張學(xué)花 翟昭華 董國禮 邱 翔
泌尿生殖放射學(xué)
MRI評價(jià)子宮肌瘤HIFU術(shù)的價(jià)值及觀察周圍組織變化的研究進(jìn)展
張學(xué)花翟昭華*董國禮邱翔
子宮肌瘤是子宮最常見的良性腫瘤,可引起月經(jīng)量過多、腹痛乃至進(jìn)一步影響生育功能,且有潛在的惡變傾向。診斷方法主要依靠超聲及MRI,MRI空間分辨力及軟組織分辨力高且受干擾因素較少,臨床上常用于高強(qiáng)度聚焦超聲消融(HIFU)術(shù)前定位及術(shù)后常規(guī)療效評估,且在明確顯示腫瘤大小、數(shù)目及鄰近組織細(xì)微解剖方面明顯優(yōu)于超聲。綜述MRI觀察子宮肌瘤及周圍組織HIFU術(shù)前后的變化。
子宮肌瘤;磁共振成像;高強(qiáng)度聚焦超聲;擴(kuò)散加權(quán)成像;MRI引導(dǎo)高強(qiáng)度聚焦超聲
DOI:10.19300/j.2016.Z3872
Int J Med Radiol,2016,39(3):270-272;280
子宮肌瘤是子宮最常見的良性腫瘤,10%~20%的病人會有腹痛、尿頻、月經(jīng)異常等臨床表現(xiàn)。高強(qiáng)度聚焦超聲消融 (high intensity focused ultrasound ablation,HIFU)滅活肌瘤的主要機(jī)制是通過熱效應(yīng)將聲能聚焦轉(zhuǎn)化為熱能,使靶組織細(xì)胞凝固性壞死而達(dá)到治療目的。其作為一種無創(chuàng)性、可重復(fù)治療的保宮手術(shù)能夠較精確地靶向消融整個(gè)肌瘤,而不會造成肌瘤周圍正常組織損傷[1],與其他治療方式相比,HIFU治療子宮肌瘤更安全、可靠、局部消融效果確切[2]。
子宮肌瘤診斷方面主要依靠影像檢查,CT對肌瘤的診斷不敏感且具有輻射,而B超在肌瘤的準(zhǔn)確定位及小肌瘤的發(fā)現(xiàn)上較難,且易受腸道氣體、骨組織及操作醫(yī)生主觀意識的影響,在肌瘤HIFU術(shù)前定位及術(shù)后療效的評價(jià)上均不如MRI。MRI是子宮肌瘤最敏感的影像診斷方法,平掃即可診斷肌瘤,而增強(qiáng)MRI能更明顯地顯示肌瘤HIFU術(shù)前和術(shù)后的差異性。此外,MRI能較準(zhǔn)確地定位肌瘤并可初步預(yù)測療效。由于肌瘤的位置、深度及腹壁的厚度對HIFU能量及聲束集聚點(diǎn)位置、面積的選擇至關(guān)重要,故HIFU術(shù)前需常規(guī)行MRI檢查。MRI的多方位、多參數(shù)成像使其能較準(zhǔn)確地判斷肌瘤位置、形態(tài)及大小,有助于HIFU治療路徑的選擇。MRI也較易觀察到HIFU術(shù)對靶區(qū)外組織造成的影響,如骶骨信號的改變、盆壁軟組織水腫等,且能夠準(zhǔn)確定位超聲波造成的微小損傷[3],保證療效的同時(shí)也可以避免損傷周圍的正常組織。
1.1根據(jù)治療前后信號差異評價(jià)療效子宮肌瘤在HIFU術(shù)前后的MRI上信號改變具有特征性,主要表現(xiàn)為術(shù)前肌瘤在T1WI上主要呈等信號,T2WI呈混雜信號,增強(qiáng)掃描可明顯或不均勻強(qiáng)化;術(shù)后T1WI上肌瘤信號升高且邊界清,T2WI信號降低,增強(qiáng)掃描無強(qiáng)化[4]。劉等[5]采用MRI對158例HIFU術(shù)后6個(gè)月內(nèi)的子宮肌瘤病人進(jìn)行隨訪,發(fā)現(xiàn)常規(guī)T1WI即可準(zhǔn)確測量HIFU術(shù)后肌瘤壞死區(qū)域 (即高信號區(qū)域)的范圍,且不同時(shí)間段T1WI信號改變區(qū)域與增強(qiáng)掃描無強(qiáng)化區(qū)范圍高度一致,結(jié)合T2WI確定肌瘤的邊界及大小,從而得出常規(guī)MRI即可準(zhǔn)確判斷子宮肌瘤HIFU術(shù)后的療效。MRI增強(qiáng)掃描通過顯示HIFU術(shù)前肌瘤強(qiáng)化程度來判斷術(shù)后肌瘤消融效果,術(shù)前強(qiáng)化越明顯的肌瘤消融效果越差[6],術(shù)后無強(qiáng)化區(qū)代表壞死區(qū)。
