高強度聚焦超聲消融多發性子宮肌瘤的影響因素

范宏杰， 寸江平， 陸 陽， 姚瑞紅， 黃建強， 趙 衛

高強度聚焦超聲（high-intensity focused ultrasound，HIFU）作為一種非侵襲性局部物理治療新技術，已廣泛應用于子宮肌瘤的消融。根據以往的臨床經驗和研究報道，HIFU消融受血液供應、含水量、位置、類型、大小等因素的影響［1-3］。MRI不僅能夠明確子宮肌瘤的毗鄰組織的關系，還可以一定程度反映肌瘤組織的內部信息，是評價HIFU對子宮肌瘤療效和隨訪的重要手段。有研究表明，能效因子（energy efficiency factor，EEF）表示消融單位體積子宮肌瘤所需的超聲能量，是超聲消融子宮肌瘤的較為準確的量化指標，可以反映組織的能量沉積，其數值越小意味著消融一定體積的組織需要的能量越少、消融效率越高［1-3］。因此，本研究以EEF作為因變量，建立多重線性回歸模型。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 臨床資料 回顧性分析2015年9月—2017年9月經昆明醫科大學第一附屬醫院HIFU治療的多發性、癥狀性子宮肌瘤患者139例。術前所有患者按治療標準行MR平掃加增強，經同一名影像科醫師檢查并測量子宮肌瘤大小V0（V＝0.5233abc，a、b、c 分別表示子宮肌瘤前后徑、上下徑、左右徑）［1，4］、靶皮距、后聲場距離等指標。根據子宮肌瘤MR檢查特征將所有患者分組：T1WI增強：輕度強化組強化程度低于子宮肌層，中等或明顯強化組強化程度等于或高于子宮肌層［5］；T2WI信號強度近似于骨骼肌者為低信號，高于骨骼肌而低于子宮肌層者為等信號，等于或高于子宮肌層者為高信號，含2種以上信號者為混雜信號［6-7］；徑線大小以3 cm、5 cm為界分為3組；根據其生長位置分為前壁、宮底、側壁、后壁子宮肌瘤；根據其類型分為肌壁間、漿膜下、黏膜下、貫穿型子宮肌瘤。所有子宮肌瘤均為多發，我們只治療并分析與癥狀最相關的優勢腫瘤，如壓迫癥狀明顯者的最大肌瘤、月經量明顯增多者的黏膜下肌瘤。（表1）。

1.1.2 儀器設備 重慶JC200聚焦超聲腫瘤治療系統（工作頻率為0.5～2 MHz，電功率為8.5 kVA，輸出能量≤400 W）。監控 B超為 HIFU—6150 Mylab70 XVision MyLab70XVG。MR檢查采用荷蘭Philips公司Achieva 3.0T雙梯度超導磁共振成像儀及GE Signa HDxt 3.0T超導磁共振成像儀，對比劑使用釓噴替酸葡甲胺（GD-DTPA）［4］。

表1 患者或子宮肌瘤的基線數據

1.2 方法

1.2.1 HIFU消融 所有患者治療前均簽署知情同意書，完善相關檢查，并做好術前準備（腸道準備，皮膚準備，導尿等）。所有患者俯臥在HIFU治療床上，前腹壁直接接觸脫氣水囊，推擠腸道，并調整好超聲頭和水囊的位置。根據患者體重計算藥量并靜脈推注芬太尼與咪達唑倉，鎮靜效果按Ramsay評分深度要求達到3～4級，鎮痛效果按visual analogue scale（VAS）標準小于4分。采用點掃描的方式，點、線、面、體相結合進行消融。手術過程中監測心率、呼吸率、血壓、氧飽和度等生命體征，并要求患者及時告知治療過程中的任何不適。治療過程中患者如果出現不良反應，視嚴重程度調整治療參數、改變治療區域，必要時及時終止治療。術中記錄HIFU治療參數包括：輻照時間，治療時間，功率，不良反應類型和頻數等。術后3 d內復查MR平掃加增強，觀察非灌注區域并評估治療后的子宮肌瘤情況，測量非灌注區各徑線并計算非灌注區體積（nonperfusion volume，NPV）（V1）。

