DCE-MRI定量參數在子宮肌瘤患者皮下脂肪微循環特點研究中的應用價值

秦穎，呂富榮，肖智博，徐勇，劉宇航

重慶醫科大學附屬第一醫院 放射科，重慶 400016

引言

子宮肌瘤是育齡期女性最常見的良性腫瘤，患者可能出現月經量增多、經期延長、腹痛腹脹、白帶增多等癥狀，嚴重時會導致不孕、流產，影響妊娠[1]。高強度聚焦超聲（High-Intensity Focused Ultrasound，HIFU）消融術是一種無創治療方案，以體外超聲波作為能量源，非侵入性消融子宮肌瘤，可以保證子宮的完整性[2]。

皮下脂肪是HIFU 治療子宮肌瘤時聲學通路上的重要介質，會吸收部分超聲能量，超聲波通過聲學通路上的各介質時，血流的增加導致更多超聲波能量被吸收，同時血液循環導致熱能進一步散失[3]，使作用于肌瘤的能量減少，對治療效果造成不良影響。故理論上，在HIFU 治療過程中，聲學通路上的皮下脂肪血流越豐富，越多的超聲能量會被吸收，從而導致能量沉積效率減低，目前國內針對皮下脂肪血流情況的研究尚鮮有報道。動態增強磁共振成像（Dynamic Contrast-Enhanced MRI，DCE-MRI）是臨床中反映組織及病灶的局部血流灌注、血流分布以及微血管通透性的一種成像技術[4]，其定量參數主要有：容積轉運常數（Volume Transfer Constant，Ktrans），主要反映血容量、血流量以及對比劑在組織間隙及血漿中的交換能力；血管外細胞外間隙容積分數（Extravascular Extracellular Space Volume Fraction Per Unit of Tissue Volume，Ve），反映對比劑在血管外細胞外間隙（Extravascular Extracellular Space，EES）的分布容積；速率常數（Rate Constant，Kep），反映對比劑回流到血管內的速度；血漿容積指數（Blood Plasma Volume Per Unit Volume of Tissue，Vp），指對比劑分子在血漿內所占容積與組織體積的比值。本研究旨在通過DCE-MRI 定量參數確定聲學通路上皮下脂肪的微循環情況，探討皮下脂肪不同位置的微循環情況是否存在差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集71 例2015 年1 月至2017 年11 月于我院接受HIFU 治療的子宮肌瘤患者的術前DCE-MRI 圖像，年齡29～55 歲，平均年齡（41.7±5.4）歲。納入標準：① 年齡＞18 歲的絕經前婦女；② 符合HIFU治療子宮肌瘤的標準；③ 患者無其他子宮及附件疾病，既往無相關手術及治療史；④ DCE-MRI 各掃描序列及各期圖像完整、清晰、無偽影、不影響測量。排除標準：① 妊娠及哺乳期婦女；② 有磁共振掃描及動態增強掃描禁忌證；③ 腹部有大面積瘢痕組織。本研究經重慶醫科大學附屬第一醫院倫理委員會批準（審查批號：2022-K65），并同意免除知情同意書。

1.2 MRI方法

患者均采用GE 3.0 T MRI（Singa HD Excite，GE healthcare，美國）設備進行掃描，使用8 通道相控陣腹部線圈，取仰臥位。掃描中心線為恥骨聯合上2.0 cm 處，所有患者均進行“平掃”及“增強” MRI 掃描。本研究中，DCE-MRI 定量參數測量使用的MRI 序列包括盆腔軸位LAVA 序列及盆腔軸位動態增強LAVA 序列。平掃包括常規掃描序列：軸位T1WI 序列、軸位T2WI 序列及矢狀位T2WI 序列。在進行盆腔軸位動態增強LAVA 序列掃描前，進行盆腔軸位LAVA 序列掃描，包括翻轉角3°、6°、9°、12°、15°各1 期，選取最大的肌瘤，以其中心為掃描中心，各個翻轉角均掃描44 幅圖像。掃描參數：重復時間4.2 ms，回波時間1.9 ms，反轉時間5.0 ms，層厚3 mm，層間距-1.5 mm，視野380 mm×304 mm，矩陣320×192，激勵次數（NEX）0.69。掃描盆腔軸位動態增強LAVA 序列時，翻轉角為15°，其余掃描參數及掃描范圍與盆腔軸位LAVA 序列相同，每期7 s、44 幅圖像，掃描40 期，共1760 幅動態增強圖像。使用自動高壓注射器經患者肘靜脈注入對比劑釓雙胺注射液（歐乃影），自第3 期開始注入，劑量為0.2 mL/kg，注射速率為1.5～2.5 mL/s，總劑量為10～20 mL。

