子宮肌瘤MRI特征與高強度聚焦超聲消融療效

姜曼，趙衛，易根發，姚瑞紅

·非血管介入Non-vascular intervention·

子宮肌瘤MRI特征與高強度聚焦超聲消融療效

姜曼，趙衛，易根發，姚瑞紅

目的通過對高強度聚焦超聲消融（HIFUA）治療子宮肌瘤前后MRI的表現進行對比觀察，探討影響子宮肌瘤HIFUA療效的因素。方法通過回顧性分析128例（154枚）子宮肌瘤患者HIFUA治療前、后病灶MRI表現及臨床資料，觀察各組肌瘤體積消融率及能效因子。結果子宮肌瘤病灶位于后壁、MRIT2WI高信號、MRIT1WI增強高信號者HIFUA治療體積消融率相對較低，所需能效因子高。結論HIFUA治療子宮肌瘤療效與肌瘤位置、MRIT2WI信號強度及血供情況有關，與肌瘤的大小無關。

子宮肌瘤；核磁共振信號；超聲消融；能效因子

子宮肌瘤的治療方法主要根據患者的癥狀、生育要求、心理等情況綜合考慮。目前治療方法主要有外科手術治療、微創治療、藥物治療等。高強度聚焦超聲消融（high intensity focused ultrasound ablation，HIFUA）是一種非侵襲性治療子宮肌瘤的方法，它利用適當頻率超聲波的束射-會聚特性、在人體組織中的良好穿透性和組織固有的吸聲特性，所吸收聲能轉化的熱能使組織升溫至蛋白變性的閾值溫度（毒理溫度）而發生凝固性壞死［1］。HIFUA治療子宮肌瘤可減輕、緩解子宮肌瘤引起的臨床癥狀和體征，具有安全，有效，并發癥少等優點［2-3］，已逐漸被醫患接受。HIFUA治療子宮肌瘤的療效差異性較大［4］。本研究探討MRI特征與HIFUA治療子宮肌瘤療效的關系，明確影響消融治療效果的因素，指導臨床實踐，為患者選擇最優化的治療方法。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 臨床資料選擇2011年8月—2013年3月，我院經臨床及B超、MRI確診并行HIFUA治療的子宮肌瘤患者128例，共154個肌瘤，其中單發肌瘤95例，多發肌瘤（2～4個）33例；年齡26～49歲平均（38±5）歲，入選本次研究，所有患者均簽署了知情同意書。

1.1.2 入選標準①癥狀性子宮肌瘤及患者迫切要求治療的非癥狀性子宮肌瘤；②絕經期前女性；③治療系統機載超聲可見的子宮肌瘤，肌瘤直徑在2 cm以上；④患者能準確交流治療過程中的感受；⑤患者均行一次性超聲消融；⑥同意接受鎮靜鎮痛下超聲消融治療。

1.1.3 排除標準①宮頸肌瘤、血管平滑肌瘤、子宮肉瘤；②宮頸細胞學檢查（TCT）提示有異常細胞者；③婦科檢查及影像學檢查懷疑有盆腔內組織、器官粘連者；④合并婦科其他疾病者，如嚴重的陰道炎、急性盆腔炎、腫瘤等；⑤妊娠期及哺乳期婦女；⑥聲通道不良者，如下腹部有嚴重的手術瘢痕或接受過大劑量放療；或患有結締組織疾病；⑦合并嚴重重要器官器質性病變，如高血壓、心臟病、腦血管疾病及其他嚴重全身性疾病等；⑧因患者自身原因資料未完善者8例；⑨因患者肌瘤多發或自身耐受限制行2次超聲消融者3例。

1.1.4 檢查和治療器材成像設備采用荷蘭Philips公司Achieva 3.0T雙梯度超導磁共振成像儀及GE Signa HDxt 1.5T超導磁共振成像儀，常規MR成像采集橫斷位、矢狀位、冠狀位掃描，動態增強MR使用順磁性對比劑釓噴替酸葡甲胺（Gd-DTPA），采集矢狀位、冠狀位掃描，HIFUA術后1周復查磁共振，掃描序列、參數與術前一致。

