多模态磁共振成像在子宫肌瘤中的研究进展

熊域霖，吕发金

子宫肌瘤是女性生殖系统最常见的良性肿瘤，在育龄期妇女的发病率为70%[1]。普通平滑肌瘤逐渐长大，肌瘤组织发生供血不足，出现各种变性甚至恶变[2]，在磁共振上的表现形式多种多样，与子宫恶性肿瘤的影像学表现重叠。目前诊断肌瘤的方式主要有超声成像及磁共振成像，磁共振成像具有软组织分辨率高的特点，在肌瘤的诊断中越来越重要，尤其是多模态磁共振成像能够提供全面的病变特点。目前子宫肌瘤研究中常用的多模态磁共振检查包括常规磁共振成像(conventional magnetic resonance imaging，conventional MRI)、扩散加权成像(diffusionweighted imaging，DWI)、动态增强MRI (dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)、扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)、磁共振波谱成像(magnetic resonance spectroscopy，MRS)、磁共振电影成像(cine magnetic resonance imaging，cine MRI)，笔者拟对以上六种模态MRI在子宫肌瘤中的研究进展进行综述。

1 常规MRI

磁共振成像能较好地显示子宫肌层及内膜，多序列、多方位成像，很好地显示肌瘤的位置、边界及内部特征，脂肪抑制序列能帮助诊断肌瘤的脂肪变性，增强检查能够在一定程度上区分变性肌瘤及良恶性程度。普通平滑肌瘤在T2WI上表现为低信号，但变性平滑肌瘤和富细胞型平滑肌瘤在T2WI上信号强度增加，与子宫恶性肿瘤的表现有重叠，使二者难以鉴别[3]。T1WI也为肌瘤的诊断及鉴别诊断提供了依据，Ando等[4]研究子宫肌瘤及平滑肌肉瘤在TIWI图像上高信号的特征，发现当TIWI高信号边界清楚、更加均匀、信号强度更大、占用率更小时诊断为肌瘤的可能性更大，这是因为肉瘤的坏死通常为凝固性坏死且肿瘤生长速度更快，坏死区域大，而肌瘤常常为梗死液化坏死，坏死物液化为玻璃样组织所致，但纳入研究的肉瘤样本量小，在以后的研究中需要加大样本量，更深入地研究两者的特点。

2 DWI

DWI是一种功能成像，显示有关水分子的运动、组织细胞密集性及细胞膜完整性等信息[5]，具有成像时间短、非侵入性的优点。通过表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)的测量，可更准确地反映肿瘤内部特征。常规MRI很难将普通型肌瘤、变性肌瘤及富细胞型肌瘤区分开，刘柳恒等[6]等将DWI纳入研究，将DWI呈低信号的肌瘤诊断为普通型肌瘤，DWI呈等、高信号时，以ADC=1.27×10-3mm2/s为阈值，诊断细胞型肌瘤的敏感性、特异性、准确率、阳性预测值及阴性预测值分别为90.91%、86.86%、87.85%、68.97%、96.75%，此研究准确率较低，可能是因为未将变性肌瘤单独分组研究，使结果误差较大。Thomassin-Naggara等[7]研究认为，恶性肿瘤和不确定恶性潜能的肿瘤在T2WI表现为不均匀信号，其内的出血坏死比子宫肌瘤更常见，提出当T2WI等信号、DWI高信号、平均ADC＜1.23×10-3mm2/s时能很好地鉴别二者。Sato等[8]认为在T2WI上为中、高信号或者DWI上表现为低信号的肌瘤，或ADC值＞1.1×10-3mm2/s时为低风险组，反之为高风险组，肉瘤的风险增加。与前面的研究结果类似，这可能与恶性肿瘤细胞密集程度大，细胞外间隙小，从而水分子扩散受限有关，但目前无公认的肌瘤和恶性肿瘤的ADC界值，由于各个研究中MRI仪器、扫描参数不同及b值的变化，使ADC不同。在子宫良性病变的鉴别中，DWI也有一定的价值，Yang等[9]测量了子宫病灶内高信号密集灶和病变区域的ADC值，发现二者的差值(ADC、D值)作为诊断子宫腺肌症和子宫肌瘤是有意义的，并且二者没有重叠。未来还需更多的研究进一步证实DWI在子宫肌瘤的价值。

