王铭洁1，李彩英2*，陈妹红3，王亚敏3，王 谦4，张 倩1
(1.河北省保定市第一中心医院CT/MRI室，河北 保定 071000；2.河北医科大学第二医院医学影像科，河北 石家庄 050000；3.河北省保定市第一中心医院功能科，河北 保定 071000；4.河北省保定市第一中心医院西院区CT/MRI室，河北 保定 071000)
[摘要]目的应用3.0T磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)及弥散加权成像(diffusionweightedimaging，DWI) 评价高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound，HIFU) 治疗子宫肌瘤对邻近周围组织的影响。方法选择子宫肌瘤患者43例，于HIFU治疗术前及术后1 d行MRI成像检查，观察子宫周围组织(腹壁、耻骨联合、骶骨、膀胱、直肠)MRI信号的变化，并在T1WI和T2WI压脂、常规增强扫描、DWI以及通过表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)测定其信号值。评价HIFU治疗子宫肌瘤对邻近周围组织的影响。结果子宫肌瘤HIFU术后T2WI压脂像上，耻骨联合、腹壁损伤组信号值高于术前，骶骨损伤组信号值低于术前(P<0.05)。耻骨联合损伤组、骶骨损伤组术后T1WI、增强扫描信号值低于术前(P<0.05)。耻骨联合损伤组应用b=500 s/mm2、b=1 500 s/mm2，损伤区域术后ADC值均较术前增高(P<0.05)。结论3.0T MRI及DWI可以显示HIFU治疗子宫肌瘤术后邻近周围组织出现的异常信号，有效评价HIFU治疗子宫肌瘤对其周围邻近组织的影响，指导临床减少或避免并发症的发生。
[关键词]平滑肌瘤；高强聚焦超声消融；弥散磁共振成像
doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2018.01.019
子宫肌瘤高聚焦超声(high intensity focused ultrasound，HIFU)术后，其疗效坏死消融区的范围在3.0T磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)上可以得到及时准确的显示，效果得到广泛肯定。HIFU在治疗过程中，子宫肌瘤周围非靶区组织会发生不同程度能量积累。本研究应用3.0T MRI联合弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)监测术后肌瘤周围组织的异常信号，旨在探讨HIFU对肌瘤周围非靶区组织的影响。
1.1一般资料 选择2012年8月—2013年6月河北医科大学第二医院妇科收治的子宫肌瘤患者43例，年龄24～55 岁，平均(34.8±9.7) 岁；瘤体均径1.1～9.6 cm，平均(5.8±1.7) cm；单发肌瘤 26 例，多发肌瘤 17 例；均于HIFU术前及术后1 d内行 MRI 平扫及增强检查。
1.2纳入及排除标准 纳入标准：①绝经前妇女；②有子宫肌瘤的临床症状；③要求保留子宫，拒绝手术治疗；④治疗系统机载超声可显示肌瘤；⑤能准确交流超声消融治疗过程中的感受并同意签字者。排除标准[1]：①宫颈超薄细胞检测提示异常细胞；②短期内子宫肌瘤生长迅速者；③子宫后倾固定，俯卧位时子宫或子宫肌瘤仍压迫直肠者；④合并妇科其他疾病(如阴道炎、盆腔炎、肿瘤，阴道出血严重等)；⑤腹部纵行瘢痕患者；⑥月经期妇女、孕妇(妊娠试验阳性)及哺乳期妇女；⑦其他有MRI 检查及麻醉禁忌的患者。
1.3设备及扫描参数 应用 PHILIPS-7F4DF46 3.0 T 超导磁共振仪，取仰卧位，采用相控阵体部表面线圈。扫描序列采用：TSE T1WI轴位、矢状位TR/TE=531 ms/10 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，矩阵300×236、268×204；TSE T2WI轴位TR/TE=3 000 ms/70 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，矩阵300×234；T2WI压脂矢状位TR/TE=3 600 ms/70 ms，层厚4 mm，层间距1 mm，矩阵300×234。扩散加权成像采用：EPI-DWI轴位TR/TE=1 035 ms/59 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，矩阵80×80，b=0、500、1 500 s/mm2。增强扫描采用3D-THRIVE 动态增强序列，薄层容积扫描。造影剂采用钆喷酸葡胺注射液20 mL，注射速率2 mL/s。
1.4HIFU治疗 应用 JC 型聚焦超声肿瘤治疗系统(重庆海扶技术有限公司生产)。治疗前常规备皮、灌肠、留置尿管，取俯卧位，于术前及术中给予镇静止痛药物，维持镇静止痛状态。应用HIFU 治疗系统对肌瘤实施一次性的，由点、线、面组合的适形性消融治疗。治疗频率0.5～2.0 MHz，焦距140 mm。点扫描速度3 mm/s，层厚5 mm。治疗声功率为240～400 W，治疗过程中，根据患者耐受程度、肿瘤及声通道中组织变化情况进行实时调整，以20～40 W的梯度逐步提高或降低治疗功率。超声观察图像持续稳定出现10个灰阶以上增强时，判为治疗有效。术后口服抗生素3 d，监测不良反应。
