不同月經狀態女性正常子宮動態增強MRI定量參數變化特性及其臨床意義

張愛娟，陳基明，朱 晴，李周麗，顏秀芳，邢 滔

(皖南醫學院弋磯山醫院醫學影像中心，安徽 蕪湖 241001)

動態增強MRI(dynamic contrast-enhanced MRI, DCE-MRI)利用動態增強圖像和藥代動力學模型特征，基于微循環水平，通過研究對比劑在組織中濃度隨時間的變化規律及血管內外的交換過程，可提供體內組織和腫瘤的微血管灌注及血管生成特征。DCE-MRI定量參數有助于早期檢測子宮病變及鑒別良惡性病變，準確判斷子宮內膜癌的分級、臨床分期及患者預后[1-3]，但目前各參數還無公認的診斷閾值。正常子宮隨年齡及不同月經狀態(尤其絕經后)其結構和功能變化較大，已有研究[4-6]證明對子宮形態、結構和功能具有重要作用的血管內皮細胞標志物、子宮內膜血管調控因子及激素水平在不同月經狀態子宮各結構間存在差異。目前，正常子宮不同月經狀態的DCE-MRI定量研究較少。本研究探討不同月經狀態下正常子宮定量DCE-MRI參數的特點。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年12月—2018年12月因盆腔其他病變行定量MR檢查的46例患者資料，月經周期28～32天，中位時間30天。納入標準：①月經周期規律的成年女性；②行超聲或MR平掃均未發現明顯子宮疾病；③無口服性激素類藥物史；④既往無子宮手術史。排除標準：①有婦科疾病史；②對MRI或對比劑有禁忌證者；③圖像質量不佳，影響觀察分析。將本研究受試者分為絕經前[增殖期(月經來潮第7～14天)、分泌期(月經來潮第15天至下次月經期前)]和絕經后(月經自然消失超過1年)組；絕經前組32例(增殖期16例、分泌期16例)，年齡28～54歲，中位年齡44.0歲；絕經后組14例，年齡48～60歲，中位年齡54.0歲。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa HDxt 3.0T MR掃描儀，8通道相控陣線圈。掃描序列：①軸位T1W，TR 560 ms，TE 6.27 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，FOV 38 cm×38 cm，矩陣256×320；②軸位脂肪抑制T2W，TR 3 460 ms，TE 85.56 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，FOV 38 cm×38 cm，矩陣256×384；③矢狀位、冠狀位脂肪抑制T2W，TR 3 360 ms，TE 88.56 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，FOV 32 cm×32 cm～38 cm×38 cm，矩陣320×256。動態增強掃描序列采用三維容積內插快速擾相GRE T1W，TR 4.4 ms，TE 0.9 ms，FOV 40 cm×40 cm，矩陣256×256，層厚5 mm；先行3°、6°、9°、12°、15°翻轉角掃描，獲得T1 mapping參數，然后采用12°翻轉角行動態增強掃描，雙筒高壓注射器于第2個周期將對比劑GD-DTPA注入肘靜脈，流率2.5 ml/s，劑量0.1 mmol/kg體質量，后立即跟注15～20 ml生理鹽水；共掃描40時相，掃描時間320 s。

1.3 圖像處理與分析 將原始圖像導入圖像后處理軟件GE Omni-Kinetics，選取雙室Extended Tofts模型，以髂內動脈為動脈輸入函數，獲得定量參數體積轉運常數(Ktrans)、速率轉運常數(Kep)及體積分數(Ve)偽彩圖。由2名影像科醫師分別觀察分析圖像，參照軸位脂肪抑制T2WI圖像，以軸位為主要測量平面，將大小一致的ROI(20～40 mm2)置于子宮內膜、結合帶、肌層進行測量，獲得Ktrans、Kep及Ve參數值(圖1～3)，均測量3次，取平均值，放置ROI時應盡量避開宮腔積液、血管等。

