不孕症(infertility)是育龄妇女的常见疾病之一，我国育龄妇女不孕症发病率为7%～10%。输卵管疾病导致的不孕症占女性不孕症的30%～50%。因此，评估输卵管通畅性对不孕症的病因诊断十分重要。子宫输卵管超声造影术(HyCoSy)是在超声监测下，实时观察造影剂通过宫腔、输卵管的情况及进入盆腔后的分布情况，对输卵管通畅性进行诊断。HyCoSy具有安全、操作简便、费用低等优势，成为近年快速发展的临床诊断输卵管堵塞所致不孕症的新技术。近年新型造影剂及三维、四维超声实时显像技术应用于HyCoSy，提高了HyCoSy对输卵管通畅性诊断的准确率。笔者拟就HyCoSy对于临床诊断输卵管堵塞所致不孕症的研究进展，尤其是新型造影剂及三维、四维超声技术，应用于临床诊断输卵管堵塞所致不孕症的研究进展进行综述如下，旨在推广HyCoSy在输卵管堵塞所致不孕症中的应用。
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不孕症(infertility)是指婚后同居，有正常性生活，未采取避孕措施达1年以上而未妊娠的疾病[1]。不孕症是育龄妇女的常见疾病之一，在不同国家和地区育龄妇女中其发病率不同，我国育龄妇女不孕症发病率为7%～10%[1]。该病病因包括女方因素、男方因素、双方因素或不明原因等，可由单因素所致，也可由多种因素共同作用所致[1]。女方因素导致不孕症的原因，包括盆腔病变、排卵功能障碍、免疫性疾病、精神因素及其他因素等[2,3]。输卵管疾病导致的不孕症占女性不孕症的30%～50%[1]，故评估输卵管通畅性，成为诊断和治疗不孕症极为重要的步骤之一[4]。子宫输卵管超声造影术(hysterosalpingo-contrast sonography，HyCoSy)是指在超声监测下，通过向子宫腔注入造影剂，实时观察造影剂通过宫腔、输卵管的情况，以及进入盆腔后的分布情况，同时观察子宫、卵巢及盆腔情况，对输卵管通畅性进行诊断。近年，HyCoSy发展迅速，成为临床诊断输卵管堵塞所致不孕症的新技术，具有无创、安全、操作简便、费用低等优势。笔者拟就HyCoSy对于临床诊断输卵管堵塞所致不孕的研究进展进行综述如下，旨在推广HyCoSy在输卵管堵塞所致不孕症中的应用。
HyCoSy的造影剂，包括负性造影剂和正性造影剂。负性造影剂在超声图像上表现为无回声，主要作为透声窗，显示待检查的器官和组织，目的是使待检查的器官和组织更加清晰可见。常见的负性造影剂包括生理盐水、甘露醇及葡萄糖溶液等。正性造影剂在超声图像上表现为强回声，是目前常用的HyCoSy造影剂。正性造影剂包括无壳膜微气泡造影剂和有壳膜微气泡造影剂2种，主要成分为有壳膜或无壳膜包裹的微气泡，其成像原理为：发射的超声波遇到待检部位的气体时，产生反射、散射、折射和吸收等改变，进而导致该部位超声信号增强，气体在共振时，散射声波的能力较固体或液体强千倍以上。微气泡造影剂在超声照射下，可在谐波频率附近大幅度振动，产生超声非线性效应，称为谐波成像。正性造影剂在血管中是较好的散射体，可明显提升超声信噪比，增强超声信号。
1984年，Richman等[5]最早使用的HyCoSy造影剂为Hyskon，Hyskon为32%右旋糖酐-70葡萄糖溶液与右旋糖酐-105葡萄糖溶液的混合液，其黏度较高，对输卵管内的黏液栓及碎片有一定灌洗作用，但也有研究报道，将其用于输卵管外科手术后HyCoSy，可导致输卵管组织黏连[6]。Hyskon在血管内可被吸收，引起变态反应和非心源性水肿，即使患者对右旋糖酐变态反应皮试结果为阴性，Hyskon仍可能导致该患者发生变态反应。因进行HyCoSy时，造影剂逆流进入子宫及宫旁血管具有不可控性，无法准确预测变态反应的发生[7]。