JC200型聚焦超聲腫瘤治療系統采用重慶海扶（HIFU）技術有限公司生產設備。該系統主要治療參數：治療功率100～400 W，產生的生物學焦域為3 mm×3 mm×8 mm，治療頭頻率0.8 MHz，焦距132 cm，介質水含氣量＜3×10-6，超聲對比劑六氟化硫微泡。

1.2 方法

1.2.1 研究分組①根據子宮肌瘤的位置分為前壁、后壁及側壁肌瘤。②以正常子宮肌層及骨骼肌信號為參照，根據MRIT2WI信號將子宮肌瘤分為4組，低信號：子宮肌瘤信號低于或等于骨骼肌；等信號：子宮肌瘤信號低于或等于子宮肌層，高于骨骼肌；高信號：子宮肌瘤信號均勻高于子宮平滑肌；高低混雜信號：子宮肌瘤信號為高于子宮肌層和等于子宮肌層信號相混雜。③根據子宮肌瘤平均徑線分為直徑（d）＜4 cm、4～7 cm和＞7 cm 3組（平均徑線d=（a+b+c）/3在T2WI壓脂序列上測量肌瘤三維徑線：橫斷位平行子宮內膜方向測得最大橫徑a；矢狀位上平行子宮內膜方向測得肌瘤的最大前后徑b；垂直于前后徑測得最大長徑c）。④根據子宮肌瘤MRIT1WI增強信號與子宮平滑肌信號相比分為3組，T1增強高信號，指子宮肌瘤MRIT1增強信號比子宮平滑肌信號高；T1增強等信號，指子宮肌瘤MRIT1增強信號與子宮平滑肌信號相等；T1增強低信號，指子宮肌瘤MRI T1增強信號比子宮平滑肌信號低。

1.2.2 療效指標

1.2.2.1 體積消融率（non-perfused volume ratio，NPVR）：在T2WI上測量子宮肌瘤徑線，T1WI增強測量術后無灌注區體積（non-perfused volume，NPV）：

靶肌瘤體積（mm3）=0.523 3×a×b×c；

體積消融率=無灌注區體積/靶肌瘤體積× 100%

（a為橫徑；b為前后徑；c為長徑）

1.2.2.2 能效因子：HIFUA治療完畢后，記錄每個肌瘤的治療劑量、治療時間、治療功率。計量學用能效因子（energy-efficiency factor，EEF）表示，為單位體積消融所需的超聲能量。

其中，TD表示治療劑量（therapeutical dose，TD）；V表示無灌注區體積；η表示HIFU換能器聚焦系數，η=0.7；P表示HIFU源聲功率（W）；t表示輻照療時間（s）。

1.3 統計學方法

通過SPSS17.0統計軟件進行數據分析，數據結果以x±s表示。根據MRI表現，對子宮肌瘤的位置、MRIT2WI信號、平均徑線、血供情況與肌瘤消融反應性進行單因素F檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義，進而進行SNK-q檢驗。

2 結果

2.1 不同位置的肌瘤HIFUA結果

前壁、后壁、側壁肌瘤體積消融率分別為（85.32± 12.52）%、（68.64±18.31）%、（76.42±20.62）%；EEF分別為（7.91±2.32）J/mm3、（12.32±4.73）J/ mm3、（9.42±1.54）J/mm3。HIFUA療效與肌瘤位置差異有統計學意義（P＜0.05），后壁肌瘤超聲消融效果相對較差，所需EEF較高，表1、圖1。

2.2 MRIT2WI信號特征與肌瘤HIFUA結果

表1 不同位置子宮肌瘤體積消融率結果

圖1 不同位置子宮肌瘤HIFUA療效反應

MRIT2WI信號為低、等、高、混雜信號的子宮肌瘤體積消融率分別為（86.03±11.44）%、（70.43± 14.54）%、（64.33±17.51）%、（71.54±19.32）%；能效因子分別為（6.30±2.53）J/mm3、（10.71±1.84）J/ mm3、（17.64±3.41）J/mm3、（8.24±2.72）J/mm3。MRI T2WI高信號的子宮肌瘤體積消融率明顯低于低信號的肌瘤，高信號的肌瘤EEF明顯高于低信號肌瘤。子宮肌瘤HIFUA療效與MRIT2WI信號的差異有統計學意義（P＜0.05），表2、圖2。