1.4 統計學分析 采用SPSS 19.0統計分析軟件。計量資料以±s(正態分布)或M(P25%，P75%；偏態分布)表示。以組間相關系數(interclass correlation coefficients, ICC)評價2名醫師測量DCE-MRI定量參數值的一致性(0.75≤ICC≤0.95代表一致性高)。采用單因素方差(方差齊性)或秩和檢驗(方差不齊)比較子宮內膜、結合帶、肌層及不同月經狀態的各參數，兩兩比較采用SNK-q檢驗或Mann-WhitneyU檢驗。采用變異系數(coefficient of variance， CV)比較個體間不同月經狀態子宮內膜、結合帶、肌層各參數值的離散度。P<0.05為差異有統計學意義。

表1 各子宮層面在不同月經狀態的DCE-MRI定量參數值比較(±s)

表1 各子宮層面在不同月經狀態的DCE-MRI定量參數值比較(±s)

子宮層面Ktrans(min-1)Kep(min-1)Ve子宮內膜 增殖期0.23±0.070.87±0.170.22±0.08 分泌期0.20±0.080.70±0.19?0.26±0.14 絕經后0.14±0.06?&0.53±0.26?&0.24±0.09 F/H值6.2319.5380.548 P值0.004<0.001 0.582子宮結合帶 增殖期0.56±0.28#2.57±1.04△0.23±0.08 分泌期0.53±0.25△2.28±0.80△0.24±0.11 絕經后0.59±0.40#2.03±1.60#0.33±0.15△▲ H值0.1360.7983.563 P值0.8730.4570.037子宮肌層 增殖期0.38(0.27,0.50)#1.49(1.04,1.71)△□0.30±0.11△ 分泌期0.47(0.28,0.65)△□1.47(0.95,2.08)△□0.32±0.14□ 絕經后0.52(0.21,1.14)#1.57(0.70,2.92)#0.38±0.19△□ H值1.2530.0441.164 P值0.5350.9780.322 注:?:與子宮內膜增殖期比較,P<0.05;&:與子宮內膜分泌期比較,P<0.05;#:與子宮內膜相同月經狀態比較,P<0.05;△:與同期子宮內膜比較,P<0.05;□:與同期子宮結合帶比較,P<0.05;▲:與子宮結合帶增殖期比較,P<0.05

2 結果

2名醫師測量DCE-MRI定量參數值的一致性較好(ICC均≥0.75)，取2名醫師測量結果的均值。

相同子宮層面，不同月經狀態子宮內膜Ktrans、Kep值及子宮結合帶Ve值總體比較差異有統計學意義(P均<0.05)；子宮內膜絕經后Ktrans、Kep值與分泌期和增殖期、分泌期Kep值與增殖期差異均有統計學意義(P均<0.05)；結合帶增殖期Ve值與絕經后差異有統計學意義(P<0.05)。

相同的月經狀態，子宮內膜、結合帶及肌層的Ktrans、Kep及Ve值差異均有統計學意義(P均<0.05)；子宮各層面分泌期Ktrans值兩兩比較差異均有統計學意義(P均<0.05)，子宮結合帶和肌層的增殖期和絕經后Ktrans值與子宮內膜同一月經狀態差異有統計學意義(P均<0.05)；除絕經后結合帶與肌層間Kep值差異無統計學意義，子宮各層面同一月經狀態Kep值兩兩比較差異均有統計學意義(P<0.05)；結合帶和肌層與子宮內膜的絕經后、肌層與子宮內膜增殖期、肌層與結合帶的分泌期和絕經后Ve差異均有統計學意義。見表1和圖1～3。

子宮各層面在增殖期、分泌期及絕經后Ktrans值、Kep值及Ve值的CV值見表2。

表2 各子宮層面在不同月經狀態各參數的CV值(%)