1.3 圖像處理

采用GE Health Omni Kinetic 后處理軟件進行數據處理。依次導入翻轉角3°、6°、9°、12°、15°的盆腔軸位LAVA 序列各1 期，以及翻轉角15°的40 期盆腔軸位動態增強LAVA 序列，選擇Extended Tofts Linear 模型，測量定量參數Ktrans、Kep、Ve 及Vp。選擇髂外動脈勾畫動脈輸入函數（Arterial Input Function，AIF），左下腹取左側髂外動脈作為AIF，右下腹取右側髂外動脈作為AIF。于盆腔軸位動態增強LAVA 序列進行感興趣區（Region of Interest，ROI）勾畫，取軸位上兩側髂結節所作結節間平面為初始層面，共測量3 個平面，各層面左右兩側分別進行測量。從初始平面起，左側記作L1 層，右側記作R1 層，從皮下脂肪內側緣開始勾畫，左右兩側分別由中心區域到外周區域依次測量3 個點，記作“點1”“點2”“點3”，ROI 面積均為120 mm2，每間隔2 個ROI 勾畫下一個ROI。L1、R1 層面勾畫完成后，往下每間隔10 個掃描層厚的距離（3 cm）取一平面，左右兩側分別記作L2、R2，L3、R3，每一層遵循上述測量方法測量，以上操作由兩名具有豐富經驗（工作15 年以上）的放射科醫師獨立完成，取平均值作為最終結果。

1.4 統計學分析

采用R（Version 4.1.3）統計學軟件進行數據分析。計量資料以M[P25，P75]表示，采用Kruskal-WallisH檢驗，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料分析

共納入患者71 例，信息如表1 所示，年齡在40～49 歲患者人數最多，共56 例，占患者總人數78.87%；肌壁間子宮肌瘤患者最多，共64 例，占患者總人數90.14%。

表1 患者一般資料

2.2 皮下脂肪定量參數值比較

經過測量得到的各點DCE-MRI 定量參數，每層3 點間的Ktrans、Kep、Ve 值差異均有統計學意義（P＜0.01），L1、L2 層Vp 值差異有統計學意義（P＜0.05），R1～R3 及L3 層Vp 值差異均無統計學意義（表2～4）。

表2 L1層、R1層各點皮下脂肪定量參數值及差異比較{M[P25，P75]}

表3 L2層、R2層各點皮下脂肪定量參數值及差異比較{M[P25，P75]}

表4 L3層、R3層各點皮下脂肪定量參數值及差異比較{M[P25，P75]}

2.3 每層各點皮下脂肪定量參數值組間比較

每層3 點間的 Ktrans、Kep、Ve 值為：點1＞點2＞點3,兩點間差異有統計學意義（P＜0.05），各層皮下脂肪從內到外微循環更加豐富，各層靠近腹部中心區域血供強于外圍組織血供，見圖1～3。典型病例治療前后MRI 圖像如圖4 所示。