表2 子宮肌瘤MRIT2WI信號體積消融率結果

圖2 子宮肌瘤MRI信號與HIFUA療效反應性

2.3 不同大小的肌瘤HIFUA結果

平均徑線d＜4 cm，4～7 cm，d＞7cm的肌瘤體積消融率為分別為（80.70±12.63）%、（82.54± 14.31）%、（78.30±18.74）%；能效因子分別為（8.74± 2.54）J/mm3、（11.81±3.32）J/mm3、（5.54±3.52）J/ mm3。4～7 cm的肌瘤體積消融率略高于其他兩組，但不同大小肌瘤體積消融率差異無統計學意義（P＞0.05）；d＞7 cm的肌瘤能效因子最低，不同大小肌瘤能效因子差異有統計學意義（P＜0.05），表3、圖3。

表3 不同大小子宮肌瘤體積消融率結果

2.4 不同血供的肌瘤超聲消融結果

圖3 不同大小的肌瘤HIFUA療效的反應性

MRIT1WI增強信號為低信號、等信號、高信號的子宮肌瘤體積消融率分別為（83.30±16.72）%、（75.83±17.21）%、（67.32±15.63）%；EEF分別為（8.84±1.93）J/mm3、（11.72±3.21）J/mm3、（16.83± 3.62）J/mm3。MRIT1增強信號越高HIFUA體積消融率越低，EEF越高，不同血供的肌瘤消融療效差異有統計學意義（P＜0.05），表4、圖4。

表4 不同血供子宮肌瘤體積消融率結果

3 討論

MRI是目前評價HIFUA治療子宮肌瘤療效的可靠方法。MRI空間、軟組織分辨率高，能準確地判斷腫瘤的形態、大小、解剖學位置以及肌瘤的血供，從而準確判斷超聲消融治療的效果。有研究表明，消融10%肌瘤體積即可以減輕子宮肌相關癥狀［5］，消融子宮肌瘤70%體積，其2年的臨床效果與子宮肌瘤剔除術相當［6-7］。

EEF為單位體積消融所需的超聲能量，表示損傷單位體積組織所需的能量大小，是超聲消融子宮肌瘤的量化指標。EEF越小，表示損傷組織的能量沉積效率越高，為損傷一定體積的組織需要較小的能量或以一定的能量可以致較大體積的組織損傷。

在HIFUA治療過程中，治療前壁肌瘤時一般只需要將膀胱充盈到一個合適的程度，將腸道推擠出去，建立一個超聲通道來治療肌瘤，因此前壁肌瘤周邊的組織器官主要為膀胱、正常子宮等，肌瘤位置相對較淺，超聲在傳導過程中的衰減就越少，能量容易沉積，并且前壁肌瘤距離骶骨較遠，相對較安全。后壁的肌瘤，其深方距離骶骨較近，周邊有神經組織和腸管［8］，HIFUA治療時因骶骨反射，后場的反應（骶尾骨疼痛，臀部疼痛，肛門疼痛，雙下肢疼痛等）較大［8］，加之離體表較遠并多需利用推擠水囊建立超聲通道，超聲波能量在傳導過程中衰減，同時水囊增加了反射界面，降低療效，而出現皮膚燒灼、水泡等損害的概率增加［9］。EEF與靶區深面到皮膚表面的距離有關，距離越大，所需的能量越大，所以后壁肌瘤消融時間較長，所需劑量多。治療時避免出現并發癥，需嚴格掌控治療時間及治療劑量。