双氧水(H2O2)是国内较早应用于诊断输卵管通畅性的HyCoSy造影剂之一。其具体作用机制为，与宫腔黏膜的过氧化氢酶发生反应，产生大量氧气(O2)微气泡，起到造影剂作用[8,9]。双氧水产生的微气泡相对较大而且较多，可充满整个宫腔及输卵管，显影效果较好，但是由于双氧水产生的微气泡后方组织的声影非常明显，容易与周围肠管回声相混淆。双氧水亦是一种强氧化剂，其强氧化性对黏膜具有较强刺激性，可对子宫内膜、输卵管黏膜和腹膜等产生化学刺激，造成损伤，引起患者腹痛、恶心、呕吐等不良反应和迷走神经亢奋综合征，还可能引起输卵管痉挛，进而导致HyCoSy检查结果的假阳性[10]。
超声晶氧是过氧化碳酰胺的无菌冻干品，我国早在20世纪90年代，即有将超声晶氧应用于临床HyCoSy的报道[11]。进行HyCoSy时，对其具体操作步骤为：将超声晶氧溶解于9%氯化钠(NaCl)溶液或葡萄糖溶液后，注入宫腔，在子宫及输卵管内的过氧化氢酶作用下，超声晶氧释放O2微气泡，起到造影剂作用。超声晶氧经反应后产生的微气泡大小及特性，与双氧水反应后产生的微气泡相似。
根据微气泡内的气体成分不同，目前有壳膜微气泡造影剂分为第1代的包裹空气的微气泡造影剂和第2代的包裹惰性气体的微气泡造影剂。
包裹空气的微气泡造影剂中，Echovist-200是一种半乳糖空气乳化剂(德国先灵公司生产)，其产生的微气泡平均直径为3 μm，1994年欧洲国家最早将其应用于HyCoSy[12]。Echovist-200超声造影回声强于Hyskon，显像效果亦优于Hyskon。但Echovist-200可快速降解。Echovist-200注入宫腔前，需迅速混匀溶液，并迅速推注，并且其强回声特性在5 min内即可快速消失，而使其在临床应用中受到限制[13]。
利用包裹惰性气体的微气泡造影剂替代包裹空气的微气泡造影剂作为超声造影剂，是超声造影史上的一大重要突破[13]。1992年，意大利Bracco研究所发现，相对分子质量大、溶解性低的气体及含氟气体，可增强微气泡的抗压性，使微气泡在人体内持续时间更长。人体对惰性气体耐受性良好，惰性气体溶解性很低，可使造影剂不溶解于血液，并可通过肺循环排出，对人体组织、器官安全性更高。磷脂、白蛋白、脂质体或表面活性物质，常被用于包裹惰性气体，作为壳膜增加造影剂稳定性。包裹惰性气体的微气泡造影剂，通常被称为第2代超声造影剂，包括注射用六氟化硫微泡(商品名为声诺维)、Optison与国产全氟丙烷人血白蛋白微球注射液等[14]。①注射用六氟化硫微泡：由磷脂作为壳膜，包裹六氟化硫的造影剂(意大利Bracco公司生产)，微气泡平均直径为2.5 μm，微气泡个数为(2.0～2.5)×108个/mL，最早用于血管超声造影[15,16]。注射用六氟化硫微泡中包裹的六氟化硫化学性质极稳定，溶解度低，抗压性强，可自由通过机体微循环，在血液循环系统内持续时间较长，确保获得高质量的造影图像。六氟化硫不经血管代谢，通过肺循环直接排出体外，对人体组织无伤害，即使是慢性堵塞性肺疾病患者，也可安全应用[17]。注射用六氟化硫微泡已广泛应用于欧洲及亚洲地区，也是目前我国应用最广泛的HyCoSy造影剂之一[15,16]。②Optison与国产全氟丙烷人血白蛋白微球注射液：均由人血白蛋白外壳包裹全氟丙烷气体制成。Optison(美国Mallinckrodt公司生产)微气泡个数为(5～8)×108个/mL，微气泡直径为2.0～4.5 μm[18]。国产全氟丙烷人血白蛋白微球注射液由南方医科大学南方医院研制生产，其最佳微气泡直径(2.46±0.05)μm，微气泡个数为(2.99±0.19)×109个/mL[19]。全氟丙烷相对分子质量大于空气的相对分子质量，在血液中几乎不溶解，其碳氟结构极其稳定，在人体内不会被代谢，可很快以全氟丙烷分子形式经呼吸系统排出体外，而微气泡壳膜白蛋白可经人血白蛋白的正常途径代谢，对机体损害较小，安全性高[20,21,22]。
