不同月經(jīng)狀態(tài)女性正常子宮動態(tài)增強MRI定量參數(shù)變化特性及其臨床意義

張愛娟，陳基明，朱 晴，李周麗，顏秀芳，邢 滔

(皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心，安徽 蕪湖 241001)

動態(tài)增強MRI(dynamic contrast-enhanced MRI, DCE-MRI)利用動態(tài)增強圖像和藥代動力學(xué)模型特征，基于微循環(huán)水平，通過研究對比劑在組織中濃度隨時間的變化規(guī)律及血管內(nèi)外的交換過程，可提供體內(nèi)組織和腫瘤的微血管灌注及血管生成特征。DCE-MRI定量參數(shù)有助于早期檢測子宮病變及鑒別良惡性病變，準確判斷子宮內(nèi)膜癌的分級、臨床分期及患者預(yù)后[1-3]，但目前各參數(shù)還無公認的診斷閾值。正常子宮隨年齡及不同月經(jīng)狀態(tài)(尤其絕經(jīng)后)其結(jié)構(gòu)和功能變化較大，已有研究[4-6]證明對子宮形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能具有重要作用的血管內(nèi)皮細胞標志物、子宮內(nèi)膜血管調(diào)控因子及激素水平在不同月經(jīng)狀態(tài)子宮各結(jié)構(gòu)間存在差異。目前，正常子宮不同月經(jīng)狀態(tài)的DCE-MRI定量研究較少。本研究探討不同月經(jīng)狀態(tài)下正常子宮定量DCE-MRI參數(shù)的特點。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年12月—2018年12月因盆腔其他病變行定量MR檢查的46例患者資料，月經(jīng)周期28～32天，中位時間30天。納入標準：①月經(jīng)周期規(guī)律的成年女性；②行超聲或MR平掃均未發(fā)現(xiàn)明顯子宮疾??；③無口服性激素類藥物史；④既往無子宮手術(shù)史。排除標準：①有婦科疾病史；②對MRI或?qū)Ρ葎┯薪勺C者；③圖像質(zhì)量不佳，影響觀察分析。將本研究受試者分為絕經(jīng)前[增殖期(月經(jīng)來潮第7～14天)、分泌期(月經(jīng)來潮第15天至下次月經(jīng)期前)]和絕經(jīng)后(月經(jīng)自然消失超過1年)組；絕經(jīng)前組32例(增殖期16例、分泌期16例)，年齡28～54歲，中位年齡44.0歲；絕經(jīng)后組14例，年齡48～60歲，中位年齡54.0歲。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa HDxt 3.0T MR掃描儀，8通道相控陣線圈。掃描序列：①軸位T1W，TR 560 ms，TE 6.27 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，F(xiàn)OV 38 cm×38 cm，矩陣256×320；②軸位脂肪抑制T2W，TR 3 460 ms，TE 85.56 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，F(xiàn)OV 38 cm×38 cm，矩陣256×384；③矢狀位、冠狀位脂肪抑制T2W，TR 3 360 ms，TE 88.56 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，F(xiàn)OV 32 cm×32 cm～38 cm×38 cm，矩陣320×256。動態(tài)增強掃描序列采用三維容積內(nèi)插快速擾相GRE T1W，TR 4.4 ms，TE 0.9 ms，F(xiàn)OV 40 cm×40 cm，矩陣256×256，層厚5 mm；先行3°、6°、9°、12°、15°翻轉(zhuǎn)角掃描，獲得T1 mapping參數(shù)，然后采用12°翻轉(zhuǎn)角行動態(tài)增強掃描，雙筒高壓注射器于第2個周期將對比劑GD-DTPA注入肘靜脈，流率2.5 ml/s，劑量0.1 mmol/kg體質(zhì)量，后立即跟注15～20 ml生理鹽水；共掃描40時相，掃描時間320 s。

1.3 圖像處理與分析 將原始圖像導(dǎo)入圖像后處理軟件GE Omni-Kinetics，選取雙室Extended Tofts模型，以髂內(nèi)動脈為動脈輸入函數(shù)，獲得定量參數(shù)體積轉(zhuǎn)運常數(shù)(Ktrans)、速率轉(zhuǎn)運常數(shù)(Kep)及體積分數(shù)(Ve)偽彩圖。由2名影像科醫(yī)師分別觀察分析圖像，參照軸位脂肪抑制T2WI圖像，以軸位為主要測量平面，將大小一致的ROI(20～40 mm2)置于子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶、肌層進行測量，獲得Ktrans、Kep及Ve參數(shù)值(圖1～3)，均測量3次，取平均值，放置ROI時應(yīng)盡量避開宮腔積液、血管等。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s(正態(tài)分布)或M(P25%，P75%；偏態(tài)分布)表示。以組間相關(guān)系數(shù)(interclass correlation coefficients, ICC)評價2名醫(yī)師測量DCE-MRI定量參數(shù)值的一致性(0.75≤ICC≤0.95代表一致性高)。采用單因素方差(方差齊性)或秩和檢驗(方差不齊)比較子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶、肌層及不同月經(jīng)狀態(tài)的各參數(shù)，兩兩比較采用SNK-q檢驗或Mann-WhitneyU檢驗。采用變異系數(shù)(coefficient of variance， CV)比較個體間不同月經(jīng)狀態(tài)子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶、肌層各參數(shù)值的離散度。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