根據MR成像原理，MR信號強度取決于組織的質子密度和T1、T2弛豫時間，因此不同質子密度、T1和T2弛豫時間的組織，其信號強度是不同的。子宮肌瘤MRI信號形成的病理基礎：子宮肌瘤內部MRI信號的特點取決于平滑肌細胞與結締組織含量的比例，細胞的形狀、排列、分布及是否變性［10］。子宮肌瘤在平掃MRIT1WI上均呈等或低信號，無顯著差異，在T2WI上病灶信號與子宮肌層及宮腔黏液信號有很大的反差，頗具特征［11］。根據MRI信號特點對子宮肌瘤進行分型：①普通未變性肌瘤，在T2WI上呈均勻低信號，一般認為與肌瘤膠原纖維的含量較多，其間缺乏足夠空間儲存液體和黏蛋白有關；②富含細胞性肌瘤，在T2WI上呈均勻或略不均勻高信號，可能與腫瘤大小、細胞成分有一定的關系；③肌瘤囊性變，肌瘤信號明顯不均，可見局限性、片狀水樣低T1WI信號、高T2WI信號區；④黏液樣變肌瘤，在T2WI上肌瘤內可見局灶性不均勻高信號區，邊緣不規則；⑤紅色變肌瘤，在T1WI上呈高信號且脂肪抑制成像后信號強度不降低，T2WI上信號多變，可呈高或低信號；⑥肌瘤惡變，在肌瘤內可見大片出血、壞死區，肌瘤形態不規則，邊界不清楚。

圖4 不同血供（部位）的肌瘤HIFUA療效的反應性

依據其病理學組織的特點，子宮肌瘤在影像上有不同的表現形式。子宮肌瘤在MRIT2WI上呈高信號，表明肌瘤含水量增多，膠原纖維含量減少，所以行HIFUA治療時，能量不易沉積，消融效果較差。當子宮肌瘤發生囊性變、黏液樣變等退行性變時，肌瘤內部成分不均勻，MRIT2WI信號呈混雜信號，消融效果與肌瘤內部成分有關。所以MRI信號特點反映了子宮肌瘤的病理學組織類型，故根據子宮肌瘤術前MRIT2WI表現可預測HIFUA療效反應性，為臨床的診治提供依據。

子宮肌瘤大小對消融療效影響不大。子宮肌瘤瘤體較小時，其滋養血管較細，內部血流不豐富，HIFUA治療容易使滋養血管閉塞，能量容易沉積。子宮肌瘤體積大，說明其生長時間長，肌瘤內部纖維組織含量高，結構致密，聲阻較大；另外肌瘤內部回聲不均質，組織聲學性質不均質致聲波散射及吸收增加，HIFUA時能量易沉積［12］；并且肌瘤越大其內部缺血的可能就越大，消融效果也越好。雖然肌瘤的大小對消融效果影響不大，但肌瘤越大消融所需的效能因子較低，表明子宮肌瘤越大損傷組織的能量沉積效率越高。但子宮肌瘤過大，消融時間及所需能量較多，出現并發癥的概率增大，所以較大的肌瘤很難一次性消融。

增強MRI中若肌瘤的圖像信號高于子宮肌層的圖像信號，則認定為血供豐富。血供豐富的肌瘤在行HIFUA治療時，熱量很容易經過血流流失，難以沉積，達不到使肌瘤發生凝固、壞死的治療溫度，故增強掃描高信號的肌瘤消融效果相對較差。另外，HIFUA對腫瘤血管的作用與血管管徑、血流速度等有關［13］，HIFUA可將2 mm以下的腫瘤滋養血管閉塞，使肌瘤發生缺血壞死，但對大血管閉塞效果較差，即使短期內血管閉塞，而子宮動脈側支吻合支可使子宮肌瘤血運部分再通，從而影響治療效果。HIFUA主要通過熱量積累達到高溫效應，使組織發生凝固性壞死，所以肌瘤內部血流情況對HIFUA治療療效影響顯著。

本研究旨在明確影響HIFUA治療子宮肌瘤療效反應性的因素，通過MRI特征表現預測HIFUA治療子宮肌瘤的療效反應性，指導臨床，選擇合適的治療方案。

［1］牛鳳岐，朱承綱，程洋.國內高強度聚焦超聲12年歷程的評說［J］.中華醫學超聲雜志：電子版，2012，9：385-392.