圖1 L1（a）、R1（b）各點皮下脂肪定量參數箱圖

圖2 L2（a）、R2（b）各點皮下脂肪定量參數箱圖

圖3 L3（a）、R3（b）各點皮下脂肪定量參數箱圖

圖4 子宮肌瘤患者治療前后MRI圖像

3 討論與結論

本研究對象為71 例需接受HIFU 治療的子宮肌瘤患者，年齡在40～49 歲的患者最多，占患者總人數78.87%；肌壁間子宮肌瘤患者最多，占患者總人數90.14%，符合子宮肌瘤流行病學特征與以往研究經驗[5-7]。HIFU 治療時，超聲能量在皮下脂肪的損耗，造成作用于肌瘤的能量減少，影響消融效果，同時也可能造成皮下脂肪的損傷[8-10]，導致治療中患者的不耐受，因此需要對皮下脂肪微循環進行探究。本研究中，患者均進行常規序列的掃描，也進行盆腔軸位LAVA 序列及盆腔軸位動態增強LAVA 序列的掃描。上述LAVA 序列與其他常規序列共同為臨床診斷及治療提供參考信息，且通過導入盆腔軸位LAVA 序列及盆腔軸位動態增強LAVA 序列進入GE Health Omni Kinetic 后處理軟件，可測量反應血流灌注、血流分布及微血管通透性的DCE-MRI 定量參數。HIFU 治療子宮肌瘤時，會標注子宮輪廓，根據肌瘤的位置來確定治療區域[11]，不同患者肌瘤位置不同導致治療時超聲波在患者下腹部聲學路徑不同。

因此，探討皮下脂肪血流分布情況時，應關注不同位置皮下脂肪的微循環情況。本研究以兩側髂結節所作結節間平面為初始層面，共測量3 個平面，每個平面左右兩側從內到外均測量3 個點，每例患者共測量18 個點，以期在研究時包含不同層面不同位置更完整的信息，各層面不同位置均測得4 個DCE-MRI 定量參數。本研究中患者各平面同側3 點間DCE-MRI 參數Ktrans、Kep、Ve 值有差異，差異有統計學意義（P＜0.05）；各平面同側3 點間，皮下脂肪內側位置DCE-MRI 定量參數值Ktrans、Kep、Ve 最高；皮下脂肪外側位置DCE-MRI 定量參數值Ktrans、Kep、Ve 最低，均表現為點1＞點2＞點3，兩點間差異有統計學意義（P＜0.05）。表明皮下脂肪微循環表現為從內側到外側更加豐富，各層靠近腹部中心區域血供強于外周組織血供。關于下腹部皮下組織的血供情況，已有研究根據腹壁下動脈及其分支的解剖特征對下腹部進行了血供分區，皮下組織不同區域血流分布不同，中心區域血供強于外周區域[12-14]。本次研究與以往研究結論相符。由于中心區域供血較豐富，血流量增加，血液滲透至血管外細胞外間隙的速率提高，血管內對比劑流入量也隨之升高，對比劑流出和回流增加，對比劑在血管外細胞外間隙容積增加，其對應的Ktrans、Kep、Ve 值也增加。目前已有研究利用DCE-MRI 定量參數Ktrans、Kep、Ve 值來評估病變的血流情況，例如，對子宮內膜癌[15]、前列腺癌[16]、骨腫瘤[17]、膠質瘤[18]等腫瘤進行血流評估。Vp 值在以往各研究中未作為評估血流情況的指標，在本研究中，Vp 值僅在L1 及L2層的3 點間有差異，差異性不如其他3 個定量參數顯著，同時這兩層3 點間的Vp 值也未符合血流分布的特點表現出內側大于外側，且不符合皮下組織血流分布特點，故Vp 值不作為皮下脂肪血流分布情況的評估指標。

本研究也存在一定的局限性：① 僅討論子宮肌瘤患者皮下脂肪血流分布情況，沒有非子宮肌瘤患者皮下脂肪血流分布情況，故本研究結論是否適用于非子宮肌瘤患者有待驗證；② 樣本容量較小，雖然符合實驗樣本量的要求，但仍需要擴大樣本量進行前瞻性的實驗研究；③ 采用的后處理軟件需要手動勾畫ROI，可能導致一定的測量誤差。

綜上所述，DCE-MRI 定量參數能夠量化皮下脂肪微循環情況，作為HIFU 消融子宮肌瘤時聲學通道上的重要介質，皮下脂肪血流分布可以通過DCE-MRI 定量參數進行評估，不同位置皮下脂肪血流情況有差異，靠近腹部中心區域微循環較外周區域豐富。