子宮內膜纖維化的MRI表現

馮永靜，姜佩佩，周楠，胡清，孫雙雙，胡婭莉，周正揚*

育齡期女性不孕的發病人數在逐年上升，其中以繼發性不孕最為常見，主要原因為機械損傷和感染［1］。宮腔損傷可導致子宮內膜纖維化［2］，使內膜厚度變薄，血管發育不良，且宮腔損傷通過纖維化進行愈合，會導致子宮腔的收縮并加劇子宮內膜的破壞，最終導致正常解剖結構的破壞，使子宮內膜容受性降低，使胚胎難以著床，導致不孕、流產或植入失敗［3-4］。及時評估子宮內膜纖維化并進行抗纖維化治療有助于子宮內膜的重建和修復［5-6］。MRI由于其對軟組織顯像的優越性，可以通過無創的方式明確分辨子宮的各解剖層，通過多方位動態成像實現子宮結構和輪廓的可視化。本研究的目的是探究子宮內膜纖維化引起的子宮結構改變在MRI上的表現，協助臨床整體把握子宮內膜纖維化引起的子宮結構改變。

1 材料與方法

1.1 一般情況

從2018年9月至2020年1月，本研究前瞻性納入了53例經宮腔鏡檢查證實子宮內膜纖維化的不孕癥患者，年齡27～43歲，平均(33.6±3.9)歲。并招募34名健康的育齡期女性作為健康對照組，年齡24～35歲，平均(28.4±3.4)歲。本研究經過醫院倫理委員會的批準(批準文號：2019-051-01)，所有參與者都簽署了書面知情同意書。

患者的納入標椎：①臨床有過刮宮史或宮腔粘連分離術病史，宮腔鏡下看到子宮內膜的瘢痕組織；②沒有其他嚴重的子宮疾病，如較大的子宮肌瘤、子宮內膜結核或嚴重的先天性宮腔畸形；③卵巢功能正常；④在月經周期的圍排卵期，超聲提示有優勢卵；⑤沒有MRI檢查禁忌證，如心臟起搏器、人工耳蝸、幽閉恐懼癥等。

志愿者的納入標椎：①月經周期及月經量正常的育齡期女性；②沒有子宮疾病，如子宮腺肌癥、子宮腫瘤和宮腔感染等；③沒有流產、刮宮和其他宮腔損傷的病史；④在月經周期的圍排卵期，超聲提示有優勢卵；④沒有MRI檢查的禁忌證。

1.2 檢查方法

所有的掃描均在一臺3.0 T的MRI儀器(Ingenia，Phil ips Heal t hcar e，Best，t he Net her l ands)上進行，使用16通道體部線圈，采取仰臥位頭先進。志愿者及入組患者在進行MRI檢查前需排空膀胱，以避免膀胱過度充盈引起的運動偽影。掃描序列包括矢狀位T2加權成像［TR=1700～5000 ms，TE=100 ms，矩陣大小=200×166，掃描野=120 mm×120 mm，層厚=3 mm，層間距=0.3 mm，信號平均次數(number of signal averaged，NSA)=1.1］；冠狀位脂肪抑制T2加權成像(TR=3000～5000 ms，TE=80 ms，矩陣大小=200×167，掃描野=120 mm×120 mm，層厚=2 mm，層間距=0.2 mm，NSA=2)。

1.3 圖像分析

所有的圖像由兩名放射科醫生進行獨立分析，他們對患者的臨床信息都不知情。子宮內膜厚度(endometrial thickness，EMT)、結合帶厚度(junctional zone thickness，JZT)及宮腔長徑(l ength of uterine cavity，LUC)的測量是通過醫院工作站的通信系統(picture achieving and communication system，PACS)，在子宮矢狀位T2加權圖像的正中矢狀面上進行。EMT的測量是測量垂直于子宮長軸方向的子宮內膜上下徑長度，即子宮中央的內膜高信號區與肌層低信號交界處之間的距離，選取的是子宮內膜最厚的位置；JZT的計算是分別測量出子宮前壁、子宮后壁和宮底結合帶的厚度，然后將其平均值定義為JZT；LUC的測定是測量宮底至子宮峽部的距離(圖1)。并將兩位放射科醫生測量的數據的平均值作為最后的結果。

1.4 統計學分析

數據的統計分析使用SPSS 22.0軟件。測定結果以均數±標準差表示，使用獨立樣本t檢驗對患者和正常志愿者之間的子宮解剖參數的差異進行統計學分析。使用二元Logist ic回歸分析對單因素分析(獨立樣本t檢驗)有統計學意義的指標建立聯合模型，使用ROC對各參數的診斷效能進行評價。使用Z檢驗對聯合模型和解剖參數的AUC值(ROC曲線下面積)進行比較。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 子宮結構的改變