1.5周围组织MRI信号值检测 HIFU术前术后，在T2WI压脂矢状位成像上应用飞利浦Extend MR WorkSpace 2.6.3.4处理软件在耻骨联合、骶骨、腹壁、直肠壁及膀胱壁同一部位以同样大小的兴趣区检测其MRI信号值变化。根据HIFU术后MRI是否出现异常信号，分为无损伤组和损伤组[2]，术后骶骨损伤组及耻骨联合损伤组再着重测量T1WI和T1WI增强序列术前、术后MRI信号值变化， 耻骨联合损伤组测定其术前、术后表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值的变化。
1.6统计学方法 应用SPSS 13.0统计学软件分析数据，计量资料比较分别采用独立样本t检验及配对t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
43例患者均成功治疗，HIFU 术后1 d MRI增强扫描靶区均可见理想无明显强化的低信号区，即消融区域，消融率达72%。
HIFU术前术后在T2WI压脂像上对子宫周围各组织进行信号值测量，根据是否出现异常信号，分为无损伤组和损伤组。术前耻骨联合、骶骨、腹壁无损伤组与损伤组信号值差异无统计学意义(P>0.05)；术后耻骨联合、骶骨、腹壁无损伤组信号值与术前差异无统计学意义P>0.05)；术后耻骨联合、腹壁损伤组信号值高于术前，骶骨损伤组信号值低于术前(图1，2)，差异有统计学意义(P<0.05)；耻骨联合、腹壁损伤组信号值高于无损伤组，骶骨损伤组信号值低于无损伤组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
耻骨联合损伤组、骶骨损伤组进一步通过T1WI平扫、T1WI增强扫描测量信号值。耻骨联合损伤组、骶骨损伤组术后T1WI、T1WI增强扫描信号值低于术前(图3～7)，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。
耻骨联合损伤组进一步进行ADC值测量，应用b=500 s/mm2、b=1 500 s/mm2，损伤区域术后ADC值均较术前增高(图8，9)，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。
另有3例术后膀胱顶壁紧贴消融肌瘤处，膀胱壁局限性增厚，T2WI压脂信号增高，考虑为损伤。
Figure3PreoperativeT1WIimagesshowpubicsymphysisandsacralsignalsasusual
图4术后T1WI像，显示耻骨联合损伤及骶骨损伤均为低信号
Figure4T1WIafterHIFUtreatmentshowshypointensityintheinjuredpubicsymphysisandsacralzone
图5术后T1WI增强扫描，显示耻骨联合损伤区强化减低，局部可见条片状强化，骶骨损伤区强化减低
Figure5TheenhancedT1WIscanshowedthattheareasofpubicsymphysisinjurywereenhanced,localpatchyenhancementandsacrallesionareawerereduced
图6术前增强扫描轴位
Figure6Enhancedaxialscansbeforesurgery
图7术后增强扫描，清楚显示耻骨联合损伤区强化减低
Figure7Theenhancedscanshowedastrongreductioninthepubicsymphysisinjuryarea
图8术前ADC图
Figure8PreoperativeADCmap
图9术后ADC图，显示耻骨联合损伤区ADC值升高
Figure9PostoperativeADCmapshowsincreasedADCvalueintheinjuredzoneofpubicsymphysis
表1采用MRIT2WI压脂序列对不同组织不同分组HUFI术前、术后的定量比较
Table1QuantitativecomparisonamongdifferenttissueanddifferentgroupbeforeandafterHUFItreatmentbyT2WIfatsuppression
*P<0.05与术前比较(配对t检验)
表2采用3.0TMRI平扫及增扫描序列对损伤区HIFU术前、术后的定量比较
Table2QuantitativecomparisonofinjuredzoneamongdifferentsequencesbeforeandafterHUFItreatmentby3.0TMRI
表3耻骨损伤区HIFU术前、术后ADC值比较
Table3ADCvaluecomparisonofinjuredzoneofpubicbonebeforeandafterHUFItreatment
