子宮腺肌癥四種亞型的MRI特征及其HIFU治療相關參數的差異性研究

鐘雨晴，劉洋，，胡艷，劉宇航，呂發金，*

子宮腺肌癥是育齡期女性的常見病，主要癥狀有痛經、經期延長、經量增多、不孕等，常導致患者出現貧血等伴隨癥狀，嚴重影響患者生活[1-2]。藥物治療是子宮腺肌癥的首選方法，但其療效有限、有副作用，且患者易復發[3-4]，因此它的應用有限。子宮切除術雖然是根治方法，但對于有生育意愿或希望保留子宮的患者來說不是理想的治療方式[5]。高強度聚焦超聲（high intensity focused ultrasound, HIFU）是一種非侵入性的技術，可選擇性地使病灶發生凝固性壞死，緩解患者的癥狀。過去十余年，HIFU 在臨床實踐中被證明治療子宮腺肌癥是安全有效的，因此已被廣泛用于治療[6-7]。

雖然病理檢查仍然是診斷子宮腺肌癥的金標準[8]，但為減少對患者進行有創操作，目前對于子宮腺肌癥這一良性疾病的主要檢查手段是超聲和MRI[9-10]；相比超聲，MRI 具有更好的軟組織分辨力，能夠清晰顯示病灶與周圍組織，廣泛用于子宮腺肌癥HIFU術前評估[11-12]。根據MRI所示的病灶形態，子宮腺肌癥可以分為彌漫性、局灶性兩種類型，雖然該分型簡便，但其對子宮腺肌癥的病因、發生機制解釋不清，而且對臨床術前決策的指導作用不大，因此研究者對該分型的意見不統一[13-14]。

Kishi等[15]以病理為基礎，結合患者的年齡、病史、臨床癥狀等，分析子宮腺肌癥的病因和發病機制；并根據MRI 所示病灶與子宮結合帶、子宮內膜的位置關系將其分成四種亞型：Ⅰ型（intrinsic）、Ⅱ型（extrinsic）、Ⅲ型(intramural)、Ⅳ型（indeterminate）。近期有研究根據該分型探討了四種亞型子宮腺肌癥保守治療的情況，Matsubara等[16]發現患者經持續孕激素治療，Ⅰ型在治療期間出現嚴重出血的風險大；Chen 等[10]發現患者經體內放置左炔諾孕酮宮內節育器治療后，Ⅳ型的治療失敗率和復發率高。目前缺少探討四種亞型經HIFU消融的難易程度以及消融率是否有差異的研究。

因此本研究擬依據Kishi 等[15]提出的子宮腺肌癥分型標準，評估四種亞型的MRI特征及與HIFU治療相關的參數，為子宮腺肌癥的臨床術前決策提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料來源

本研究經重慶醫科大學附屬第一醫院倫理委員會批準，免除受試者知情同意，批準文號：2022年科研倫理（2022-K149）。回顧性分析2013年1月至2021年6月在重慶醫科大學附屬第一醫院接受HIFU治療的203例子宮腺肌癥患者病例，根據患者術前MRI 進行分型，Ⅰ型43 例、Ⅱ型48 例、Ⅲ型29 例、Ⅳ型83例。納入標準：（1）參考《子宮腺肌病診治中國專家共識》[3]，根據患者的病史和MRI診斷子宮腺肌癥；（2）所有患者均出現癥狀并完成HIFU 治療；（3）患者同意進行HIFU 術前、術后MRI 檢查。排除標準：（1）患者的MRI圖像缺失或圖像伴有明顯的偽影影響進一步的定性或定量評估；（2）患者臨床資料缺失。