1.2根據(jù)組織成分預(yù)測療效MRI在一定程度上可通過肌瘤內(nèi)信號的差異來初步判斷其組織成分,例如T2WI上信號較高的肌瘤說明其內(nèi)水分含量高、膠原纖維較少等,從而可以初步預(yù)測肌瘤治療療效。多數(shù)研究表明子宮肌瘤HIFU術(shù)后療效與肌瘤T2WI信號特征、肌瘤血供及肌瘤位置有較大關(guān)系,T2WI上呈高信號、增強(qiáng)明顯強(qiáng)化及位于子宮后壁的肌瘤,其消融率相對較低;T2WI上呈低信號的肌瘤消融效果較好。也有研究者[7]發(fā)現(xiàn)T2WI上呈高信號的肌瘤HIFU療效明顯低于呈低、等信號的肌瘤,這也通過MRI來間接反映出肌瘤內(nèi)不同成分對HIFU療效的影響,從而初步預(yù)測療效,故T2WI上肌瘤的信號強(qiáng)度可作為預(yù)測消融療效的指標(biāo)之一。另一方面,也可借助MRI DWI的ADC值反映HIFU術(shù)后子宮肌瘤的病理變化與療效的關(guān)系,從而作為監(jiān)測HIFU術(shù)療效的又一重要指標(biāo),郟等[8]利用DWI的平均ADC值觀察35例子宮肌瘤HIFU術(shù)后不同間隔時(shí)間內(nèi)的變化,發(fā)現(xiàn)其平均ADC值最早降低發(fā)生在HIFU術(shù)后1周,且一直持續(xù)降低至術(shù)后6個(gè)月,該變化較超聲更早、更具特異性及敏感性。Hectors等[9]通過DWI發(fā)現(xiàn)HIFU術(shù)后3 d即可確定腫瘤壞死區(qū)范圍。張等[10]對15例HIFU治療的子宮肌瘤病人(21個(gè)肌瘤)于術(shù)前、術(shù)后0.5及24 h得常規(guī)MRI 及DWI掃描分析,結(jié)果顯示術(shù)后早期(24 h內(nèi))DWI的信號變化即可較準(zhǔn)確判斷消融灶的存在及范圍,且ADC值還能動態(tài)反映肌瘤組織的病理變化,ADC值的這種變化有助于判斷壞死區(qū)的范圍及程度,DWI對肌瘤壞死區(qū)范圍的判斷與MRI增強(qiáng)掃描的無強(qiáng)化區(qū)是高度一致且相關(guān)的[11]。因此,DWI可以作為肌瘤HIFU術(shù)前療效預(yù)測及評價(jià)術(shù)后早期療效的有效手段。
1.3實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測HFIU術(shù)需要準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測,這在保證治療區(qū)達(dá)到凝固性壞死溫度的同時(shí),又可以防止過高熱對周圍正常組織造成損傷。作為具備無創(chuàng)測溫能力的唯一影像檢查技術(shù),MR在HIFU術(shù)中的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測起到舉足輕重的作用。MR引導(dǎo)高強(qiáng)度聚焦超聲(MR-guided high intensity focused ultrasound,MRgHIFU)是在MRI實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測及準(zhǔn)確定位的基礎(chǔ)上,利用體外超聲能量聚集使靶區(qū)溫度急劇升高,有選擇性地滅活靶區(qū)病變組織。MRgHIFU能夠較準(zhǔn)確地測量HIFU治療實(shí)時(shí)溫度并立即回饋相關(guān)信息[12],從而調(diào)整治療方法及HIFU能量,在達(dá)到治療目的的同時(shí)又能減少或不損傷聲通道上及病灶周圍的正常組織結(jié)構(gòu)[13]。
