華媛媛,周敏,胡建國,熊正愛,曾飚
高強(qiáng)度聚焦超聲(high-intensity focused ultrasound,HIFU)作為一種無創(chuàng)治療方法,在子宮肌瘤的治療中逐步得到重視[1]。HIFU利用超聲波的生物學(xué)效應(yīng),將體外發(fā)射的超聲波聚焦于體內(nèi)病變組織,使靶區(qū)內(nèi)組織溫度驟升,出現(xiàn)凝固性壞死,從而靶向破壞病變,而對(duì)鄰近的正常組織影響較小[2]。HIFU相關(guān)的臨床資料積累較少,治療效果尚待進(jìn)一步觀察,本研究探討了HIFU在子宮肌瘤治療中的臨床效果和影像學(xué)特征。
1.1 臨床資料 納入2010年1月-2012年12月重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院經(jīng)病史、癥狀、體征、超聲、MRI等診斷為子宮肌瘤的患者47例。所有患者均簽署知情同意書。入選標(biāo)準(zhǔn):年齡大于18周歲;無再生育要求;有強(qiáng)烈保留子宮的愿望;入院診斷(主要診斷)為子宮肌瘤或多發(fā)性子宮肌瘤(包括漿膜下肌瘤、肌壁間肌瘤);合并由子宮肌瘤導(dǎo)致的相應(yīng)臨床癥狀,如異常子宮出血、貧血、尿頻尿急、便秘、腹痛、流產(chǎn)等;無實(shí)施鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛的禁忌證;同意超聲消融治療。排除標(biāo)準(zhǔn):有下腹部瘢痕,導(dǎo)致明顯聲衰減;有放療病史,累積劑量大于45Gy;懷疑有盆腔內(nèi)組織器官粘連;宮頸肌瘤、黏膜下子宮肌瘤、帶蒂的漿膜下子宮肌瘤;俯臥位時(shí),子宮肌瘤或增大的子宮仍壓迫直腸者;有未被控制的其他婦科疾病或全身疾?。恢委熐?個(gè)月曾接受過其他局部治療。
1.2 HIFU治療 采用重慶海扶技術(shù)有限公司生產(chǎn)的JC型聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng),治療超聲換能器中心組合有超聲顯像探頭。麻醉(2010-2011年為全麻,2012年為鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛麻醉)下,在非月經(jīng)期進(jìn)行單次治療。
1.3 隨訪指標(biāo)
1.3.1 UFS-QOL調(diào)查[3]對(duì)出現(xiàn)子宮肌瘤相關(guān)癥狀的患者,在治療前及治療后1、3、6、12個(gè)月采用子宮肌瘤癥狀及健康相關(guān)生活質(zhì)量的調(diào)查問卷(UFS-QOL)各進(jìn)行1次評(píng)分。
1.3.2 影像學(xué)評(píng)估 在治療前及治療后1、3、6、12個(gè)月,對(duì)每例患者分別采用MRI和彩色多普勒超聲進(jìn)行評(píng)價(jià)。
計(jì)算肌瘤體積及體積縮小率:在MRI影像中,采用HIFU-3DTPS測(cè)量軟件在軸位及矢狀位上選定的層面勾畫出所測(cè)組織的輪廓,以計(jì)算機(jī)三維測(cè)量軟件自動(dòng)累加所有的選定層面得出所測(cè)組織的體積。在彩色多普勒超聲影像中,測(cè)量子宮肌瘤徑線,按橢球形體積公式計(jì)算肌瘤體積:體積(ml)=πabc/6(a、b、c代表病灶的3條最大徑線值)。體積縮小率=(治療前體積-每次檢查所測(cè)體積)/治療前體積×100%。
彩色多普勒血流顯像(CDFI)結(jié)果按Adler的半定量方法[4]進(jìn)行評(píng)價(jià)。依據(jù)病灶內(nèi)血流信號(hào)多少分0-Ⅲ級(jí):0級(jí),病灶內(nèi)未見血流信號(hào);Ⅰ級(jí),少量血流,可見1~2處點(diǎn)狀血流,管徑<1mm;Ⅱ級(jí),中量血流,可見一條主要血管,其長度超過病灶的半徑或見幾條小血管;Ⅲ級(jí),豐富血流,可見4條以上血管或血管相互連通交織成網(wǎng)狀。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。癥狀和UFS-QOL評(píng)分結(jié)果以x±s描述,組間比較采用方差分析;以中位數(shù)表示體積變化的集中趨勢(shì);彩超與MRI所測(cè)治療后肌瘤體積變化率的比較采用非參數(shù)兩樣本配對(duì)檢驗(yàn);四格表數(shù)據(jù)比較采用Fisher精確概率法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
