie pacjentów z idiopatyczną niepłodnością uzyskano poprzednio nieznane informacje o funkcjonowa-

8 obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności niu ciałka żółtego oraz o nieopisywanych wcześniej błędach w przebiegu owulacji i luteogenezy [100, ]. Niepowodzenia owulacji Brak owulacji przejawia się najczęściej w dwóch mechanizmach, chociaż istnieje prawdopodobnie kilka innych nieznanych mechanizmów. Opisywano zespół luteinizującego niepękniętego pęcherzyka (LUF luteinized unruptured follicle syndrome), który można zaobserwować w badaniu ultrasonograficznym [46,49,106]. Gdy brak owulacji, pęcherzyk dominujący uzyskuje wymiar przedowulacyjny i nie jest zdolny do pęknięcia i wyrzucenia komórki jajowej. Komórka jajowa pozostaje wewnątrz pęcherzyka, ściany pęcherzyka ulegają pogrubieniu i uzyskują wygląd sugerujący tkankę lutealną (ryc. 6-6). Ściana pęcherzyka staje się nieprzejrzysta z niewyraźnymi granicami. Tak powstały pęcherzyk jest widoczny do końca cyklu miesiączkowego i ulega zanikowi w następnych cyklach. Temperatura podstawowa ciała oraz stężenie progesteronu w połowie cyklu mieszczą się zazwyczaj w dolnych granicach normy. U niektórych pacjentek miesiączki mogą być normalne lub bardziej skąpe. Innym mechanizmem braku owulacji jest wzrost pęcherzyka dominującego do rozmiarów większych niż typowa wielkość pęcherzyka owulacyjnego [106]. W niektórych przypadkach naczynia włośniczkowe pęcherzyka ulegają fenestracji, a krew wylewa się do światła pęcherzyka. Jest to opisywane jako niepęknięty pęcherzyk krwotoczny (HAF hemorrhagic anovulatory follicle) (ryc. 6-7A i B). W innych przypadkach braku owulacji płyn w pęcherzyku pozostaje przejrzysty, a powierzchnia pęcherzyka jest mocno zaznaczona. (ryc. 6-7C). Nie dochodzi do luteinizacji ściany pęcherzyka, która jest cienka i wykazuje wysoką echogeniczność. W niektórych przypadkach komórki ziarniste załamują ścianę pęcherzyka dostając się do wnętrza, a następnie pęcherzyk ulega regresji. Wartości progesteronu w środkowej fazie cyklu są poniżej wartości prawidłowych. Klinicznie taki typ pęcherzyków anowulacyjnych pozostaje bez zmian przez jeden do kilku dni, następnie ulega regresji. Odsetki regresji pęcherzyka są bardzo zmienne. Cykle miesiączkowe po cyklach bezowulacyjnych są zazwyczaj normalnej długości, a obfitość miesiączek zmienna. Zastosowanie monitorowania wzrostu pęcherzyków oraz potwierdzenie wystąpienia owulacji lub niewydolności owulacji ma duże znaczenie kliniczne. Badanie ultrasonograficzne przynosi dużo istotnych informacji dotyczących braku owulacji, zwłaszcza gdy uwzględnia się też pomiar stężenia hormonów w odpowiednim czasie. Ciałko żółte Ciałko żółte (CL corpus luteum) jest dynamicznym gruczołem dokrewnym wewnątrz jajnika i odgrywa istotną rolę w regulacji cyklu miesiączkowego oraz we wczesnej ciąży. Ciałko żółte tworzy się z komórek pęcherzyka owulacyjnego przed, w trakcie oraz po owulacji. Istnieją kontrowersje co do precyzyjnego określenia pochodzenia komórek formujących gruczoł lutealny. Jednak uważa się, że komórki lutealne pochodzą z komórek torebki oraz komórek warstwy ziarnistej po zapadnięciu warstwy podstawowej przed pęknięciem pęcherzyka [107]. W ciałku żółtym dochodzi do gruntownej neoangiogenezy naczyniowej podczas jego powstawania, a przepływ naczyniowy ulega zanikowi podczas regresji w przypadku niezajścia w ciążę lub podczas późnego stadium ciąży [107,108]. Specyfika funkcjonowania ciałka żółtego polegająca na cyklicznym i czasowym działaniu, zwiększonym unaczynieniu oraz pełnieniu kluczowej funkcji w procesie follikulogenezy, a także na utrzymywaniu ciąży, czynią gruczoł lutealny głównym celem badań w przypadku niepłodności [104]. Pierwsze badania ciałka żółtego u ludzi wykonano w latach pięćdziesiątych ubiegłego stulecia, dokonując oceny histologicznej jajników po operacji usunięcia macicy z przydatkami [109]. Obecnie badania ultrasonograficzne stały się nieocenionym narzędziem w ocenie ciałka żółtego in vivo. Zaobserwowano, że ciałko żółte rośnie do wymiarów od 25 do 40 mm podczas fazy lutealnej podczas obserwacji sondą przezbrzuszną [110,111]. Ciałko żółte może mieć wygląd torbielowatej przestrzeni, lecz nie zawsze tak jest [ ]. Histologiczna ocena ciałka żółtego ujawniła, że po pęknięciu pęcherzyka występowało krwawienie w części centralnej [109]. Wypełnione krwią ciałko żółte jest opisywane jako ciało krwotoczne. Rozwój ciałka żółtego jest związany ze zwiększonym unaczynieniem oraz stężeniem progesteronu [ ]. Największe unaczynienie ciałka żółtego występuje w 7 dobie po owulacji w czasie największej sekrecji progesteronu [115]. We wczesnych badaniach za pomocą badań ultrasonograficznych wykazano, że do powstania ciałka żółtego dochodzi w 50% do 80% przypadkach po owulacji w naturalnych cyklach miesiączkowych [110,112,116]. W późniejszych badaniach oceniających follikulogenezę i owulację wykazano możliwość uwidocznienia ciałka żółtego w dniu owulacji oraz w całej fazie lutealnej [13,100,102,117] (ryc. 6-8). Po ewakuacji pęcherzyka jego ściany zaczynają być mocno unaczynione w okresie pierwszych 48 do 72 godzin. Krew i naczynia limfatyczne kolonizują rozwijające się ciałko żółte i wytwarza się typowy obraz unaczynionego okręgu, który jest poprzedzony zwiększonym zaopatrzeniem naczyniowym pęcherzyka przedowulacyjnego. Wraz z dojrzewaniem ciałka żółtego pierścień naczyniowy jest coraz bardziej widoczny, co można wizualizować za pomocą kolorowego doplera i power doplera (ryc. 6-9). Obraz ciałka żółtego w skali szarości odpowiada wytworzeniu unaczynienia gruczołu [102,114,118]. Tkanki ciałka żółtego są ciemne podczas luteogenezy i przyjmują z czasem jaśniejszą echostrukturę podczas regresji lutealnej. Opór naczyniowy jest zazwyczaj niski, czego można się spodziewać po aktywnej endokrynnie tkance podczas aktywnego okresu wydzielania progesteronu w czasie cyklu estrogenowego oraz we wczesnej ciąży. Zaobserwowano dwa typy morfologiczne ciałka żółtego: ciałko wypełnione płynem wewnątrz i ciałko bez płynu [102]. W większości przypadków ciałko żółte przez pewien czas zawiera wypełnioną płynem jamę. Wypełnienie płynem w części centralnej jest efektem przesączania się krwi do światła po pęknięciu pęcherzyka. Zatoki płynowe były obserwowane tuż po owulacji, a następnie malały. Dlatego też uwidocznienie wypełnionej płynem zatoki w ciałku żółtym

