探讨多期动态增强磁共振成像(DCE-MRI)定量灌注参数在子宫肌瘤病理分型中的价值。
回顾分析2015年10月至2016年5月经绍兴市人民医院手术病理证实的35例子宫肌瘤患者，术前行盆腔多期DCE-MRI，选择Extended Tofts和Exchange单血供双室血流动力学模型计算子宫肌瘤的定量灌注参数，包括容量转移常数(Ktrans)、速率常数(Kep)、血管外细胞外间隙容积分数(Ve)、血管间隙容积分数(Vp)、毛细血管表面通透性(PS)、血浆灌流量(Fp)；术后按病理分型分为普通型、细胞型、退变型三组，对比分析三组子宫肌瘤灌注参数的组间差异；以病理结果为金标准绘制感受性曲线(ROC曲线)，评价不同参数的诊断效能。
普通型、细胞型、退变型子宫肌瘤灌注参数Ktrans分别为(0.684±0.341)、(1.897±0.458)、(0.554±0.514)/min，Kep分别为(1.004±0.685)、(2.362±1.001)、(1.274±1.093)/min、Ve分别为0.789%±0.186%、0.806%±0.203%、0.537%±0.314%，Vp分别为0.145%±0.196%、0.502%±0.338%、0.062%±0.106%，Fp分别为(0.792±0.461)、(2.426±0.509)、(0.628±0.551)ml/min，三组子宫肌瘤组间灌注参数Ktrans、Kep、Ve、Vp、Fp值差异均有统计学意义(均P<0.05)，PS值组间差异无统计学意义。细胞型子宫肌瘤Ktrans、Kep、Vp、FP值高于普通型子宫肌瘤(均P<0.01)；细胞型子宫肌瘤Ktrans、VP、FP值高于退变型子宫肌瘤(均P<0.01)；普通型肌瘤Ve值高于退变型子宫肌瘤(P<0.05)。绘制Ktrans、Kep、Ve、VP、FP值鉴别细胞型肌瘤的ROC曲线，曲线下面积分别为0.981、0.904、0.622、0.840、0.994。
DCE-MRI定量灌注参数，特别是Ktrans、Kep、VP、FP值在子宫肌瘤病理分型中具有较高的诊断效能，可作为肌瘤分型的预测因子。
版权归中华医学会所有。
未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
子宫平滑肌瘤是妇科最常见的良性肿瘤，其病理类型[1]分为普通型、细胞型和退变型。细胞型平滑肌瘤(CUL)是一种特殊类型的平滑肌瘤，有文献认为它属于交界性肿瘤，部分会出现恶性潜能的临床表现[2]。在治疗方面，Takahashi等[3]研究发现，细胞型肌瘤对促性激素释放激素类似物(Gn-RH)较敏感；目前子宫肌瘤微创治疗发展迅速，如子宫动脉栓塞术(UAE)、高强度聚焦超声消融(HIFU)，但疗效不一，分析原因与肌瘤的病理亚型、微血管状况相关[4,5]。目前动态增强磁共振成像(DCE-MRI)定量灌注参数在子宫肌瘤中的应用主要是HIFU治疗肌瘤的术前评估和疗效评价[6,7]，在肌瘤病理分型中的应用尚为空白。张嵘等[1]研究通过MRI中T2WI信号特征及增强方式对子宫肌瘤进行病理分型，但各亚型之间存在信号重叠，分型不够精确。本研究拟通过DCE-MRI定量灌注参数从分子影像水平分析肌瘤不同病理类型组织内的血容量、微血管渗透性等微循环特征，为肌瘤病理分型提供更精准的信息。
连续收集2015年10月—2016年5月经绍兴市人民医院病理学证实的子宫肌瘤病例35例，年龄34～52岁，平均年龄44.7岁。子宫肌瘤病例的入选标准：(1)B超等常规影像学检查已明确的子宫肌层肿瘤；(2)单个肌瘤直径≥2 cm；(3)不伴其他子宫或附件疾病。排除标准：(1)肌瘤合并感染；(2)1个月内进行过激素治疗。本研究获得所在医院医学伦理委员会批准，并取得患者的知情同意书。