1.4增強(qiáng)MRI評價(jià)術(shù)后療效目前用于判斷HIFU術(shù)后療效最多的仍然是增強(qiáng)MRI檢查,因其主要通過顯示靶區(qū)血流灌注來反映療效,故準(zhǔn)確性及操作性仍優(yōu)于其他檢查方法。血供豐富的子宮肌瘤表現(xiàn)為增強(qiáng)時(shí)信號高于周圍正常肌層信號,豐富的血供容易造成熱量流失,從而不易發(fā)生凝固壞死,故血供越豐富,消融難度越大。另外,很多研究表明增強(qiáng)MRI能夠較準(zhǔn)確地顯示肌瘤大小及無灌注區(qū)體積[14-15]。MRI增強(qiáng)掃描可以準(zhǔn)確判斷HIFU術(shù)后肌瘤凝固性壞死的情況,肌瘤術(shù)前MRI增強(qiáng)掃描多明顯強(qiáng)化,術(shù)后肌瘤不強(qiáng)化的區(qū)域既是肌瘤滅活部分,且該區(qū)域與病理學(xué)測量的肌瘤凝固性壞死區(qū)體積基本一致[16]。通過MRI可以測量未強(qiáng)化區(qū)與原病灶的大小情況來計(jì)算消融率,從而為進(jìn)一步治療或治療方式的選擇提供可靠的依據(jù),也為后期隨訪做好充分準(zhǔn)備。
作為一種靶向微創(chuàng)的治療方式,HIFU對正常子宮的影響較小,多數(shù)研究顯示子宮肌瘤經(jīng)HIFU治療前后MRI上信號會出現(xiàn)特征性改變,但正常子宮壁信號無變化[17-19],這間接反映了HIFU技術(shù)可能只針對肌瘤起作用,對周圍正常子宮壁多無明顯影響。但HIFU治療子宮肌瘤會引起一些并發(fā)癥,但發(fā)生率較少、癥狀較輕且多在短期內(nèi)消失,一般對病人身心健康影響不大。
2.1常見術(shù)后并發(fā)癥HIFU術(shù)治療子宮肌瘤雖具有安全、有效、并發(fā)癥少等優(yōu)點(diǎn),但也存在一定的缺陷。首先,當(dāng)需消融的肌瘤很接近充氣腸管時(shí),極可能存在內(nèi)臟穿孔的風(fēng)險(xiǎn)[2]。其次,HIFU治療子宮肌瘤后??梢鸸桥杼弁矗糠謭?bào)道顯示還有發(fā)燒、尿路感染及背痛等并發(fā)癥的發(fā)生[20],但是疼痛多較輕,且多可短期內(nèi)消失(3~7 d)。這些并發(fā)癥對機(jī)體的影響均較輕,HIFU治療子宮肌瘤仍屬微創(chuàng)性治療方法,其應(yīng)用前景廣闊。
2.2術(shù)后周圍組織的MRI表現(xiàn)部分病人會有皮膚灼傷,T2WI上顯示為盆壁軟組織內(nèi)線條樣高信號,鄧等[21]觀察60例經(jīng)HIFU治療的子宮肌瘤病人,其中11例治療區(qū)域局部皮膚出現(xiàn)灼傷現(xiàn)象。此外,由于骨骼具有較強(qiáng)的超聲吸收特性,故HIFU治療子宮肌瘤難免造成鄰近骨質(zhì)改變,而骶骨與子宮擁有特定的解剖位置關(guān)系使其成為受影響較大的骨骼,通過MRI信號的改變可以觀察骶骨在HIFU治療前后的變化,鄧等[22]通過MRI觀察52例子宮肌瘤病人HIFU治療前后骶骨的改變,發(fā)現(xiàn)25例骶骨前面出現(xiàn)不同程度的線狀、條索狀信號改變,T2WI呈高信號,T1WI呈稍低信號,增強(qiáng)見強(qiáng)化,這種信號改變主要受骨骼內(nèi)水分及脂肪含量影響[23],而肌瘤位置與骶骨之間的距離越近,HIFU輻照能量越大及時(shí)間越長,則越容易造成骶骨的損傷,故MRI能有效觀察并評價(jià)HIFU治療子宮肌瘤對骶骨的影響。另一方面,HIFU治療子宮肌瘤可能會對卵巢產(chǎn)生一定的影響,但目前尚無人工檢測方法[24],這也是一個(gè)值得深入研究的內(nèi)容。此外,由于聚焦超聲的熱傳導(dǎo)及其他物理特性(如折射、反射等)還會造成盆壁筋膜熱損傷,MRI上表現(xiàn)為線樣、條片樣長T1長T2信號影,抑脂T2呈明顯高信號,增強(qiáng)掃描見強(qiáng)化。目前HIFU術(shù)后筋膜損傷的MRI表現(xiàn)尚無報(bào)道,有待進(jìn)一步研究。