共47例患者入選并完成12個(gè)月的隨訪,年齡30~50歲,平均38.3歲。其中38例有子宮肌瘤相關(guān)癥狀。HIFU治療均按計(jì)劃順利完成,共對(duì)47例患者53個(gè)肌瘤進(jìn)行了治療,治療時(shí)間最長115.3min,最短24.5min,平均為62.4min。
2.1 HIFU治療前后癥狀評(píng)分和UFS-QOL評(píng)分變化
38例癥狀性子宮肌瘤患者治療前及治療后1、3、6、12個(gè)月癥狀評(píng)分及UFS-QOL評(píng)分差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表1)。38例癥狀性子宮肌瘤患者中34例治療后癥狀及生活質(zhì)量得到改善。8例術(shù)前出現(xiàn)尿頻、6例術(shù)前出現(xiàn)便秘者在術(shù)后3個(gè)月癥狀消失;20例術(shù)前經(jīng)量增多、經(jīng)期延長者在肌瘤縮小后月經(jīng)異常的癥狀逐漸改善,其中1例術(shù)前伴發(fā)貧血者(血紅蛋白59g/L)于術(shù)后6個(gè)月恢復(fù)正常。癥狀無明顯緩解者中2例肌瘤無縮小,分別于隨訪前1~3個(gè)月行子宮肌瘤剔除術(shù)或子宮切除術(shù)。
表1 HIFU治療前后癥狀評(píng)分和UFS-QOL評(píng)分(±s,n=10)Tab.1 Symptoms and UFS-QOL scores before and after HIFU treatment (±s, n=10)
表1 HIFU治療前后癥狀評(píng)分和UFS-QOL評(píng)分(±s,n=10)Tab.1 Symptoms and UFS-QOL scores before and after HIFU treatment (±s, n=10)
(1)P<0.05 compared with before treatment; (2)P<0.05 compared with one month after treatment; (3)P<0.05 compared with three months after treatment
Time Scores of symptomsScores of UFS-QOL Before treatment 22.43±10.37 80.26±16.28 One month aft er treatment 14.23±7.28(1) 87.28±7.26(1)Three months aft er treatment 10.26±6.38(1)(2) 92.25±5.467(1)(2)Six months aft er treatment 7.32±5.23(1)(2)(3) 95.34±3.47(1)(2)(3)Twelve months aft er treatment 5.49±3.13(1)(2)(3) 97.22±3.23(1)(2)(3)
2.2 HIFU治療前后肌瘤體積的影像學(xué)評(píng)估 共對(duì)53個(gè)肌瘤進(jìn)行了治療,術(shù)前通過計(jì)算機(jī)軟件在MRI圖像上測(cè)得子宮肌瘤體積為13.6~211.4mm3,中位體積70.5mm3;通過彩超測(cè)徑線后用公式計(jì)算所得體積為11.2~163.5mm3,中位體積為40.3mm3。MRI所測(cè)體積大于B超的95%可信區(qū)間為70%~97%,B超所測(cè)體積大于MRI的95%可信區(qū)間為2%~29%,表明兩種方法測(cè)量體積有差別,B超所測(cè)體積要比MRI小。