1.2.2 數據采集 根據MR圖像，我們利用術前子宮肌瘤體積V0和術后NPV（V1）計算消融率（NPVR，NPVR＝V1/V0×100%），同時根據治療參數和V1計算每立方厘米消融時間和EEF（EEF＝ηPt/1 000 V1，η＝0.7）。

1.3 統計學分析

采用 SPSS17.0（IBM，Armonk，NY）軟件進行統計分析，服從正態分布的數群采用均數±標準差（x±s）表示，不服從正態分布的數群采用中位數M及四分位間距（25%，75%）表示。本研究中，位置、類型、T2WI、大小為多分類變量，分別設定啞變量后，以EEF作為因變量，以各個啞變量、患者年齡、均勻與否、V0、T1增強信號、靶皮距、后聲場距離設為自變量，方法選擇Stepwise，建立多重線性回歸模型。其余指標進行統計描述，檢驗水準α＝0.05。

2 結果

2.1 患者基線數據

139 例患者平均年齡為（39.2±5.7）歲（23～53 歲），平均子宮肌瘤體積為（81.7±60.5） cm3（8.7～309.8 cm3），子宮肌瘤的最大徑線為（5.6±1.6） cm（2.7～10.3 cm），靶皮距為（5.3±2.0） cm（1.6～10.9 cm），后聲場距離為（2.5±1.4） cm（0.6～6.8 cm）。 根據其 MRI特征，將所有的優勢子宮肌瘤分組，各組子宮肌瘤的數量和占比見表1。

2.2 治療參數

HIFU治療子宮肌瘤的平均輻照時間為（1 253.3±902.9） s（136～3 940 s），平均治療功率為（382.6±25.1） W（300～400 W），平均治療時間為（128.3±63.9） min（21～306 min），平均 NPV 為（58.2±40.5） cm3（3.6～204.5 cm3），平均 NPVR 為（73.9±14.2）%（19.8%～98.4%），每立方厘米的輻照時間平均為（25.6±15.5） s（3.6～108.7 s），平均 EEF 為（6.9±4.2） J/mm3（1～30.4 J/mm3）（表 2）。

表2 治療參數

2.3 多重線性回歸模型

在逐步回歸過程中，最先引入的變量為位置分類中的后壁，其次是T1WI增強，引入、剔除變量的標準分別為0.05和0.1。本研究中，共6個自變量被選入模型：位置（后壁），T1增強，子宮肌瘤徑線（大于5），子宮肌瘤類型（黏膜下），后聲場距離，子宮肌瘤類型（漿膜下）。由于模型6的擬合效果比其余各個模型好（調整R2＝0.326），選擇模型6進行分析（表3）。表4為方差分析表，是對回歸模型的假設檢驗，本研究只顯示了模型6的方差分析結果，其F＝11.383、P＜0.001，說明至少有一個自變量的回歸系數不為0，該模型有統計學意義（表4）。根據回歸方程表（表5），SPSS從左到右對未標準化的偏回歸系數（B）、未標準化的標準誤、標準化的偏回歸系數、常數項及各個自變量的偏回歸系數進行了t檢驗得出了t值和P值。位置（后壁）、T1增強、子宮肌瘤徑線（大于5）、子宮肌瘤類型（黏膜下）、后聲場距離、子宮肌瘤類型（漿膜下）對應的P值皆小于0.05，具有統計學意義。因此，多重線性回歸方程為：y^＝-0.573+2.913X1+3.302X2-2.135X3+3.537X4+0.523X5+1.766 X6， 其中y^表示因變量 EEF；X1表示位置（后壁）；X2表示 T1 增強；X3表示徑線（大于 5）；X4表示類型（黏膜下）；X5表示后聲場距離；X6表示類型（漿膜下）。該模型中的標準偏回歸系數中，T1增強（0.31）的值最大，可以認為他們對EEF影響最大。但是，子宮肌瘤徑線（＞5 cm）的分組中，非標準或標準偏回歸系數均為負值（-2.135，-0.236），可以認為子宮肌瘤直徑越大，EEF越小。