1.2 MRI

所有患者均采用GE HDxt 3.0 T MRI scanner（Singa HD Excite, GE healthcare,USA）進行MRI 檢查。矢狀位T2WI 掃描序列：TR 4400 ms，TE 106.6 ms，矩陣 288×224，FOV 28.0 cm×22.4 cm，層厚5 mm，層間距1.5 mm；T1WI 序列：TR 175 ms，TE 1.8 ms，FOV 40 cm×28 cm，矩陣320×224，層厚5 mm，層間距1 mm；靜脈注射對比劑進行增強T1WI掃描，參數如下：TR 4ms，TE 1.9 ms，矩陣320×224，FOV 40 cm×32 cm，層厚4 mm，層間距0 mm。對比劑采用馬根維顯(Gd-DTPA，Bayer Pharma AG，德國)，劑量為0.2 mL/kg，推注速率為2 mL/s。

根據MRI T2WI顯示子宮腺肌癥病灶與子宮結合帶、子宮內膜的位置關系，將患者分成四型：（1）Ⅰ型內源型（intrinsic），T2WI示子宮見界限不清的低信號區，子宮結合帶增厚，子宮的外層正常；（2）Ⅱ型外源型（extrinsic），T2WI示病灶由子宮外層向內擴張，子宮結合帶無異常，在病灶和子宮結合帶之間可見正常肌肉結構；（3）Ⅲ型壁內型（intramural），T2WI示病灶呈局限性，邊界清晰，病灶周圍是正常肌肉結構；（4）Ⅳ型不確定型（indeterminate），T2WI示病灶彌漫分布于子宮內，子宮彌漫性增大，無法區分病灶與子宮結合帶、子宮內膜的位置關系（圖1）。

圖1 子宮腺肌癥四種亞型的MRI T2矢狀位圖像。1A：Ⅰ型MRI T2WI（矢狀位）示子宮內可見界限不清的低信號區，位于子宮前壁，子宮結合帶增厚，與病灶相連，子宮的外層未受影響:1B：Ⅱ型T2WI（矢狀位）示病灶位于子宮后壁，子宮結合帶未見異常，在病灶和結合帶之間可以看到健康的肌肉結構:1C：Ⅲ型T2WI（矢狀位）示病灶單獨存在，病灶邊緣清晰，病變周圍有完整的肌肉結構，子宮結合帶和子宮外層不受影響。1D：Ⅳ型T2WI（矢狀位）示子宮增大，病灶彌漫于子宮。

已有研究[17]指出子宮腺肌癥病灶的位置、MRI T2WI 信號強度、MRI T2WI高信號、MRI T1WI高信號與患者HIFU治療的消融率（nonperfused volume ration, NPVR）、能效因子（energy efficiency factor, EEF）有關。因此本研究統計了患者HIFU的術前MRI特征，包括：（1）根據T2WI示病灶位置分為：累及子宮前壁；累及子宮后壁；同時累及子宮前、后壁（彌漫）；（2）根據MRI T1 加權成像（T1-weighted imaging, T1WI）示病灶內是否有信號強度類似脂肪的高信號；（3）根據T2WI示病灶內是否有信號強度類似水的高信號；（4）T2WI示病灶內高信號數量，于病灶最大的層面計數，分為數量多于5個、少于5個；（5）根據T2WI示病灶信號強度，病灶主體部分的信號強度與肌層比較，分為低于子宮肌層、與子宮肌層相近。本研究所有影像均由兩名具有8年閱片經驗的影像診斷醫師共同判讀，如出現爭議，由科室主任醫師評估結果并作出一致決定。

統計定量資料。使用AW 服務器工作站（the AW-server workstation，4.0，GE Healthcare）在患者HIFU 術前T2WI 矢狀位上沿著病灶累及區域的邊緣逐層勾勒感興趣區（region of interest, ROI），自動得出病灶體積[18]。對于病灶累及整個子宮壁全層的病灶，ROI區域邊緣需要與子宮內膜及漿膜層保持一定距離以免累及非病灶組織。