MRI隨訪肌瘤體積變化,術(shù)后1、3、6、12個(gè)月體積縮小率中位數(shù)分別為23.0%,38.3%,58.2%,61.3%。彩超隨訪肌瘤體積變化,術(shù)后1、3、6、12個(gè)月體積縮小率中位數(shù)分別為32.7%、38.1%、53.3%、56.7%。治療后1、3、6、12個(gè)月4個(gè)時(shí)間點(diǎn),上述兩種測(cè)量方法檢測(cè)肌瘤體積變化率的結(jié)果一致,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。5例術(shù)后6個(gè)月復(fù)查肌瘤明顯縮小,12個(gè)月復(fù)查時(shí)肌瘤較前增大。
2.3 HIFU治療后肌瘤體積變化與治療前肌瘤MRI強(qiáng)化程度、彩超CDFI的關(guān)系 HIFU治療前將肌瘤MRI增強(qiáng)掃描后分為等低信號(hào)(弱于或相當(dāng)于子宮肌壁)和高信號(hào)(強(qiáng)于子宮肌壁),將彩超CDFI值分為0-Ⅰ級(jí)(少量血流及以下)和Ⅱ-Ⅲ級(jí)(中量及以上血流),將HIFU治療后肌瘤體積縮小率分為>20%和≤20%,結(jié)果顯示治療前肌瘤MRI增強(qiáng)掃描強(qiáng)化信號(hào)越低,治療后肌瘤體積縮小越顯著,彩超所見瘤體內(nèi)血流信號(hào)越少,治療后肌瘤體積縮小越顯著(P<0.05,表2)。
表2 HIFU治療后肌瘤體積變化與治療前肌瘤MRI強(qiáng)化程度、彩超CDFI的關(guān)系Tab.2 Relationship between the fibroid size after HIFU treatment and the signal on MRI and CDFI before treatment
2.4 HIFU治療后無灌注區(qū)與術(shù)前肌瘤MRI強(qiáng)化程度、治療中B超灰度變化的關(guān)系 53個(gè)肌瘤治療后1個(gè)月隨訪MRI,45個(gè)(84.9%)肌瘤體積縮小,其中39個(gè)肌瘤內(nèi)出現(xiàn)無灌注區(qū);8個(gè)未縮小的肌瘤中均未出現(xiàn)無灌注區(qū)。無灌注區(qū)全部在瘤體內(nèi),無越過包膜到達(dá)正常子宮肌組織的情況。隨訪過程中,未見凝固性壞死區(qū)內(nèi)有液化壞死灶形成,無灌注區(qū)體積隨隨訪時(shí)間的延長而逐漸縮小(圖1)。治療前肌瘤MRI增強(qiáng)掃描信號(hào)越低,治療后肌瘤內(nèi)越容易出現(xiàn)無灌注區(qū)(P<0.05);治療中實(shí)時(shí)超聲監(jiān)測(cè)到有灰度變化,治療后肌瘤內(nèi)也易出現(xiàn)無灌注區(qū)(P<0.05,表3)。
圖1 不同時(shí)間點(diǎn)的肌瘤MRI圖像Fig.1 MRI image of fibroids at different time pointA. Before treatment; B. One month after treatment, the edge of non-perfusion area was clear and the size of fibroid decreased; C. Three months after treatment, the edge of non-perfusion area was more cloudily and the fibroid decreased continuously; D. Six months after treatment, the edge of non-perfusion area was more cloudily and the size of fibroid continued to decrease
表3 HIFU治療后無灌注區(qū)與術(shù)前肌瘤MRI強(qiáng)化程度、治療中B超灰度變化的關(guān)系Tab.3 Relationship between non-perfusion area after treatment and the signal on MRI and intensity change on B ultrasound