3 討論

本研究結果顯示，相同的月經狀態下，子宮內膜、結合帶及肌層的Ktrans、Kep及Ve值差異均有統計學意義(P均<0.05)，在增殖期、分泌期結合帶Ktrans值最高，不同的月經狀態結合帶Kep值均最高，肌層Ve值均最高。Ktrans、Kep及Ve值可定量評價子宮各層面微循環的生理特征，組織微血管生成、細胞增殖程度及細胞外空間等均會對其造成影響[7-9]。Ktrans值表示對比劑從血漿向血管外細胞外組織間隙(extravascular extracellular space, EES)的轉運速率，由組織血容量、內皮細胞表面積和滲透性共同決定；Kep由Ktrans衍生而來，代表對比劑從EES向血漿的轉運速率，同樣反映血管滲透性和組織灌注；Ve是組織灌注達到平衡后滲透到EES的對比劑占血管外細胞外間隙的百分比[10-12]。子宮內膜由黏膜上皮及其下方的固有層組成，結合帶由黏膜下肌層、血管肌層組成，子宮肌層由中間層和漿膜下層組成，平滑肌束排列相對松散及肌束間的纖維較多，有更大的細胞外空間[13]，結合帶的血液灌注高于內膜和肌層，是子宮壁血管最豐富的區域；Aitken等[14]研究發現血管內皮細胞標記物CD31在子宮肌層血管表達增加，提示子宮結合帶血管密度高于肌層。因此子宮壁各區帶間Ktrans值、Kep值及Ve值存在差異。

圖1 患者34歲，增殖期 A.Ve偽彩圖，子宮內膜、結合帶及肌層Ve分別為0.24、0.26、0.34; B.Kep偽彩圖，子宮內膜、結合帶及肌層Kep分別為0.91 min-1、2.3 min-1、1.1 min-1; C.Ktrans偽彩圖，子宮內膜、結合帶及肌層Ktrans分別為0.22 min-1、0.60 min-1、0.37 min-1 圖2 患者43歲，分泌期 A.Ve偽彩圖，子宮內膜、結合帶及肌層Ve分別為0.21、0.21、0.36； B.Kep偽彩圖，子宮內膜、結合帶及肌層Kep分別為0.80 min-1、2.4 min-1、1.0 min-1; C.Ktran偽彩圖，子宮內膜、結合帶及肌層Ktran分別為0.17 min-1、0.51 min-1、0.36 min-1 圖3 患者60歲，絕經后 A.Ve偽彩圖，子宮內膜、結合帶及肌層Ve分別為0.17、0.27、0.46; B.Kep偽彩圖，子宮內膜、結合帶及肌層Kep分別為1.2 min-1、0.53 min-1、0.41 min-1; C.Ktran偽彩圖，子宮內膜、結合帶及肌層Ktran分別為0.19 min-1、0.14 min-1、0.19 min-1

本研究結果顯示，同一層面不同月經狀態之間子宮內膜Ktrans、Kep值差異有統計學意義(P<0.05)，結合帶增殖期Ve值與絕經后間差異有統計學意義(P<0.05)，Ktrans、Kep值在增殖期最高，絕經后最低。因在不同月經周期雌激素水平變化較大，增殖期和分泌期雌激素逐漸升高。雌激素能夠提高子宮內膜血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)含量，并與血管通透性增加有關；有研究[15-17]表明，VEGF在增殖期晚期到分泌期早期含量較高，而分泌期中晚期最低。絕經后性激素的分泌明顯減少，子宮螺旋動脈萎縮以及血管壁通透性減低。有研究[13]顯示絕經后子宮內膜Ktrans、Kep值低于增殖期及分泌期，Ve值在絕經前后差異無統計學意義，與本研究結果一致。

本研究結果顯示，各子宮層面在不同月經狀態定量參數值的個體之間差異的變化幅度均較大，子宮內膜Ktrans、Kep值在絕經后CV最大，子宮內膜、結合帶分泌期及肌層分泌期Ve值CV最大。郭詠梅等[18]采用DCE-MR研究子宮內膜癌分化程度，發現分化程度最高的腫瘤Ktrans、Kep及Ve值與本研究子宮肌層增殖期Ktrans值、子宮內膜絕經后Kep值、子宮肌層絕經后Ve值大致相仿。因此當運用定量參數值作為子宮腫瘤診斷、分級及預測復發等指標時，有必要考慮不同月經狀態造成定量參數值的差異。

本研究的局限性：樣本量較少；DCE-MRI定量采用何種模型最優也值得進一步研究；未動態觀察同一個研究對象不同月經狀態影像；考慮到月經期經血對測量結果準確性的影響，正常女性月經期未納入研究對象。

總之，本研究發現不同月經狀態正常子宮內膜、結合帶和肌層Ktrans、Kep和Ve值存在一定差異，采用動態增強MRI定量參數評判子宮疾病時應考慮不同月經狀態下各參數的變化。