統計患者HIFU 術后MRI 特征。使用AW 服務器工作站在患者術后T1 對比增強圖像上逐層勾勒治療后病灶非增強區域，計算消融體積（nonperfused volume, NPV）[19]。本研究所有圖像勾畫由兩名具有8年閱片經驗的影像診斷醫師共同分析獲得，采用討論一致性確定最終結果。

1.3 HIFU

使用JC200 型海扶刀?聚焦超聲腫瘤治療系統（重慶海扶醫療科技股份有限公司），所有患者在治療前做術前準備。術中患者采取俯臥位，將導尿管插入膀胱，在超聲設備實時監控下進行消融治療，當整個子宮腺肌癥病灶的超聲圖像出現明顯灰度變化時，終止治療。

統計患者的HIFU 術前基本情況，包括患者的年齡、臨床癥狀（包括痛經、月經量增加、經期不規則）、生育史（患者既往有分娩史）、流產史（患者既往有妊娠不足28 周、胎兒體重不足1000 g 而終止妊娠的病史）、盆腔手術史（患者既往有盆腔內子宮、卵巢等手術病史）。

統計與患者經HIFU消融后的治療相關參數，包括治療時間（患者經HIFU治療的總時間）、輻照時間（患者HIFU術中聚焦超聲束照射到病灶到結束的持續時間）、輻照劑量（患者HIFU術中聚焦超聲束照射到病灶的總能量）、治療功率（單位時間內聚焦超聲束照射到病灶的能量）、治療強度（輻照時間除以治療時間）、消融率（消融體積除以子宮腺肌癥病灶體積）、能效因子（消融1 mm3子宮腺肌癥的病灶組織的超聲能量）[17,19-20]。

1.4 統計學分析

計量資料中符合正態分布的數據用平均值±標準差表示，組間比較采用單因素方差分析，亞組間兩兩比較采用LSD法；不符合正態分布的數據用中位數和四分位數范圍表示，組間比較采用非參數檢驗。計數資料用頻數或率（%）表示，組間比較采用卡方檢驗。使用SPSS 25.0 完成統計分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床資料

四種亞型患者的流產史、生育史的差異均具有統計學意義（P＜0.05)，兩兩比較顯示Ⅰ型與Ⅱ型子宮腺肌癥患者的流產史、生育史的差異均具有統計學意義（P＜0.05)；其余各亞型之間沒有差異（表1）。

表1 子宮腺肌癥患者的臨床資料

2.2 患者的MRI表現

四種亞型病灶位置的差異具有統計學意義（P＜0.05），亞型與病灶位置存在中度相關性(Cramer's V=0.460)；四種亞型病灶內是否有T1高信號、病灶內是否有T2高信號以及高信號數量、T2WI 上病灶主體信號強度的差異均具有統計學意義（P＜0.05）。兩兩比較顯示Ⅰ型與Ⅱ型的病灶位置、病灶內是否有T1高信號、病灶主體T2WI信號強度的差異均具有統計學意義（P＜0.05）；Ⅰ型與Ⅳ型的病灶位置、病灶內是否有T1 高信號、病灶內T2 高信號數量、病灶主體T2WI 信號強度的差異均具有統計學意義（P＜0.05）；Ⅰ型與Ⅲ型只有病灶內是否有T1 高信號的差異均具有統計學意義（P＜0.05）；Ⅱ型與Ⅲ型、Ⅱ型與Ⅳ型、Ⅲ型與Ⅳ型病灶位置的差異具有統計學意義（P＜0.05）（表2）。

表2 患者的MRI表現

2.3 HIFU相關的參數

四種亞型的病灶體積、治療時間、輻照時間、輻照劑量、EEF、NPV、NPVR 的差異均有統計學意義(P＜0.05)；四種亞型的治療功率、治療強度的差異沒有統計學意義(P＞0.05)。成對比較提示Ⅰ型與Ⅱ型有兩項參數的差異均有統計學意義(P＜0.05)；Ⅰ型與Ⅲ型有兩項的差異均有統計學意義(P＜0.05)；Ⅰ型與Ⅳ型有六項的差異均有統計學意義(P＜0.05)；Ⅱ型與Ⅲ型有六項的差異均有統計學意義(P＜0.05)；Ⅱ型與Ⅳ型有兩項的差異均有統計學意義(P＜0.05)；Ⅲ型與Ⅳ型有七項的差異均有統計學意義(P＜0.05)（表3）。