目前國內(nèi)外研究均顯示HIFU治療能有效減小肌瘤體積,改善癥狀和生活質(zhì)量[5-7]。本研究中HIFU治療后癥狀評(píng)分和UFS-QOL評(píng)分與治療前比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,肌瘤體積縮小發(fā)生率為84.9%,該結(jié)果同樣表明HIFU治療能明顯改善子宮肌瘤相關(guān)癥狀、提高患者生活質(zhì)量。
子宮肌瘤的MRI影像學(xué)特征為:T1WI上多為等低信號(hào),但與周圍組織界限不十分清楚,T2WI上包膜與周圍子宮肌組織界限清楚,肌瘤呈均勻低信號(hào)、均勻高信號(hào)、低信號(hào)病灶內(nèi)夾雜斑片狀高信號(hào)等不同表現(xiàn)形式。通過增強(qiáng)掃描還可以顯示組織的血供情況。MRI不僅能很好地顯示肌瘤的實(shí)際大小和位置,還能有效地鑒別子宮肌瘤與子宮腺肌癥、實(shí)質(zhì)性附件腫塊,是目前對(duì)子宮肌瘤進(jìn)行診斷及定位最準(zhǔn)確的影像技術(shù)[8]。
利用MRI圖像能準(zhǔn)確計(jì)算對(duì)象的體積,本研究選擇MRI測(cè)量結(jié)果作為瘤體體積變化的標(biāo)準(zhǔn),術(shù)后1、3、6、12個(gè)月肌瘤體積縮小率中位數(shù)分別為23.0%、38.3%、58.2%、61.3%。Ren等[9]報(bào)道HIFU治療后隨訪第1、3、6、12個(gè)月子宮肌瘤體積分別縮小為21.2%、29.6%、44.8%、48.7%,與本研究結(jié)果基本一致。比較MRI和彩超對(duì)同一子宮肌瘤的測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn),彩超測(cè)得的體積要小于MRI,分析其原因,MRI采用的是逐層勾畫組織輪廓,軟件自動(dòng)累加得出體積,近似于實(shí)體組織,而彩超計(jì)算體積的方法是假定肌瘤為標(biāo)準(zhǔn)的橢球體,與實(shí)際組織差距更大。雖然本研究中MRI與彩超兩種方法對(duì)肌瘤縮小率的判定無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但在臨床上超聲檢查更為便捷、經(jīng)濟(jì),使用超聲隨訪治療效果更具有經(jīng)濟(jì)學(xué)上的意義。
目前認(rèn)為MRI是評(píng)價(jià)組織凝固性壞死與否的最佳影像學(xué)方法,HIFU治療后MRI增強(qiáng)掃描無灌注區(qū)與組織病理學(xué)上的凝固性壞死呈對(duì)應(yīng)關(guān)系[10]。Venkatesan等[11]在子宮肌瘤經(jīng)HIFU輻照后的MRI圖像和組織學(xué)對(duì)比觀察中發(fā)現(xiàn),治療區(qū)組織發(fā)生了凝固性壞死,壞死區(qū)和周圍正常組織之間分界清楚,MRI測(cè)得的損傷區(qū)大小與實(shí)際測(cè)得值較吻合。熊正愛等[12]動(dòng)態(tài)觀察經(jīng)HIFU輻照的活體猴子宮發(fā)現(xiàn):局部呈現(xiàn)凝固性細(xì)胞壞死,中央未發(fā)生液化,在周圍正常組織釋放的酶的作用下,壞死區(qū)從邊緣開始向心性地緩慢分解液化,逐漸吸收并由少量纖維組織代替,這些改變?cè)贛RI圖像中都能很好地顯示。本研究53個(gè)肌瘤中有45個(gè)體積縮小,其中39個(gè)出現(xiàn)無灌注區(qū),另8個(gè)未縮小的肌瘤中未出現(xiàn)無灌注區(qū)。即凡術(shù)后瘤體內(nèi)出現(xiàn)無灌注區(qū),都伴隨有肌瘤體積縮小,但瘤體有縮小的,卻不一定有無灌注區(qū)出現(xiàn)。這可能是因?yàn)橹委煏r(shí)雖然未達(dá)到典型的凝固性壞死程度,但也對(duì)肌瘤組織造成了一定程度的熱損傷,肌瘤逐漸發(fā)生退變吸收,該現(xiàn)象的具體原因還不十分確定,有待進(jìn)一步探討。HIFU治療后瘤體內(nèi)無灌注區(qū)的體積隨隨訪時(shí)間的延長而逐漸縮小,進(jìn)一步證明凝固性壞死組織是可以吸收的。無灌注區(qū)組織沒有越過包膜到達(dá)正常肌組織的情況;隨訪過程中,未見凝固性壞死區(qū)內(nèi)有液化壞死灶形成。