表1 各子宮層面在不同月經(jīng)狀態(tài)的DCE-MRI定量參數(shù)值比較(±s)

表1 各子宮層面在不同月經(jīng)狀態(tài)的DCE-MRI定量參數(shù)值比較(±s)

子宮層面Ktrans(min-1)Kep(min-1)Ve子宮內(nèi)膜 增殖期0.23±0.070.87±0.170.22±0.08 分泌期0.20±0.080.70±0.19?0.26±0.14 絕經(jīng)后0.14±0.06?&0.53±0.26?&0.24±0.09 F/H值6.2319.5380.548 P值0.004<0.001 0.582子宮結(jié)合帶 增殖期0.56±0.28#2.57±1.04△0.23±0.08 分泌期0.53±0.25△2.28±0.80△0.24±0.11 絕經(jīng)后0.59±0.40#2.03±1.60#0.33±0.15△▲ H值0.1360.7983.563 P值0.8730.4570.037子宮肌層 增殖期0.38(0.27,0.50)#1.49(1.04,1.71)△□0.30±0.11△ 分泌期0.47(0.28,0.65)△□1.47(0.95,2.08)△□0.32±0.14□ 絕經(jīng)后0.52(0.21,1.14)#1.57(0.70,2.92)#0.38±0.19△□ H值1.2530.0441.164 P值0.5350.9780.322 注:?:與子宮內(nèi)膜增殖期比較,P<0.05;&:與子宮內(nèi)膜分泌期比較,P<0.05;#:與子宮內(nèi)膜相同月經(jīng)狀態(tài)比較,P<0.05;△:與同期子宮內(nèi)膜比較,P<0.05;□:與同期子宮結(jié)合帶比較,P<0.05;▲:與子宮結(jié)合帶增殖期比較,P<0.05

2 結(jié)果

2名醫(yī)師測量DCE-MRI定量參數(shù)值的一致性較好(ICC均≥0.75)，取2名醫(yī)師測量結(jié)果的均值。

相同子宮層面，不同月經(jīng)狀態(tài)子宮內(nèi)膜Ktrans、Kep值及子宮結(jié)合帶Ve值總體比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)；子宮內(nèi)膜絕經(jīng)后Ktrans、Kep值與分泌期和增殖期、分泌期Kep值與增殖期差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)；結(jié)合帶增殖期Ve值與絕經(jīng)后差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

相同的月經(jīng)狀態(tài)，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶及肌層的Ktrans、Kep及Ve值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)；子宮各層面分泌期Ktrans值兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，子宮結(jié)合帶和肌層的增殖期和絕經(jīng)后Ktrans值與子宮內(nèi)膜同一月經(jīng)狀態(tài)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)；除絕經(jīng)后結(jié)合帶與肌層間Kep值差異無統(tǒng)計學(xué)意義，子宮各層面同一月經(jīng)狀態(tài)Kep值兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；結(jié)合帶和肌層與子宮內(nèi)膜的絕經(jīng)后、肌層與子宮內(nèi)膜增殖期、肌層與結(jié)合帶的分泌期和絕經(jīng)后Ve差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。見表1和圖1～3。

子宮各層面在增殖期、分泌期及絕經(jīng)后Ktrans值、Kep值及Ve值的CV值見表2。

表2 各子宮層面在不同月經(jīng)狀態(tài)各參數(shù)的CV值(%)