子宫肌瘤是育龄女性生殖器官常见疾病，临床常表现为局部压迫、痛经及生育功能障碍等，有效治疗子宫肌瘤对改善患者的生活质量有重要意义[2-4]。目前，子宫肌瘤的治疗方法较多，总体趋向于保留子宫、微创伤的方向发展，其中HIFU(也称为超声聚焦刀)得到了越来越多的认可。其利用超声波的组织穿透性和能量沉积性，既能杀死肿瘤细胞，达到治疗作用，又因其非侵入性消融治疗，具有无创、安全、有效[5-7]，尤其是可保留子宫及生殖功能[8-10]等优势，可有效改善患者症状，患者易于接受。
在治疗子宫肌瘤的同时HIFU进入人体后产生的生物学效应对子宫周围邻近组织是否有影响，已有研究发现HIFU治疗子宫肌瘤过程中，在非目标组织的高能量沉积是不良反应的最主要原因[11]。有报道术区及术区周围组织如骶骨、耻骨联合疼痛，腹壁皮肤热损伤反应[12]，症状一过性者较多[13]。邓凤莲等[14]报道HIFU治疗子宫肌瘤术后可以対骶骨造成损伤，MRI表现骶骨出现异常信号，呈T1WI低信号T2WI高信号，增强扫描呈稍高信号。
本研究采用3.0T MRI及DWI在子宫HIFU术后早期对周围邻近组织的信号进行定量测量。耻骨及骶骨前缘骨皮质下HIFU术后出现的异常信号，考虑为骨组织吸收能量传导所致[15]。一方面由于骨性高声波阻抗界面：在不同的软组织界面，声通道上波反射系数非常小(<0.08)，声波能量的绝大部分均能够通过界面；而腹壁与耻骨联合、肌瘤与骶骨组织结构相差较大，吸声系数强烈反差，高声波阻抗界面形成，声反射、折射和散射效应明显，易于声能沉积，高效的能量沉积加大了组织损伤可能，引起骶尾部或耻骨联合区疼痛。另一方面由于高能量输入[16-17]：耻骨联合及骶骨距子宫肌瘤距离较近，易包括于声场内，尤其是消融前壁较大肌瘤或后壁肌瘤需输入较多能量时，致使非靶区组织声波能量累积增加，发生损伤。
本研究骶骨术后出现的异常信号病变范围主要在骶骨2～4椎体前缘，为子宫相应水平，均为术前出现的骶骨前缘皮质下条片状T1WI低T2WI压脂低信号，增强扫描强化幅度较邻近正常组织明显减低。笔者推测是否与HIFU热效应造成骨髓损伤、病灶内微血管破坏、血流供给阻断有关[18]。邓凤莲等[14]报道肌瘤距骶骨距离<30 mm者较≥30 mm者更易出现骶骨损伤。
耻骨联合区异常信号较骶骨损伤区的不同，是在T1WI低T2WI压脂低信号前部出现T1WI稍高或等T2WI压脂高信号，增强扫描强化幅度减低，局部可见小片状明显强化，笔者推测为病灶内微血管破坏并少量出血可能，且损伤区ADC值增高，水分子弥散增加，提示组织坏死，细胞膜破坏、细胞崩解，束缚细胞内水分子的能力丧失，细胞内液流出，细胞溶解，细胞间和血管间间隙增大，水分子的扩散加强，ADC值增加[19]。本研究有2例患者术后6个月复查，骶骨及耻骨联合损伤区范围变小，均呈T1WI低T2WI压脂高信号区，可见骶骨及耻骨联合异常信号并非全部一过性损伤。
腹壁皮下软组织、腹直肌损伤在T2WI压脂像上显示清楚，表现为片状T2WI压脂高信号，亦可见皮下软组织及腹直肌间隙内积液，由HIFU热损伤引起，国外有学者曾报道1 例，经子宫肌瘤HIFU治疗后发生皮肤Ⅲ度大范围烧伤且行手术切除后缝合治疗。HIFU技术的不断完善使并发症发生率减少，但仍须引起重视，注意HIFU术后并发症的预防。聚焦超声治疗功率大小应根据患者的个体化情况进行选择，目前国内有学者研究术前在子宫肌瘤内注入无水乙醇[20-21]或碘海醇[22]，可以增加HIFU术中靶区能量沉积，提高治疗效率，缩短治疗时间，减少或避免了副损伤和并发症的发生。此外，术前仔细备皮，术中均匀涂抹皮肤超声耦合剂，避免留有气泡，术后局部冷敷，均可减少对腹壁灼伤[23]。
本研究3例患者出现膀胱壁局限性增厚，T2WI压脂信号增高，均在紧邻HIFU术后的子宫肌瘤处，可能因膀胱局部作为透声区受照射量增多或邻近受治疗肌瘤热传导增加以及受热水肿所致。部分患者可出现血尿[24]。术后常规抗炎、大量饮水有助于症状缓解。
关于直肠壁，HIFU 术后各序列观察未见明确信号改变，但测量信号值术后较术前T2WI压脂信号减低。
尽管HIFU是高聚焦，但对周围的组织还是会产生一定的影响。首先，由于本质是超声波，在传导过程中遇到高声阻抗界面如骨质、耻骨联合、骶骨，声波反射、折射及散射等效应明显，声能沉积增加，导致损伤。其次，组织间热传导：热量从高热区或高能量沉积区向低热区或低能量沉积区传导，较多热量沉积于骨组织，迅速蔓延至周围组织，如扩散到骶丛神经或分支，超过阈值，即可导致疼痛或不适；紧邻消融肌瘤的膀胱壁还可出现受热水肿等。再次，不可避免的非靶区组织能量积累，如腹壁位于声场内且距声源较近，损伤发生率较高。
总之，3.0T MRI以其高组织分辨力，多方位多层面成像，可以敏感、准确地显示HIFU术后子宫周围邻近组织出现的异常改变，尤其是T2WI压脂成像，显示病变能力强。增强扫描对耻骨联合及骶骨损伤区的范围及血供情况显示清晰。DWI成像是唯一能够无创活体观察水分子微观运动的成像方法，并可以通过表观弥散系数定量测定，为损伤的机制及病生理过程的研究提供帮助。3.0 MRI对HIFU术后邻近各组织的损伤能作出及时、敏感、全面显示及评估，易于后期随访观察比较。3.0T MRI可为临床HIFU术后并发症的诊断、治疗及评价提供客观依据，并对HIFU手术的完善及改进提供指导和帮助。
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WANG Ming-jie1， LI Cai-ying2*， CHEN Mei-hong3， WNAG Ya-min3， WANG Qian4， ZHANG Qian1