1984年，Richman最早使用Hyskon作为HyCoSy造影剂，采用经腹二维超声依次观察造影剂在宫腔、输卵管及盆腔内流动情况[5]。1986年，Randolph成功建立输卵管超声造影模型，该模型使用实时超声观察强回声造影剂在宫腔和双侧输卵管内流动情况[19]。张新玲等[23]应用二维子宫输卵管超声造影术(two-dimensional hysterosalpingo-contrast sonography，2D-HyCoSy)，在低机械指数超声造影模式下诊断输卵管通畅性，将其与X射线子宫输卵管造影(hysterosalpingography，HSG)诊断输卵管通畅性的准确性相比的结果发现，差异无统计学意义(P>0.05)；这2种检查的Kappa值为0.812，对输卵管通畅性诊断的一致性较高。
临床2D-HyCoSy操作步骤为：①患者月经干净后3～7 d，检查前3 d无性生活，通过白带及血常规等检查，排除生殖道感染及炎症。②患者排空膀胱，取膀胱截石位，常规消毒外阴及阴道，铺巾，使用扩阴器暴露并固定宫颈，将子宫双腔管插入子宫腔内，注入空气或1～3 mL 0.9% NaCl溶液于气囊内，固定子宫双腔管，以不脱落为宜。③使用阴道探头，常规超声检查子宫、子宫双附件区及盆腔情况。④调整探头使超声束朝向宫角，启动低机械指数超声造影模式，调整图像增益，以获取高质量图像及合适背景组织图像抑制，经子宫双腔管注入造影剂，持续推注，观察宫腔及双侧输卵管显影及造影剂流动情况，以及造影剂在盆腔内弥散情况，同时观察造影剂的反流及患者反应。
临床2D-HyCoSy对输卵管通畅性的通畅、通而不畅、堵塞的诊断标准如下。①通畅：注入造影剂无明显阻力，宫腔充盈好，输卵管全程显示，呈连续条带状强回声，伞端可见造影剂溢出；②通而不畅：注入造影剂有阻力，宫腔内造影剂流动缓慢，输卵管显影不全，呈纤细条带状或某一段不显影，输卵管伞端可见少量造影剂溢出；卵巢周围环状强回声不明显；③堵塞：输卵管部分显影，远端堵塞处不显影；仅远端堵塞时，输卵管扩张呈"串珠状"或"囊状" ；堵塞侧无造影剂弥散[23]。
2D-HyCoSy采用编码对比成像(coded contrast imaging，CCI)技术，提高对比分辨率。CCI以数字化解码和编码技术为基础，可选择性接受造影剂的谐波信号并放大，避免周围组织回声对造影剂的干扰，从而提高2D-HyCoSy的对比分辨率[24]。检查者可按照输卵管的走行顺序，追踪输卵管从二侧宫角发出后的走向，并进行评估，观察造影剂在盆腔内分布情况。2D-HyCoSy对检查者操作水平要求较高，要求检查者在造影过程中，快速移动探头追踪输卵管走行，操作经验不足可导致部分输卵管图像信息丢失，影响检查结果。2D-HyCoSy图像为平面图，不能展现输卵管的立体结构，对于有反折和扭曲的输卵管，显像效果欠佳[25,26]。
由于2D-HyCoSy存在上述局限性，随着超声新技术的发展，临床开始应用三维子宫输卵管超声造影术(three-dimensional hysterosalpingo-contrast sonography，3D-HyCoSy)对输卵管通畅性进行诊断[27]。
临床3D-HyCoSy操作步骤为：①术前通过白带及血常规等检查，排除患者感染及生殖道炎症后，再进行宫腔插管。②使用阴道探头常规超声检查子宫、子宫双附件及盆腔情况。③取子宫横切面，超声束朝向宫角，在CCI模式下启动三维成像功能，调整角度为120°进行三维超声预扫描，选择合适探头方向，以可同时显示宫角及双侧卵巢为佳。④固定探头，推注造影剂，当观察到造影剂到达双侧宫角时，启动三维容积扫查。如果一次难以同时获得双侧输卵管容积数据，可分别采集单侧输卵管容积数据。三维容积扫查结束后，在CCI模式下观察造影剂在卵巢周围的包绕及盆腔弥散情况。整个检查过程中，患者应保持不动。⑤使用图像分析软件，对所获取的3D-HyCoSy图像进行分析和剪辑。