MRI是目前具備無創(chuàng)測溫能力的唯一影像檢查技術(shù),其上述優(yōu)點(diǎn)使其成為子宮肌瘤HIFU術(shù)前評估、術(shù)中實(shí)時(shí)監(jiān)測、術(shù)后療效評價(jià)及術(shù)后隨訪的優(yōu)勢檢查方法。T1WI及增強(qiáng)MRI、DWI可準(zhǔn)確測量HIFU術(shù)后肌瘤壞死區(qū)域的范圍,T2WI可確定肌瘤的邊界及大小,并通過反映肌瘤組織成分來預(yù)測療效,MRgHIFU可以監(jiān)測治療實(shí)時(shí)溫度來有效避免病變周圍及聲道上正常組織受損。MRI能清晰顯示盆底解剖結(jié)構(gòu),對于HIFU術(shù)對盆底結(jié)構(gòu)造成的細(xì)微損傷(如腹壁灼傷、骶骨損傷、子宮內(nèi)膜改變等),MRI能較容易觀察到,并且可以有效地做出評價(jià)?;谝陨蟽?yōu)勢,MRI完全可以作為子宮肌瘤HIFU術(shù)前療效預(yù)測、術(shù)后療效評價(jià)及隨訪的首選無創(chuàng)性檢查方法。
[1]Dogra VS,Zhang M,Bhatt S.High-intensity focused ultrasound (HIFU)therapy applications[J].Ultrasound Clin,2009,4:307-321.
[2]Mahmoud MZ,Alkhorayef M,Alzimami KS,et al.High-Intensity Focused Ultrasound(HIFU)in uterine fibroid treatment:review study[J].Pol J Radiol,2014,79:384-390.
[3]Shehata IA.Treatment with high intensity focused ultrasound: secrets revealed[J].Eur J Radiol,2012,81:534-541.
[4]Miyake T,Sato S,Okamoto E,et al.Ferucarbotran expands area treated by radiofrequency ablation in rabbit livers[J].Gastroenterol Hepatol,2008,23(7 Pt 2):270-274
[5]劉映江,劉仙明,彭松,等,常規(guī)MRI在子宮肌瘤超聲消融療效評價(jià)及隨訪中的價(jià)值[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2011,27:2098-2101.
[6]姜曼,趙衛(wèi),易根發(fā),等.子宮肌瘤MRI特征與高強(qiáng)度聚焦超聲消融療效[J].介入放射學(xué)雜志,2014,23:314-319.
[7]Funaki K,F(xiàn)ukunishi H,F(xiàn)unaki T,et al.Magnetic resonance-guided focused ultrasound surgery for uterine fibroids:relationship between the therapeutic effects and signal intensity of preexisting T2-weighted magnetic resonance images[J].Am J Obstet Gynecol,2007,196:184,e1-6.
[8]郟潛新,徐俊卿,任小龍,等.磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像在子宮肌瘤高能聚焦超聲刀療效監(jiān)測的應(yīng)用[J].實(shí)用放射學(xué)雜志,2008,24: 658-661.
[9]Hectors SJCG,Jacobs I,Heijman E,et al.Multiparametric MRI analysis for the evaluation of MR-guided high intensity focused ultrasound tumor treatment[J].NMR Biomed,2015,28:1125-1140.
[10]張俊成,楊振華,趙相勝,等.MR擴(kuò)散成像在子宮肌瘤HIFU術(shù)后早期療效評價(jià)中的價(jià)值[J].放射學(xué)實(shí)踐,2012,27:1356-1360.