表3 患者HIFU治療情況

3 討論

本研究是基于Kishi等[15]提出的子宮腺肌癥四分型方法，比較四種亞型患者的臨床資料、MRI特征以及與HIFU治療相關的參數，結果顯示患者的流產史、生育史、MRI特征以及經HIFU消融的治療時間、輻照時間、輻照劑量、病灶體積、消融體積、NPVR、EEF 的差異均具有統計學意義。通過討論基于MRI 的子宮腺肌癥四分型的臨床意義有助于患者的臨床術前決策。目前國內缺少探討基于MRI的子宮腺肌癥四種亞型患者的臨床資料以及經HIFU治療的相關參數是否有差異的研究。研究結果顯示四種亞型的年齡、臨床癥狀沒有差異，四種亞型患者的生育史的差異有統計學意義，Ⅰ型患者中有較多人有生育史，這與Kishi等[15]的研究結果是一致的，妊娠可能是Ⅰ型的易感因素。本研究進一步發現四種亞型的流產史的差異有統計學意義，Ⅰ型患者中有較多人有流產史，這與Ⅰ型的發生機制一致，患者由于多種因素如妊娠、流產、手術干預（如刮宮）等致子宮結合帶受損，子宮內膜及間質向外生長累及子宮肌層[21-23]。

研究發現病灶的MRI 特征能在一定程度上反映子宮腺肌癥的組織學特性[24]，因此本研究比較了四種亞型的MRI，結果顯示不同亞型的病灶位置、T1WI上病灶是否存在高信號、T2WI上病灶是否存在高信號以及高信號數量、T2WI 上病灶信號強度的差異均有統計學意義。四種亞型的病灶位置不同，且病灶位置與不同亞型存在中度相關性。Ⅰ型、Ⅲ型病灶常出現在子宮前壁或后壁；Ⅱ型病灶多位于子宮后壁，Ⅳ型多同時侵及子宮前后壁。已有研究[15]發現病灶位置與子宮腺肌癥起源與發生機制有關，Ⅰ型是由子宮內膜侵及子宮肌層所致，Ⅲ型的發生源于化生假說，本研究結果顯示Ⅰ型、Ⅲ型的病灶位置不具有特異性，病灶常位于子宮前壁或后壁，我們考慮是由于雖然兩種亞型發生機制不同，但Ⅰ型子宮肌層受侵位置和Ⅲ型子宮內發生化生位置都是不確定的；Ⅱ型是由于盆腔內的異位子宮內膜向前侵及子宮后壁所致，與本研究顯示Ⅱ型多位于子宮后壁是一致的；Ⅳ型的病灶大，無法區分病變與子宮結合帶、子宮內膜的關系，可能有兩種或多種其他亞型同時存在，與本研究發現Ⅳ型多同時侵及子宮前壁與后壁是一致的。同時結果顯示四種亞型病灶的MRI 信號特征的差異有統計學意義，但兩兩比較Ⅰ型與Ⅲ型之間、Ⅱ型與Ⅳ型之間MRI信號特征的差異沒有統計學意義，與Ⅱ型、Ⅳ型相比，Ⅰ型、Ⅲ型病灶內少見T1 高信號，T2 高信號數量少，T2WI 示病灶主體部分信號強度低，根據以往研究[24-25]我們認為這與Ⅰ型、Ⅲ型病灶內出血、變性少，病灶含水量少、纖維組織多有關。