3 討論

本研究結(jié)果顯示，相同的月經(jīng)狀態(tài)下，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶及肌層的Ktrans、Kep及Ve值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，在增殖期、分泌期結(jié)合帶Ktrans值最高，不同的月經(jīng)狀態(tài)結(jié)合帶Kep值均最高，肌層Ve值均最高。Ktrans、Kep及Ve值可定量評價子宮各層面微循環(huán)的生理特征，組織微血管生成、細胞增殖程度及細胞外空間等均會對其造成影響[7-9]。Ktrans值表示對比劑從血漿向血管外細胞外組織間隙(extravascular extracellular space, EES)的轉(zhuǎn)運速率，由組織血容量、內(nèi)皮細胞表面積和滲透性共同決定；Kep由Ktrans衍生而來，代表對比劑從EES向血漿的轉(zhuǎn)運速率，同樣反映血管滲透性和組織灌注；Ve是組織灌注達到平衡后滲透到EES的對比劑占血管外細胞外間隙的百分比[10-12]。子宮內(nèi)膜由黏膜上皮及其下方的固有層組成，結(jié)合帶由黏膜下肌層、血管肌層組成，子宮肌層由中間層和漿膜下層組成，平滑肌束排列相對松散及肌束間的纖維較多，有更大的細胞外空間[13]，結(jié)合帶的血液灌注高于內(nèi)膜和肌層，是子宮壁血管最豐富的區(qū)域；Aitken等[14]研究發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮細胞標記物CD31在子宮肌層血管表達增加，提示子宮結(jié)合帶血管密度高于肌層。因此子宮壁各區(qū)帶間Ktrans值、Kep值及Ve值存在差異。

圖1 患者34歲，增殖期 A.Ve偽彩圖，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶及肌層Ve分別為0.24、0.26、0.34; B.Kep偽彩圖，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶及肌層Kep分別為0.91 min-1、2.3 min-1、1.1 min-1; C.Ktrans偽彩圖，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶及肌層Ktrans分別為0.22 min-1、0.60 min-1、0.37 min-1 圖2 患者43歲，分泌期 A.Ve偽彩圖，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶及肌層Ve分別為0.21、0.21、0.36； B.Kep偽彩圖，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶及肌層Kep分別為0.80 min-1、2.4 min-1、1.0 min-1; C.Ktran偽彩圖，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶及肌層Ktran分別為0.17 min-1、0.51 min-1、0.36 min-1 圖3 患者60歲，絕經(jīng)后 A.Ve偽彩圖，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶及肌層Ve分別為0.17、0.27、0.46; B.Kep偽彩圖，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶及肌層Kep分別為1.2 min-1、0.53 min-1、0.41 min-1; C.Ktran偽彩圖，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶及肌層Ktran分別為0.19 min-1、0.14 min-1、0.19 min-1

本研究結(jié)果顯示，同一層面不同月經(jīng)狀態(tài)之間子宮內(nèi)膜Ktrans、Kep值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，結(jié)合帶增殖期Ve值與絕經(jīng)后間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，Ktrans、Kep值在增殖期最高，絕經(jīng)后最低。因在不同月經(jīng)周期雌激素水平變化較大，增殖期和分泌期雌激素逐漸升高。雌激素能夠提高子宮內(nèi)膜血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)含量，并與血管通透性增加有關(guān)；有研究[15-17]表明，VEGF在增殖期晚期到分泌期早期含量較高，而分泌期中晚期最低。絕經(jīng)后性激素的分泌明顯減少，子宮螺旋動脈萎縮以及血管壁通透性減低。有研究[13]顯示絕經(jīng)后子宮內(nèi)膜Ktrans、Kep值低于增殖期及分泌期，Ve值在絕經(jīng)前后差異無統(tǒng)計學(xué)意義，與本研究結(jié)果一致。

本研究結(jié)果顯示，各子宮層面在不同月經(jīng)狀態(tài)定量參數(shù)值的個體之間差異的變化幅度均較大，子宮內(nèi)膜Ktrans、Kep值在絕經(jīng)后CV最大，子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶分泌期及肌層分泌期Ve值CV最大。郭詠梅等[18]采用DCE-MR研究子宮內(nèi)膜癌分化程度，發(fā)現(xiàn)分化程度最高的腫瘤Ktrans、Kep及Ve值與本研究子宮肌層增殖期Ktrans值、子宮內(nèi)膜絕經(jīng)后Kep值、子宮肌層絕經(jīng)后Ve值大致相仿。因此當運用定量參數(shù)值作為子宮腫瘤診斷、分級及預(yù)測復(fù)發(fā)等指標時，有必要考慮不同月經(jīng)狀態(tài)造成定量參數(shù)值的差異。

本研究的局限性：樣本量較少；DCE-MRI定量采用何種模型最優(yōu)也值得進一步研究；未動態(tài)觀察同一個研究對象不同月經(jīng)狀態(tài)影像；考慮到月經(jīng)期經(jīng)血對測量結(jié)果準確性的影響，正常女性月經(jīng)期未納入研究對象。

總之，本研究發(fā)現(xiàn)不同月經(jīng)狀態(tài)正常子宮內(nèi)膜、結(jié)合帶和肌層Ktrans、Kep和Ve值存在一定差異，采用動態(tài)增強MRI定量參數(shù)評判子宮疾病時應(yīng)考慮不同月經(jīng)狀態(tài)下各參數(shù)的變化。