采用德国Siemens Verio 3.0 T超导型MRI扫描仪和12通道相控阵表面线圈。先行常规平扫：横断面成像，FOV 300 mm×300 mm，层厚6 mm，间隔0.6 mm，包括T2WI脂肪抑制序列(TR/TE 5 750 ms/79 ms)，T1WI快速自旋回波序列(TR/TE 720 ms/11 ms)；矢状面T2WI脂肪抑制序列(TR/TE 4 500 ms/97 ms，FOV 260 mm×260 mm，层厚4 mm，间隔0.4 mm)。再行多期DCE-MRI扫描，先行VIBE脂肪抑制序列扫描，扫描参数TR/TE 3.41 ms/1.26 ms，翻转角：5°、10°、15°，FOV 280 mm×225.6 mm，层厚5 mm，层数30，时间分辨率6.5 s，以不同翻转角(5°、10°、15°)各扫描一期。多期动态增强扫描采用翻转角10°，层数30层，时间分辨率6.5 s，采集次数1次，体素1.4 mm×1.0 mm×5.0 mm，其他参数同多翻转角矢状面T1WI。多期动态增强扫描共扫描35个时相，扫描至第3时相时采用高压注射器经肘正中静脉注射对比剂钆双胺，剂量为0.1 mmol/kg，注射流率为3.5 ml/s。
将35例子宫肌瘤的3D VIBE T1加权动态增强序列扫描的多翻转角5°、10°、15°及动态增强图像通过血流动力学软件Omni.Kinetics(GE Healthcare, China)进行图像后处理，子宫动脉的ROI由腹主动脉取代，范围约30 mm2，拟合出腹主动脉内的对比剂时间-浓度曲线作为子宫的血管输入函数。利用单输入血流动力学Extended Tofts和Exchange双室模型计算出35个子宫肌瘤的定量灌注参数(Ktrans、Kep、Ve、VP、PS、FP值)。子宫肌瘤病灶ROI选择子宫肌瘤矢状面最大径层面，测量时包括整个病灶，ROI范围87.0～4 750.3 mm2，平均1 063.4 mm2。由两名具有10年以上盆腔影像诊断经验的放射科医师共同勾画病灶ROI，每组数据重复测量3次并计算平均值。
35例子宫肌瘤行子宫全切术的标本，经10%甲醛溶液固定后，取材，脱水，石蜡包埋，切片(厚2.5 μm)，行HE染色，常规镜下观察，把35例子宫肌瘤分为普通型、细胞型和退变型(图1)。本研究归入退变组的子宫肌瘤主要包括囊变、玻璃样变、黏液变。
采用SPSS 22.0统计软件进行统计分析，三组子宫肌瘤(普通型、细胞型、退变型)的定量灌注参数组间差异采用单因素方差分析，采用t检验分别分析两组间的定量灌注参数差异，P<0.05为差异有统计学意义。筛选出有统计学意义的参数，以病理结果为金标准绘制不同参数的ROC曲线，评价各参数的诊断效能。
35个子宫肌瘤中浆膜下肌瘤9个，肌壁间肌瘤24个，黏膜下肌瘤2个；普通型肌瘤18个，细胞型肌瘤7个，退变型肌瘤10个。普通型、细胞型及退变型三组肌瘤平均年龄分别为(44±5)、(42±5)、(48±3)岁，三组之间年龄差异有统计学意义(F＝3.910，P＝0.030)，退变组年龄>普通组(t＝2.222，P＝0.035)及细胞组(t＝3.148，P＝0.007)，普通组与细胞组间差异无统计学意义。
子宫肌瘤普通型、细胞型、退变型三组子宫肌瘤组间定量灌注参数Ktrans、Kep、Ve、VP、FP值差异均有统计学意义(均P<0.05)，PS值差异无统计学意义 (表1)。细胞型子宫肌瘤Ktrans(t＝7.269，P<0.01)、Kep(t＝3.908，P＝0.001)、Vp(t＝3.320，P＝0.003)、Fp(t＝7.732，P<0.01)值高于普通型肌瘤；细胞型肌瘤Ktrans(t＝5.539，P<0.01)、Vp(t＝3.901，P＝0.001)、Fp(t＝6.826，P<0.01)值高于退变型肌瘤；普通型肌瘤Ve(t＝2.587，P＝0.016)高于退变型肌瘤；余定量灌注参数差异无统计学意义(图2，图3)。
子宫肌瘤三组间(普通型、细胞型、退变型)定量灌注参数情况(
±s)
子宫肌瘤三组间(普通型、细胞型、退变型)定量灌注参数情况(±s)
| 指标 | 例数 | Extended Tofts | Exchange | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ktrans (/min) | Kep (/min) | Ve (%) | Vp (%) | PS(ml/min) | Fp(ml/min) | |||
| 普通型肌瘤 | 18 | 0.684±0.341 | 1.004±0.685 | 0.789±0.186 | 0.145±0.196 | 0.088±0.065 | 0.792±0.461 | |
| 细胞型肌瘤 | 7 | 1.897±0.458 | 2.362±1.001 | 0.806±0.203 | 0.502±0.338 | 0.550±1.253 | 2.426±0.509 | |