［2］陳亞民，郭慧石，楊亞莉，等.高強度聚焦超聲治療子宮肌瘤79例臨床分析［J］.中國現代醫藥雜志，2009，11：96-98.

［3］王冬，楊珂，閔加艷，等.高強度聚焦超聲聯合納米微泡造影劑對兔VX2乳腺移植瘤輻照效果的影響［J］.中國介入影像與治療學，2012，9：213-216.

［4］祝寶讓，楊武威，李靜，等.高強度聚焦超聲消融子宮肌瘤療效相關因素分析［J］.中華臨床醫師雜志：電子版，2012，6：374-377.

［5］Fennessy FM，Tempany CM，Mcdannold NJ，et al.Uterine leiomyomas：MR imaging-guided focused ultrasound surgery—results of different treatment protocols［J］.Radiology，2007， 243：885-893.

［6］Stewart EA，Gostout B，Rabinovici J，et al.Sustained relief of leiomyoma symptoms by using focused ultrasound surgery［J］. ObstetGynecol，2007，110：279-287.

［7］Hanafi M.Predictors of leiomyoma recurrence after myomectomy［J］.ObstetGynecol，2005，105：877-881.

［8］鄢利梅，何佳，黃國華，等.高強度聚焦超聲消融治療子宮后位肌瘤的臨床研究［J］.中國超聲醫學雜志，2012，28：72-74.

［9］Zhang L，Chen WZ，Liu YJ，et al.Feasibility of magnetic resonance imaging-guided high intensity focused ultrasound therapy for ablating uterine fibroids in patients with bowel lies anterior to uterus［J］.Eur JRadiol，2010，73：396-403.

［10］Hynynen K，Chung AH，Colucci V，et al.Potential adverse effects of high-intensity focused ultrasound exposure on blood vessels in vivo［J］.Ultrasound Med Biol，1996，22：193-201.

［11］韓慧敏，王清濤.子宮肌瘤病理特點與低場MRI表現對照分析［J］.臨床軍醫雜志，2011，39：1172-1174.

［12］祝寶讓，楊武威，李靜，等.高強度聚焦超聲消融子宮肌瘤療效相關因素分析［J］.中華臨床醫師雜志：電子版，2012，6：374-377.

［13］韓慧敏，王清濤.子宮肌瘤的低場MRI表現及診斷價值（附24例分析）［J］.臨床軍醫雜志，2008，36：573-575.

MRI features of uterine fibroids and high-intensity focused ultrasound ablation treatment

JIANG

Man，ZHAOWei，YIGen-fa，YAO Rui-hong.Department of Medical Imaging，the First Affiliated Hospital of Kunming Medical University，Kunming，Yunnan Province 650032，China

ZHAOWei，E-mail：13888510359@139.com

ObjectiveTo explore the factors influencing the therapeutic results of uterine fibroids treated with high-intensity focused ultrasound ablation（HIFUA）through comparing the postoperative MRI findingswith preoperative ones.M ethods The clinical data of 128 patientswith uterine fibroids（154 lesion in total），including MRI findings and clinicalmaterials，were retrospectively analyzed.The ablated volume ratio and the energy-efficiency factor of uterine fibroids were estimated.The results were analyzed.Results The ablated volume ratio was relatively lower in the uterine fibroids thatwere located at the posterior wall of the uterine and showed high signal on T2WIand enhanced high signal on T1WI，and these lesions required higher energy factor.Conclusion The therapeutic effect of HIFUA for uterine fibroids is related to the lesion’s location，the signal intensity on T2WI and its blood supply，and the therapeutic effect lacks the relationship to the lesion’s size.（J Intervent Radiol，2014，23：314-319）

uterine fibroid；MRIsignal；ultrasound ablation；energy-efficiency factor

R737.33

A

1008-794X（2014）-04-0314-06

2013-06-08）

（本文編輯：俞瑞綱）

10.3969／j.issn.1008-794X.2014.04.011

650032昆明醫科大學第一附屬醫院醫學影像科；

趙衛E-mail：13888510359@139.com