(1.DepartmentofCT/MRI，theFirstCenterHospitolofBaoding，HebeiProvince，Baoding071000，China； 2.DepartmentofMedicalImaging，theSecondHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050000，China； 3.DepartmentofFunction，theFirstCenterHospitolofBaoding，HebeiProvince，Baoding071000，China；4.DepartmentofCT/MRI，theWestCourtyardAreaofBaodingFirstCenterHospitol，HebeiProvince，Baoding071000，China)
[Abstract]ObjectiveTo evaluate the effects of 3.0T magnetic resonance imaging(MRI) combined with diffusion weighted imaging(DWI) on the adjacent tissues in the early postoperative period of high-intensity focused ultrasound(HIFU) in uterine leiomyoma.MethodsForty-three patients with hysteromyoma were selected and underwent MRI imaging at 1 d before and after HIFU treatment. We observed the tissue around the uterus(abdominal wall, pubic symphysis, sacrum, bladder and rectum) and MRI signal changes in T1WI, T2WI pressure grease, conventional enhancement scanning, DWI imaging and apparent diffusion coefficient(ADC) on the determination of the value of the signal, and to evaluate the effect of HIFU on adjacent uterine tissue.ResultsThe signal value of T2WI, pressure and lipid in HIFU after uterine fibroids was higher in the symphysis pubis and in the abdominal wall injury group than in the preoperative group. The signal value of sacral injury group was lower than that before operation(P<0.05). The value of T1WI and enhanced scan in the combined injury group and sacral injury group was lower than that before operation(P<0.05). By using b=500 s/mm2and b=1 500 s/mm2, the ADC value of was higher in the symphysis fracture group than in the preoperative group(P<0.05).Conclusion3.0T MRI and DWI can show abnormal signal of surrounding tissue after HIFU treatment of uterine fibroids, evaluate effectively the influence of HIFU treatment on the adjacent tissue, and guide clinical reduction, avoid complications.
[Key words]leiomyoma; high intensity focused ultrasound ablation; diffusion magnetic resonance imaging
[收稿日期]2017-02-24；
[修回日期]2017-07-12
[作者简介]王铭洁(1981-)，女，河北唐县人，河北省保定市第一中心医院主治医师，医学硕士，从事医学影像学诊断研究。
*通讯作者。E-mail：licaiying63@163.com
[中图分类号]R737.33
[文献标志码]A
[文章编号]1007-3205(2018)01-0086-06
(本文编辑：赵丽洁)