| 退变型肌瘤 | 10 | 0.554±0.514 | 1.274±1.093 | 0.537±0.314 | 0.062±0.106 | 0.057±0.022 | 0.628±0.551 | |
| F值 | 25.674 | 6.061 | 4.003 | 9.788 | 2.173 | 32.815 | ||
| P值 | <0.001 | 0.006 | 0.029 | <0.001 | 0.131 | <0.001 | ||
注：Ktrans：容量转移常数，Kep：速率常数，Ve：血管外细胞外间隙容积分数，Vp：血管间隙容积分数，PS：毛细血管表面通透性，Fp：血浆灌流量
绘制Ktrans、Kep、Ve、VP、FP值鉴别细胞型肌瘤的ROC曲线(图4)；可见Ktrans、Kep、VP、Fp是鉴别细胞型肌瘤的最佳参数(表2)；绘制Ve值鉴别普通型肌瘤的ROC曲线，曲线下面积为0.627，阈值0.712，敏感度64.7%，特异度60%。
不同DCE-MRI定量灌注参数鉴别细胞型子宫肌瘤的效能
不同DCE-MRI定量灌注参数鉴别细胞型子宫肌瘤的效能
| 指标 | 曲线下面积 | 最大约登指数 | 阈值 | 敏感度(%) | 特异度(%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Ktrans | 0.981 | 0.962 | 1.249 | 100.0 | 95.1 |
| Kep | 0.904 | 0.846 | 1.274 | 100.0 | 84.6 |
| Ve | 0.622 | 0.385 | 0.962 | 50.0 | 88.5 |
| Vp | 0.840 | 0.641 | 0.205 | 83.3 | 80.8 |
| Fp | 0.994 | 0.962 | 1.598 | 100.0 | 96.2 |
Ktrans反映对比剂通过血管壁进入细胞外间隙(EES)的能力，主要取决于PS和Fp。本研究结果显示细胞型子宫肌瘤FP值高于其他两组，分析原因可能与细胞型子宫肌瘤VEGF水平较普通型、退变型高有关[8]，VEGF能增加血管通透性，刺激血管生成，是肿瘤血管发生、重塑、芽生的关键调节因子[9]。同时，本研究结果显示细胞型肌瘤PS值相对较高，我们认为与肌瘤的病理特征相关，普通型肌瘤细胞外胶原蛋白较高[10]，退变性肌瘤肌细胞被变性组织取代，二者均增加肌细胞和血管之间扩散距离，导致对比剂渗透受阻，PS值降低。Ktrans值是Fp 、PS这两个参数的加权值，细胞型肌瘤的高Fp 、PS值，导致定量灌注参数Ktrans值细胞型高于普通型及退变型。
Kep值代表渗漏到血管外细胞外间隙的对比剂回流到血管内的通过率，与血管通透性密切相关。Vp值即对比剂血浆容积，对灌注血管敏感。细胞型肌瘤渗透性、血管密度相对较高，导致Kep、Vp值高于普通型和退变型。研究发现Ktrans、Kep值在乳腺恶性肿瘤中高于良性肿瘤[11]，肝细胞癌Ktrans、Vp值高于结直肠癌肝转移瘤[12]，均证明Ktrans、Kep、Vp值与肿瘤微血管密度、渗透性增加呈正相关。赵飞飞等[13]研究发现Ktrans、Kep随T2WI信号 (低信号、等信号、轻度均匀高信号)而逐渐増高的趋势，间接提示细胞型肌瘤Ktrans、Kep高于普通型和退变型，与本研究相比，其缺乏病理结果证实。Ve值即血管外EES容积分数，本组数据显示退变组肌瘤Ve值低于细胞组和普通组，我们认为与退变型肌瘤血管外EES被玻璃样变、黏液样变组织充填有关，导致EES内对比剂减少。
本研究结果显示定量灌注参数Ktrans、Kep、VP、FP值在鉴别细胞型肌瘤中具有较大的AUC及较高的诊断特异度和敏感度，具有较高的诊断效能。但本研究也存在一些不足：(1)普通型肌瘤与退变型之间除Ve值，其余参数差异均无统计学意义，考虑与退变型肌瘤一般发生在普通型肌瘤的基础上，且列入退变组的肌瘤变性范围较小有关。(2)PS值组间差异较大，但差异无统计学意义，考虑与病例数较少有关。
综上所述，DCE-MRI定量灌注参数，特别是Ktrans、Kep、VP、FP值在子宫肌瘤病理分型中具有较大的诊断效能，可作为肌瘤分型的预测因子。