本研究發(fā)現(xiàn),術(shù)前肌瘤增強(qiáng)掃描信號(hào)越弱,治療后越容易出現(xiàn)無灌注區(qū),且肌瘤體積的縮小越明顯。因?yàn)镸RI增強(qiáng)后信號(hào)強(qiáng)弱主要反映血供和組織學(xué)類型,故認(rèn)為HIFU治療子宮肌瘤的療效可能與肌瘤內(nèi)血流信號(hào)及組織類型有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)有血管時(shí)HIFU聚焦區(qū)域內(nèi)血管直徑大小對(duì)血管周圍組織的升溫影響很大,隨著血管直徑增加,周邊組織60℃以上治療區(qū)域在減小[13]。HIFU對(duì)血管的作用受到血管管徑、血流速度和超聲特性的影響,直徑<0.2mm的腫瘤微血管立即被破壞,但血流豐富的病灶,可將熱量迅速帶走,不能將血管閉塞,影響治療效果。血流越豐富,組織內(nèi)平滑肌細(xì)胞含量越多,越不容易造成凝固性壞死,影響療效。
通過HIFU治療實(shí)時(shí)超聲監(jiān)測(cè)灰度的變化,可以間接判斷治療劑量及效果。在本研究45個(gè)治療后體積縮小的子宮肌瘤中,有39個(gè)在治療中B超監(jiān)測(cè)出現(xiàn)灰度變化。HIFU輻照后超聲灰度增加的主要原因有:熱效應(yīng)使靶區(qū)瞬態(tài)達(dá)到高溫產(chǎn)生氣泡、空化效應(yīng)產(chǎn)生大量微氣泡,使聲阻抗增加,這是輻照即刻出現(xiàn)回聲增強(qiáng)的主要原因;隨著時(shí)間延長,氣泡迅速消退,靶區(qū)組織發(fā)生凝固性壞死及組織結(jié)構(gòu)改變,形成新的界面,聲像圖顯示的回聲增強(qiáng)。但是灰度變化與凝固性壞死也不完全對(duì)應(yīng),本研究中5例有灰度變化,但MRI增強(qiáng)掃描后未出現(xiàn)無灌注區(qū),2例無灰度變化,卻在MRI增強(qiáng)掃描后出現(xiàn)了無灌注區(qū)。分析原因可能是實(shí)時(shí)超聲成像對(duì)療效的判斷標(biāo)準(zhǔn)(靶區(qū)灰度變化)受到多種因素的影響,治療時(shí)皮膚及皮下組織水腫可導(dǎo)致靶區(qū)組織的灰度變化減弱。有研究發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)灰度增強(qiáng)的壞死組織光鏡下可見胞質(zhì)內(nèi)大量致密空泡,而灰度變化不明顯的凝固性壞死組織光鏡下可見細(xì)胞固縮、核溶解,空泡罕見[14]。所以在治療時(shí)不能單純以超聲灰度變化作為凝固性壞死的唯一指標(biāo),對(duì)沒有出現(xiàn)灰度變化的病例可參考肌瘤體積給予相應(yīng)治療劑量,或通過超聲造影幫助判斷,避免治療劑量過大而增加不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。
本研究結(jié)果初步顯示,鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛下HIFU治療子宮肌瘤是有效的,并明確了治療后肌瘤局部的MRI、彩超等影像學(xué)變化。HIFU可作為子宮肌瘤的一種無創(chuàng)治療方式。
[1] Yang WW, Gai LH, Li J, et al. Evaluation of the effect of ablating uterine leiomyoma with high intensity focused ultrasound in patients by MRI[J]. Med J Chin PLA, 2009, 34(5): 616-618.[楊武威, 蓋綠華, 李靜, 等. 高強(qiáng)度聚焦超聲消融子宮肌瘤的MRI評(píng)價(jià)[J]. 解放軍醫(yī)學(xué)雜志, 2009, 34(5): 616-618.]