MRI可以對子宮結構進行整體評估。矢狀位T2加權圖像可以清晰地顯示子宮的3層解剖結構。圖2是一位患者和一位志愿者的T2加權圖像。矢狀位圖像上可以看到子宮內膜纖維化患者的子宮內膜變薄、結合帶增厚紊亂和宮腔縮短，冠狀位可以更直觀地顯示出宮腔短縮，子宮下段變細變窄，宮頸拉長。患者和正常志愿者的子宮解剖參數的差異見表1?；颊叩腅MT明顯低于正常志愿者(P＜0.01)，患者的LUC明顯低于正常志愿者(P＜0.01)，患者的JZT明顯高于正常志愿者(P＜0.01)。

表1 患者和正常志愿者子宮解剖數據的差異Tab.1 Difference of uterine anatomical parameters between patients and healthy volunteers

2.2 解剖參數及聯合模型對子宮內膜纖維化的診斷效能

使用二元Logist ic回歸分析建立EMT、LUC和JZT相結合的聯合模型。如表2所示，EMT、LUC、JZT及聯合模型對子宮內膜纖維化均具有較好的診斷效能。聯合模型的診斷效能明顯高于單獨參數，且差異有統計學意義(P均＜0.05)。圖3是聯合模型的ROC曲線圖。

表2 EMT、LUC、JZT及聯合模型評估子宮內膜纖維化的診斷效能參數Tab.2 Performance of uterine anatomical parameters and multivariate model in evaluating endometrial fibrosis

圖3 EMT、LUC及JZT聯合診斷子宮內膜纖維化的ROC曲線Fig.3 Receiver operating characteristic (ROC)analysis of the combination of EMT,LUCand JZT in diagnosing endometrial fibrosis.

2.3 宮腔鏡下的子宮腔

宮腔鏡可以看到宮腔表面的改變。患者的宮腔鏡檢查都可以看到蒼白的子宮內膜和致密的纖維瘢痕組織布滿整個宮腔。宮腔失去了原本的柔軟性，變得僵硬沒有彈性。圖4是一名入組患者的宮腔鏡圖片。

圖4 一名患者的宮腔鏡圖片，可以看到宮底和子宮中下段宮腔內的瘢痕組織Fig.4 Hysteroscopy images of a patient.Dense fibrotic scar tissue can be seen on the bottom of uterine cavity and on the middle and lower of uterine cavity.

3 討論

本研究發現與正常志愿者子宮相比，子宮內膜纖維化患者的子宮內膜厚度明顯變薄，宮腔長徑明顯縮短，子宮結合帶厚度明顯增加，MRI檢查可以更加直觀地顯示患者子宮整體形態的改變。因為正常子宮內膜厚度和結合帶厚度在不同月經周期也會發生改變［7］，而且有研究發現在月經周期的排卵期，結合帶分區結構的邊界最清晰［8］，所以本研究中的所有參與者均在MRI掃描前進行了超聲檢查，提示存在優勢卵后再進行MRI掃描，以確保所有參與者均控制在圍排卵期的同時更優地顯示子宮結構。

3.1 子宮內膜纖維化導致子宮內膜變薄，宮腔短縮

正常子宮內膜由基底層和功能層組成，靠近子宮肌層的1/3是基底層，是由腺體、致密的基質和血管形成，且含有子宮內膜間充質干細胞，會在功能層脫落后增生修復受損的內膜［9］，維持子宮內膜上皮的動態平衡。所以當子宮內膜基底層受到損傷時，子宮內膜腺體減少，細胞外基質的沉積代替了正常的子宮內膜［10］，子宮內膜上皮的增生修復受阻，使子宮內膜難以恢復到原來的厚度。外科手術、重復或劇烈的刮除會損傷子宮內膜的基底層，上皮直接暴露于外源性損傷，會發生上皮-間質轉化，破壞上皮的穩態性，導致局部組織重塑和功能障礙［11］。子宮內膜上皮細胞再生延遲，丟失的基質被纖維組織取代，允許活性成纖維細胞和結締組織形成，導致子宮內膜內纖維組織甚至是瘢痕組織的形成［5］。子宮內膜纖維化和瘢痕收縮也會激發組織重塑變形，導致子宮腔的短縮和扭曲［3］。由于肌成纖維細胞的收縮和血管系統的減少，纖維化器官通常表現出不平坦的表面，蒼白并缺乏彈性［12］。Bu等［13］的研究發現，在EMT很薄的情況下，尤其是宮腔內有較多纖維瘢痕組織時，宮腔鏡下的子宮內膜蒼白，血管稀疏，子宮內膜的血液供應不足，會影響胚胎的植入和子宮內膜基質細胞的蛻膜化。Yuan等［14］的研究表明子宮內膜厚度是體外受精(in vitr o f er t il izat ion，IVF)治療后宮內妊娠、異位妊娠、自然流產和活產的重要且獨立的預測因子。正常的子宮內膜表達許多細胞粘附分子(包括整合素、選擇素和鈣粘蛋白)，是胚胎植入需要的細胞分子，被稱為“植入標記物”，當細胞內膜受損，缺乏特定蛋白質的表達，細胞粘附分子的生成減少可能是導致植入失敗的原因［15］。