[11]Jacobs MA,Gultekin DH,Kim HS.Comparison between diffusionweighted imaging,T2-weighted,and postcontrast T1-weighted imaging after MR-guided,high intensity,focused ultrasound treatment of uterine leiomyomata:preliminary results[J].Med Phys,2010,37:4768-4776.
[12]Yeo SY,Arias Moreno AJ,van Rietbergen B,et al.Effects of magnetic resonance-guided high-intensity focused ultrasound ablation on bone mechanical properties and modeling[J].J Thera Ultrasound,2015,3:13.
[13]LenardZM,McDannoldNJ,F(xiàn)ennessyFM,etal.Uterine leiomyomas:MR imaging-guided focused ultrasound surgery--imaging predictors of success[J].Radiology,2008,249:187-194.
[14]Zhao WP,Chen JY,Zhang L,et al.Feasibility of ultrasound-guided high intensity focused ultrasound ablating uterine fibroids with hyperintense on T2-weighted MR imaging[J].Eur J Radiol,2013,82: 43-49.
[15]Peng S,Hu L,Chen W,et al.Intraprocedure contrast enhanced ultrasound:the value in assessing the effect of ultrasound-guided high intensity focused ultrasound ablation for uterine fibroids[J]. Ultrasonics,2015,58:123-128.
[16]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,2012,23:786-794,e4.
[17]Hectors SJ,Jacobs I,Moonen CT,et al.MRI methods for the evaluation of high intensity focused ultrasound tumor treatment: Current status and future needs[J].Magn Reson Med,2016,75:302-317.
[18]Chu KF,Dupuy DE.Thermal ablation of tumours:biological mechanisms and advances in therapy[J].Nat Rev Cancer,2014,14: 199-208.
[19]Miller DL,Smith NB,Bailey MR,et al.Overview of therapeutic ultrasound applications and safety considerations[J].J Ultrasound Med,2012,31:623-634.
[20]Meng X,He G,Zhang J,et al.A comparative study of fibroid ablation rates using radio frequency or high-intensity focused ultrasound[J].Cardiovasc Intervent Radiol,2010,33:794-799.
[21]鄧鳳蓮,鄒建中,李銳,等.高強(qiáng)度聚焦超聲治療子宮肌瘤對皮膚的影響[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜志,2010,26:941-943.
[22]鄧鳳蓮,鄒建中,李銳,等.高強(qiáng)度聚焦超聲治療子宮肌瘤對骶骨影響因素探討[J].中國介入影像與治療學(xué),2009,6:457-460.
[23]Modlesky CM,Subramanian P,Miller F,Underdeveloped trabecular bone microarchitecture is detected in children with cerebral palsy using high-resolution magnetic resonance imaging[J].Osteoporos Int,2008,19:169-176.
[24]Kelsey TW,Anderson RA,Wright P,et al.Data-driven assessment of the human ovarian reserve[J].Mol Hum Reprod,2012,18:79-87.
(收稿2015-10-19)
The value and research progress of MRI in evaluating high intensity focused ultrasound ablation and observing the surrounding tissue changes in uterine fibroids
ZHANG Xuehua,ZHAI Zhaohua,DONG Guoli,QIU Xiang. Department of Radiology,Affiliated Hospital of North Sichuan Medcial Colledge,Nanchong 637000,China
Uterine fibroids are the most common benign tumors of the uterus,can cause excessive menstrual quantity,abdominal pain,and further affect reproductive function,and has a tendency to potential malignant transformation. Diagnosis relies mainly on the ultrasound and magnetic resonance imaging(MRI).MRI has high spatial and tissue resolution,less interference factors,and commonly is used in preoperative localization and postoperative routine curative effect evaluation for high intensity focused ultrasound ablation(HIFU)Moreover,MRI is superior to ultrasound to evaluate detailed anatomy,and can show the number and sizes of tumors,and adjacent tissue.In this paper,we summarized the MRI findings in observing the uterine fibroids and surrounding tissues'changes after HIFU surgery.
Uterine fibroids;Magnetic resonance imaging;High intensity focused ultrasound;Diffusion weighted imaging;MRgHIFU
川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科,南充 637000
翟昭華,E-mail:zhaizhaohuada@163.com
*審校者