[2] de Melo FC, Diacoyannis L, Moll A, et al. Reduction by 98%in uterine myoma volume associated with significant symptom relief after peripheral treatment with magnetic resonance imaging-guided focused ultrasound surgery[J]. J Minim Invasive Gynecol, 2009, 16(4): 501-503.
[3] Spies JB, Coyne K, Guaou Guaou N, et al. The UFS-QOL, a new disease-specific symptom and health-related quality of life questionnaire for leiomyomata[J]. Obstet Gynecol, 2002, 99(2):290-300.
[4] Sedelaar JP, Aarnink RG, van Leenders GJ, et al. The application of three-dimensional contrast-enhanced ultrasound to measure volume of affected tissue after HIFU treatment for localized prostate cancer[J]. Eur Urol, 2000, 37(5): 559-568.
[5] Fan R, Zhu L, Gong XM, et al. Prospective study on magnetic resonance-guided focused ultrasound surgery for symptomatic uterine fibroid: short-term follow up[J]. Chin J Obstet Gynecol,2013, 48(3):183-187. [范融, 朱蘭, 龔曉明, 等. MRI引導(dǎo)的聚焦超聲術(shù)治療癥狀性子宮肌瘤的前瞻性研究[J]. 中華婦產(chǎn)科雜志, 2013, 48(3): 183-187.]
[6] Zhang L, Chen WZ, Liu YJ, et al. Feasibility of magnetic resonance imaging-guided high intensity focused ultrasound therapy for ablating uterine fibroids in patients with bowel lies anterior to uterus[J]. Eur J Radiol, 2010, 73(2): 396-403.
[7] Hesley GK, Gorny KR, Woodrum DA. MR-guided focused ultrasound for the treatment of uterine fibroids[J]. Cardiovasc Intervent Radio, 2013, 36(1): 5-13.
[8] Morita Y, Ito N, Hikida H, et al. Non-invasive magnetic resonance imaging-guided focused ultrasound treatment for uterine fibroids - early experience[J]. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol, 2008, 139(2): 199-203.
[9] Ren XL, Zhou XD, Zhang J, et al. Extracorporeal ablation of uterine fibroids with high-intensity focused ultrasound: imaging and histopathlogic evaluation[J]. J Ultrasound Med, 2007,26(2): 201-212.
[10] Trumm CG, Stahl R, Peller M, et al. MRI for monitoring of high intensity focused ultrasound: current developments[J].Radiologe, 2013, 53(11):1001-1008.
[11] Venkatesan AM, Partanen A, Pulanic TK, et al. Magnetic resonance imaging-guided volumetric ablation of symptomatic leiomyomata: correlation of imaging with histology[J]. J Vasc Interv Radiol, 2012, 23(6):786-794.
[12] Xiong ZA, Du YH, Gong XB, et al. The eあ ect of MRI in the follow up after HIFU[J]. J Chonqing Medical University, 2005, 30(3):452-455. [熊正愛, 杜永洪, 龔曉波, 等. MRI在HIFU治療后隨訪中的作用[J]. 重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2005, 30(3): 452-455.]
[13] Yin JG, Wen YC, Jian XQ. Influence of hemokinesis on temperature field during high intensity focused ultrasound therapy[J]. J Clin Rehabil Tissue Eng Res, 2008, 12(48): 9493-9496. [尹軍剛, 溫雨春, 菅喜岐. 血流對(duì)高強(qiáng)度聚焦超聲治療時(shí)溫度場(chǎng)影響的仿真實(shí)驗(yàn)[J]. 中國組織工程研究與臨床康復(fù), 2008, 12(48): 9493-9496.]
[14] Zou JZ, Gong XB, He XM, et al. Gray value invariance and necrosis formation in target tissue receiving HIFU irradiation[J].J Ultrasound Clin Med, 2008, 10(9): 581-583. [鄒建中, 龔曉波, 賀雪梅, 等. 高強(qiáng)度聚焦超聲輻照離體組織靶區(qū)無灰度變化有壞死現(xiàn)象的研究[J]. 臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志, 2008, 10(9):581-583.]