3 DCE-MRI

肿瘤的血供是区分良恶性的重要参数，增强检查广泛应用于各种肿瘤的诊断及鉴别诊断中，DCE-MRI成像能够定量反映组织和病变局部血流灌注及微血管通透性，不同定量灌注参数反映不同的血流特点，被认为是常规MRI成像的重要补充。Yamashita等[10]发现细胞型肌瘤在DCE-MRI动脉早期表现为均匀强化，变性肌瘤则表现为轻微或者不均匀强化，比常规T1WI增强更能区分出细胞型和退变型肌瘤。郑静等[11]在一项病理证实的肌瘤中研究显示，细胞型、普通型、退变型DCEMRI的定量参数Ktrans、Kep、Vp、Fp值依次升高，说明动态增强定量参数在鉴别此3种分型中具有较高的诊断价值，但该试验未提出明确的界值来鉴别3者。Kuang等[12]也认为DCE-MRI在诊断宫颈癌及宫颈肌瘤中优于传统的MRI成像。Bi等[13]将子宫肉瘤与不典型肌瘤的临床特征和磁共振参数结合起来，提出当患者表现为异常阴道流血、肿瘤大部分位于宫腔、T2WI边界不清以及平均ADC值＜1.272×10-3mm2/s时分别评3分、3分、4分及5分，当预测值大于等于7分时，对诊断肉瘤有较高的价值，此研究为二者的鉴别提供了新思路，打破了之前用单一临床参数[14]或者影像指标[15]来鉴别的局限性，但此研究为单中心研究，样本量有限，在后续的研究中，需要进行多中心的研究，为临床提供更准确的鉴别方法。

4 DTI

DTI是在DWI的基础上形成的一种新的功能成像，能够反映组织中水分子扩散的各向异性，其量化参数常由各向异性分数(fractional anisotropy，FA)表示，同时可以在DTI的基础上进行弥散张量纤维示踪成像(diffusion tensor tractography，DTT)来观察纤维排列方向。此功能成像已经证实在活体子宫纤维追踪中是可行的[16]。Weiss等[17]研究5例离体非孕子宫发现正常子宫肌纤维具有定向性，同时观察到平滑肌瘤较正常子宫肌层具有更小的各向异性。Fujimoto等[18]在9例正常人子宫的研究中发现外肌层的肌纤维长度均高于内膜和结合带，而结合带的FA值最高，同时对其进行纤维示踪分析，观察到外肌层和结合带中环形排列的纤维居多，此研究从微观结构揭示了子宫的分层差异，丰富了前人关于子宫肌排列定向性的结果，但纳入样本量少，且未考虑年龄及月经周期的影响，未阐述月经对子宫结构有无影响。Thrippleton等[19]研究23例离体肌瘤发现，普通未变性肌瘤的平均弥散率(mean diffusivity，MD)和FA值均低于正常肌层，但黏液样变性的MD值高于正常肌层；同时发现肌瘤的纤维致密且呈旋涡状排列，其内的胶原纤维相对正常肌层排列无序，这与组织病理学结果是一致的。刘梓菀等[20]研究T2不同信号强度子宫肌瘤的DTI特点，发现低信号组的FA值显著高于等、高信号组，而低信号组的MD值显著降低，这可能是由于低信号的肌瘤细胞外间隙窄、含水少，水分子扩散能力差异大，故FA值高，间接说明此型肌瘤纤维束较长、排列紧密，此研究缺乏病理结果的对比。未来还需进一步研究DTI参数与子宫肌瘤病理分型的关系，以及肌瘤与肉瘤等的鉴别方面的作用。