表3 EEF的多重線性回歸模型

表4 方差分析f

表5 EEF多重線性回歸模型的系數a

3 討論

迄今，關于影響HIFU消融效果的研究國內外較少，且不少研究使用方差分析和SNK-q檢驗對其進行統計分析［1，8］。 然而，各個亞組之間的比較、差異受其他分組的影響，如比較前、后壁子宮肌瘤的EEF時，子宮肌瘤的類型、T2WI等并未固定，進而影響結果。與單發性子宮肌瘤不同的是，由于多發性子宮肌瘤在HIFU治療過程中，超聲波能量在相同的聲學路徑可能會被其他子宮肌瘤吸收，且不同子宮肌瘤治療的HIFU消融可能存在較大差異，這會影響HIFU治療的輻照時間、治療劑量、EEF。因此，本研究對HIFU消融多發性子宮肌瘤的影響因素進行了多重線性回歸分析。

多重線性回歸模型中，自變量“后壁”、“＞5 cm”、“漿膜下”、“黏膜下”的引入，可以認為位置、徑線、類型與EEF之間也存在線性關系（其他為：T1增強和后聲場），且主要表現在后壁子宮肌瘤、＞5 cm子宮肌瘤、黏膜下和漿膜下子宮肌瘤。由表3可知，復相關系數（R）為 0.598，決定系數 R2（0.357）表示因變量EEF的總變異中可由回歸模型中自變量解釋的部分所占比例為35.7%。根據偏回歸系數，我們可以認為T1WI中等或明顯強化子宮肌瘤、后聲場距離越大、后壁子宮肌瘤、漿膜下和黏膜下子宮肌瘤，消融難度更大，且EEF受T1WI增強掃描影響更大；而＞5 cm的子宮肌瘤，非標準或標準偏回歸系數均為負值，可以認為消融效率較＜3 cm、3～5 cm組高（表 5）。

根據以往研究［1，3］，前壁子宮肌瘤由于其解剖位置和毗鄰結構等優勢條件，較后壁能量衰減少，有更好的NPVR，而后壁子宮肌瘤則更難消融，本研究與之相符。我們的研究中，黏膜下與漿膜下子宮肌瘤均較難消融，而Cheng等［8］研究，認為漿膜下子宮肌瘤的NPVR比肌壁間或黏膜下子宮肌瘤更高。此外，HIFU治療過程中，流動的血液吸收HIFU能量并隨循環運動離開治療區域，導致能量沉積效率低；因此，T1WI對比增強掃描可以反映子宮肌瘤的血液灌注情況，從而預測消融效果，且T1WI增強掃描信號越高，消融效率越低在本研究中也有充分體現。此外，不少研究表明，T2WI低信號的子宮肌瘤要比等高信號更容易消融，可能是由于含水量低、纖維成分豐富、能量容易沉積，達到一定療效所需要的能量越少，而我們的回歸模型中并未納入，可能和樣本量少有關［7，9］。 本研究中，＞5 cm 的子宮肌瘤，非標準或標準偏回歸系數均為負值，可以認為消融效率較＜3 cm、3～5 cm的子宮肌瘤高（EEF更小），與 Gong 等［3］的研究相符，這可以通過“損傷-損傷干擾效應”來解釋，因為壞死區域的擴大和焦點上的溫度上升將動態地影響周圍對焦組織的聲學環境并且有助于超聲能量沉積。理論上，后聲場距離越大的肌瘤患者，骶尾骨所受的超聲能量輻射較少，骶尾骨及肢體的疼痛發生的可能性更小，越有利于HIFU治療，這在本研究中并未充分體現，需要進一步研究。