9 6. obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności 113 A 19 godzina po piku wydzielania LH 32 godzina po piku wydzielania LH B C 39 godzina po piku wydzielania LH 43 godzina po piku wydzielania LH D E 62 godzina po piku wydzielania LH 4 dzień po piku wydzielania LH RYCINA 6-6. A-F. Sekwencja obrazów rozwoju zespołu luteinizującego niepękniętego pęcherzyka. Pacjentka brała udział w badaniu oceniającym owulację oraz jej relację do piku wydzielania LH. Powyższe zdjęcia zostały wykonane odpowiednio: w 19 godzinie, 32 godzinie, 39 godzinie, 43 godzinie, 62 godzinie oraz 96 godzinie po piku wydzielania LH. F

10 obrazowanie ultrasonograficzne w niepłodności A B C D RYCINA 6-7. A i B. Zdjęcia wykonane u dwóch pacjentek, u których wytworzył się bezowulacyjny krwotoczny pęcherzyk podczas badania naturalnego procesu follikulogenezy i owulacji. Przedstawione pęcherzyki zawierają wynaczynioną krew do światła pęcherzyka, natomiast ściany pęcherzyka nie rozwinęły cech luteinizacji. Stężenie progesteronu było poniżej normy. C. Rozwój torbieli jako obraz niewydolności owulacji. Obserwuje się cienką ścianę pęcherzyka oraz często drobne plamki w jego świetle. D i E. W niektórych przypadkach niewydolności owulacji komórki warstwy ziarnistej zapadają się i pływają wewnątrz światła pęcherzyka. Często obserwuje się różne rodzaje fragmentów tkankowych i nabłonka. E