本研究比較了四種亞型的治療情況，結果顯示四種亞型的治療功率、治療強度的差異沒有統計學意義，提示患者在HIFU治療設置較為一致，具有可比性，而不同亞型的病灶體積、治療時間、輻照時間、輻照劑量、EEF、NPV、NPVR的差異均有統計學意義。已有研究[17,20]指出NPVR、EEF是用于評估HIFU療效的關鍵因素，NPVR與患者術后的癥狀緩解有關，NPVR越高，患者癥狀緩解的持續性越好；而EEF反映患者經HIFU治療的難易程度，EEF越小，治療難度越小，因此我們主要討論NPVR和EEF兩個參數。結果顯示Ⅰ-Ⅳ型的NPVR的差異有統計學意義，兩兩比較顯示Ⅲ型的NPVR 最高，Ⅰ型的NPVR 顯著低于Ⅲ型，Ⅱ型、Ⅳ型的NPVR顯著低于Ⅰ型，但Ⅱ型與Ⅳ型沒有差異。Ⅰ～Ⅳ型的EEF的差異有統計學意義，兩兩比較顯示Ⅰ型、Ⅲ型的EEF最小，Ⅱ型、Ⅳ型的EEF顯著小于Ⅰ型、Ⅲ型，但Ⅰ型與Ⅲ型、Ⅱ型與Ⅳ型間沒有差異。結合對四種亞型的NPVR、EEF的分析，可知Ⅰ型、Ⅲ型的消融效果優于Ⅱ型、Ⅳ型，Ⅰ型、Ⅲ型的消融難度低于Ⅱ型、Ⅳ型。已有研究[17,20,26]提示MRI 特征可作為子宮腺肌癥的HIFU消融效果的預測指標，當病灶T2WI上信號強度低、病灶內高信號數量少時，患者的NPVR 高，EEF 低。根據我們對四種亞型的MRI特征和治療參數的研究，結果顯示Ⅰ型與Ⅲ型之間、Ⅱ型與Ⅳ型之間的MRI特征較為一致，而相比于Ⅱ型、Ⅳ型，Ⅰ型、Ⅲ型病灶內少見T1高信號、T2高信號數量少、T2WI示病灶主體部分信號強度低，這很好地解釋了Ⅰ型與Ⅲ型之間、Ⅱ型與Ⅳ型之間的消融難度及消融效果較為一致，同時也解釋了Ⅰ型、Ⅲ型與Ⅱ型、Ⅳ型的消融效果和消融難度的差異，相比于Ⅱ型、Ⅳ型，Ⅰ型、Ⅲ型的NPVR高、EEF低。雖然Ⅰ型、Ⅲ型的EEF、NPVR顯著高于Ⅱ型、Ⅳ型，但兩兩比較顯示Ⅲ型的NPVR顯著高于Ⅰ型，而Ⅰ型與Ⅲ型的EEF、NPV沒有差異，這一結果提示了兩種亞型在相同的治療難度情況下能夠達到較為一致的消融體積，兩組的NPVR差異的原因可能是Ⅲ型的病灶體積顯著小于Ⅰ型造成的。

本研究有不足之處，首先本研究是一項回顧性研究，所有患者都來自一個中心；其次我們考慮可能是因為納入的患者數量相對較少，研究受到限制，研究無法全面、詳細地展示該分型的特征，結果可能會出現一些偏差。未來可能需要進行多中心的、大樣本的、前瞻性隨機對照試驗。

四種亞型子宮腺肌癥MRI 特征不同，四種亞型HIFU 的NPVR、EEF 不同，其中Ⅰ型與Ⅲ型之間、Ⅱ型與Ⅳ型之間的MRI特征與經HIFU治療后的EEF、NPVR更接近，由此可見此種基于MRI的分型方法有助于子宮腺肌癥的臨床術前決策，幫助選擇適宜HIFU治療的患者，為患者建立個性化治療方案。

作者利益沖突聲明：全部作者均聲明無利益沖突。