5 MRS

肌瘤组织和恶性肿瘤组织的代谢产物不同，MRS能通过检测这些代谢产物来诊断疾病。目前MRS围绕子宫的研究主要包括胆碱峰(Cho峰)、2 ppm处的物质、肌酸 (creatine，Cr)峰、脂质(lipids，Lips)峰、乳酸(lactate，Lac)峰、乙酸峰及琥珀酸酯峰[21]。余小多等[22]在一项76例子宫肿瘤患者的研究中发现子宫肌瘤、子宫颈癌、子宫肉瘤及子宫内膜癌Cho峰值依次升高，表明MRS中Cho峰可以对以上肿瘤的鉴别提供有价值的信息，同时发现甘油三酯-CH3 (0.9 ppm)峰值＞4.65×106作为阈值诊断子宫恶性肿瘤具有较高的特异性。Takeuchi等[23]在26例肌瘤和12例肉瘤的研究发现，全部肉瘤均出现了高的Lips峰，而仅6例肌瘤出现了Lips峰，Lips峰在诊断肉瘤的灵敏性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为100%、96%、92%和100%。以上研究都提示子宫恶性肿瘤具有较高的脂质峰，这可能是因为恶性肿瘤生长快，细胞膜降解产生脂质多，或坏死细胞内脂质外漏所致。由于膀胱、肠道对MRI信号的影响，以及不同磁场强度、TE时间等造成波谱峰值的不同，造成MRS在子宫中的应用有较多的局限性，尤其是对肿瘤内部有出血、坏死及较小的肿瘤，由于基线不稳、数据测量困难，仍然难以评估[22]，在未来还需进一步完善MRS扫描参数、提高图像信噪比，更准确地描述子宫肌瘤的代谢特点。

6 Cine MRI

子宫的蠕动是月经及受孕的基本条件，月经期，通过子宫的蠕动将经血排出体外，也正是因为子宫蠕动，使得精子到达输卵管与卵子结合受精并着床。Cine MRI可以清楚地显示子宫交界区低信号带的变化，是目前唯一非侵入性检测子宫蠕动的方法[24]，经阴道超声可以直接看到子宫的蠕动，但其具有侵入性，可能改变子宫的正常蠕动，Cine MRI克服了这一缺点。痛经是子宫肌瘤的常见临床症状，Hellman等[25]用Cine MRI研究痛经患者子宫蠕动和疼痛的相关性，发现疼痛发生在子宫肌层信号改变之前或之后的32～70 s，说明疼痛可能是由子宫血液动力学障碍引起，同时发现子宫肌瘤痛经者，疼痛时子宫肌层持续性收缩，但肌瘤不收缩，这可能是因为肌瘤的存在导致子宫痉挛，引起疼痛，此研究结果有待进一步证实。排卵期子宫蠕动将精子运输到输卵管是受孕的必要条件，Kido等[26]研究症状性子宫肌瘤和正常志愿者子宫排卵期的子宫蠕动，发现肌瘤患者子宫收缩的频率显著降低，说明精子向输卵管的运输受阻，可能是肌瘤导致不孕的原因。Yoshino等[27]研究发现，在黄体中期，肌壁间肌瘤患者子宫蠕动频率较高，且这部分患者不孕的可能性更大，随后他们发现[28]子肌瘤切除术后，子宫可以恢复正常蠕动，同时妊娠率也增高了，这可能是因为在黄体期，过多的蠕动影响受精卵着床造成的。以上都是单中心研究，并且局限在子宫周期的特定时期，在后续研究中还需加大样本量，和更全面的探索肌瘤对子宫功能的影响。

7 各模态MRI的优缺点

MRI比超声和CT在子宫肌瘤中更具应用潜能，DWI和DCE-MRI在诊断子宫肌瘤，尤其是良恶性的判断方面都有不可忽视的作用，一定程度上DCE-MRI的诊断优于DWI[29]，但DEC-MRI注射对比剂具有侵入性、不适用于肝肾功能不全的患者。DWI克服了侵入性的缺点，但图像信噪比低，结合T2WI和ADC值可以弥补这一不足。DTI和DTT显示纤维排列的方向，反映子宫肌瘤和正常肌层的微观结构，为诊断提供了新的思路。MRS反映组织代谢，因肌瘤组织、肉瘤组织、正常肌层组织代谢不同，代谢产物不同，可以通过MRS检测代谢产物进一步判断病变性质，在诊断子宫肌瘤方面有一定潜能。Cine MRI可以反映子宫的蠕动，较经阴道超声具有非侵入性的优点，不会诱发人工引起的子宫收缩[30]，在研究子宫功能方面具有重要作用。联合使用多模态磁共振成像能提高诊断的价值，Bi等[13]的研究说明了联合诊断的价值。

综上所述，多模态磁共振成像在子宫肌瘤的应用越来越多，对指导临床发挥越来越重要的作用，在子宫功能的研究方面有待后续研究进一步补充和完善。