3.2 子宮內膜纖維化導致結合帶的異常增厚

子宮內膜纖維化患者的結合帶增厚、紊亂。結合帶是子宮肌層的內1/3，在MRI的T2WI圖像上表現為低信號，與子宮內膜間的分界清晰，是顯示結合帶最佳的檢查方式。子宮內膜下肌層的解剖破壞可以通過任何原因引起的交界區增厚來表現。當子宮內膜下肌層的結構受到損傷，會破壞子宮內膜-子宮肌層交界區的屏障功能，從而激活肌成纖維細胞而發生纖維化反應［16］。有研究發現子宮內膜纖維化患者的子宮肌層中也存在纖維組織沉積［6］，可能是子宮內膜纖維化侵及子宮肌層組織，使子宮內膜-子宮內膜下肌層單位被破壞，造成了子宮內膜下肌層的病理性增厚和結構的紊亂［17］。這可能解釋在磁共振圖像上發現的結合帶結構增厚、紊亂。排除子宮腺肌病的病史，結合帶增厚紊亂可以作為子宮內膜纖維化的間接指標之一。

結合帶的異常增厚或破壞影響人類生育力。最近有研究表明，結合帶增厚可能與不孕和IVF成功率降低有關［17-18］。非妊娠子宮中傳播的子宮肌層收縮起源于結合帶［19］，且這種收縮與生育力之間有著緊密的聯系，增厚的結合帶可能會影響子宮收縮力，從而阻礙精子運輸或可能干擾胚胎植入［20］。此外，結合帶與其覆蓋的子宮內膜一起參與胎盤的形成。因此，這種胎兒-母體界面的子宮內膜-子宮肌層部分被命名為“胎盤床”。當損傷累及子宮內膜和內部肌層時，也會影響胎兒生長需要的血液供應［21］。結合帶由致密區和過渡區組成，致密區與組織學上的黏膜下肌層相對應，是子宮內膜與子宮肌層的分界，當子宮內膜纖維化引起結合帶的異常改變時，說明纖維化侵及子宮肌層，提示內膜纖維化的程度加深，對臨床評估疾病嚴重程度有很好的輔助價值。

3.3 MRI評估子宮內膜纖維化的優勢

本研究發現，EMT、LUC和JZT相結合的聯合模型對子宮內膜纖維化的診斷效能高于單獨參數，提示EMT、LUC和JZT聯合診斷可進一步提高子宮內膜纖維化的診斷效能，具有重要的臨床意義。宮腔鏡下活檢是檢測子宮內膜纖維化的金標準，但其為侵入性檢查，存在二次損傷的風險，而且存在取樣誤差，難以成為監測纖維化進展的理想方法［22］。而且宮腔鏡檢查只能觀察到宮腔內的情況，無法對子宮的形態改變以及肌層的變化進行整體的把握。超聲可以提示子宮內膜纖維化引起的子宮內膜變薄和宮腔形態改變，但是超聲檢查的主觀性較強，圖像不易保存，不利于監測和隨訪。而且超聲上的結合帶結構不如MRI清晰，MRI可以更好地評估子宮內膜纖維化對肌層造成的影響。

3.4 研究的局限性

首先，研究的樣本量較少；其次，本研究只是對子宮內膜纖維化患者的子宮MRI形態學表現進行了整體的描述，沒有根據患者內膜纖維化的嚴重程度進行分級評估，這將有待于進一步探索。

3.5 結論

總之，本研究探究了子宮內膜纖維化患者的子宮MRI表現。子宮內膜變薄、宮腔短縮表明子宮內膜纖維化引起了宮腔的組織重塑，間接反映子宮正常結構和功能的丟失。結合帶增厚紊亂表明纖維化侵及子宮肌層，預示著纖維化程度的加深。MRI可以對子宮內膜纖維化患者的子宮整體形態的改變進行直觀和動態地評估，方便臨床隨診，可以協助臨床醫生掌握子宮內膜纖維化的疾病變化。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。