临床3D-HyCoSy对输卵管通畅性的通畅、通而不畅、堵塞的诊断标准如下。①通畅：输卵管走行自然、柔顺，管径粗细均匀。推注造影剂时无阻力、无反流。卵巢周围可见环状造影剂包绕，盆腔内可见造影剂弥散。②通而不畅：输卵管全程或部分走行扭曲，管径粗细不均，局部纤细、盘旋或成角。推注造影剂时可有阻力、无或有少量反流。卵巢周围可见半环状或条带状造影剂包绕，盆腔内可见造影剂弥散。③堵塞：双侧输卵管堵塞时，输卵管部分显示或不显示，推注造影剂时阻力大、反流明显或全部反流。卵巢周围无造影剂包绕，盆腔内无造影剂弥散[27]。
3D-HyCoSy减少了对检查者操作经验的依赖，检查者无需快速移动探头获取图像。3D-HyCoSy采取重建图像技术，立体、直观，可通过调节角度，从不同方向观察输卵管结构，对于2D-HyCoSy检查表现为"重叠"的扭曲、反折输卵管，亦可进行诊断。但是3D-HyCoSy在成像过程中，要求探头与患者均保持不动，对检查者及患者的姿势保持均有较高要求，若患者因疼痛而移动，可影响成像质量。3D-HyCoSy对成像时机也有一定要求，成像过早，造影剂还未流经输卵管全程，仅可获取部分输卵管图像，可能导致输卵管堵塞的假阳性结果；成像过晚，造影剂在盆腔内弥散过多，对输卵管图像造成干扰，影响后期图像处理及诊断结果[27,28,29,30]。
四维子宫输卵管超声造影术(four-dimensional hysterosalpingo-contrast sonography，4D-HyCoSy)，又称为实时三维子宫输卵管超声造影术(real time hysterosalpingo-contrast sonography，RT-3D-HyCoSy)，可在静态3D-HyCoSy基础上，实时动态观察输卵管结构。
4D-HyCoSy操作步骤与3D-HyCoSy一致，只需将三维容积扫查更换为四维容积扫查即可[30]。4D-HyCoSy可实时观察宫腔及双侧输卵管成像情况。4D-HyCoSy对输卵管通畅性的诊断标准，与3D-HyCoSy对输卵管通畅性的诊断标准一致[30]。
4D-HyCoSy可实时观察造影剂在子宫、输卵管内流动情况，在扫查过程中可通过旋转探头，选择最佳观察角度。造影后还可实现逐帧动态回放，可获取从宫腔至输卵管显影全程图像，可在造影剂大量弥散入盆腔前，显示输卵管全程图像，甚至可诊断伞端的细微病变。4D-HyCoSy还可分辨出显示的超声图像是造影前即存在的伪像，还是造影后产生的真实图像，减少造影剂弥散对诊断结果的影响。对于单侧输卵管通畅患者，4D-HyCoSy可有效避免因通畅侧输卵管造影剂弥散造成的不通侧假阴性诊断结果[30,31,32]。
目前，第3代HyCoSy造影剂载药微气泡尚处于研究阶段，其壳膜为脂质体，包裹药物微气泡，使造影剂的用途由诊断扩展至治疗。第3代HyCoSy造影剂表面携带特异性抗体或配体，通过血液循环，依靠特异性抗原-抗体或配体-受体反应，识别特定靶器官，当HyCoSy观察到造影剂积聚于靶器官时，增加声压到一定程度，可使微气泡破裂产生空化效应，达到治疗作用[33]。部分输卵管病变可直接由超声介导载药微气泡进行治疗[34]。
目前，4D-HyCoSy对于输卵管细微病变，如纤毛运动异常等尚不能进行观察和诊断；对于输卵管远端病变，如伞端拾卵功能，伞端轻、中度狭窄等，尚不能进行准确诊断[35]。不同地区和研究中心的4D-HyCoSy造影流程不同，造影剂配制方法亦未统一，4D-HyCoSy对于输卵管通畅性的诊断标准亦尚未建立，仍需大样本、多中心、随机对照试验研究探讨[35,36,37,38]。目前，4D-HyCoSy造影过程中，人为因素干扰较多，如造影剂推注压力无固定指标或范围，由操作者自行主观判断，而推注压力过高可能导致输卵管痉挛，肌层及宫旁静脉造影剂逆流，甚至导致输卵管损伤；过低则可导致造影剂不能注入有黏液栓或狭窄的输卵管，造成输卵管堵塞的假阳性结果。
有关4D-HyCoSy的研究发展方向，未来应着力于解决对输卵管细微病变及远端病变的观察和诊断问题，进而有助于全面评估输卵管功能。同时，还应进一步研究探讨4D-HyCoSy诊断的标准化、规范化操作流程，如制定造影剂推注压力范围，并利用压力检测装置进行实时监测，减少因操作不当导致的干扰及误诊。
