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子宫肌瘤超声引导下HIFU消融效果与MRIT2WI信号值的相关关系研究

2020-07-18 279 上传者：管理员

摘要：目的通过分析子宫肌瘤超声引导下HIFU消融效果与MRIT2WI信号值强度(SI)值的相关关系,研究子宫肌瘤T2WI信号值用于超声消融效果预测的价值。方法将接受超声消融治疗的307例子宫肌瘤患者MRI资料,进行T2WISI值定量分析。以子宫肌瘤体积消融率(NPVR)达70%及以上为消融目标,分析其影响因素,并进行Logistic多因素回归分析构建预测模型。结果 307例患者平均年龄(39.35±6.29)岁(23～52岁)。307个靶肌瘤MRIT2WISI值平均值为(298.17±115.41)(85.67～769.00),平均消融率为(75.7±18.5)%(4%～100%)。子宫肌瘤体积消融率达70%以上预测模型y^=2.966+0.088×X1-0.124×X2-0.008×X3(X1=年龄,X2=BMI,X3=肌瘤T2WISI)。取界值0.447、ROC曲线下面积为0.751、95%CI(0.694、0.807)、灵敏度≈0.913%,特异度≈0.564%。结论子宫肌瘤T2WISI值用于HIFU消融子宫肌瘤效果预测灵敏度高,预测效果良好,可为子宫肌瘤HIFU术前评估疗效提供依据。

关键词：
子宫肌瘤
相关性
肿瘤
超声引导高强度聚焦超声消融
高强度聚焦超声
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子宫肌瘤是最常见的女性生殖系统肿瘤[1]。高强度聚焦超声(HIFU)消融治疗作为完全非侵入性、保留子宫的治疗方式,越来越多应用于育龄期妇女子宫肌瘤的治疗。HIFU消融是基于热效应、空化效应等在体内焦点处产生高能量沉积,瞬时致靶组织凝固性坏死[2]。T2WI(T2weightedimaging)信号是影响子宫肌瘤HIFU消融效果的重要因素[3,4,5]。本研究旨在研究子宫肌瘤T2WI信号定量值与消融效果的关系,为预判超声引导HIFU消融子宫肌瘤疗效提供依据。

资料与方法

1.研究对象

分析2016年1月至2018年12月在我院经临床、超声及磁共振确诊为子宫肌瘤并接受超声消融治疗的子宫肌瘤患者资料。纳入标准:(1)靶肌瘤个数为1个,肌瘤最大径≥3cm且≤10cm;(2)术前术后增强磁共振检查资料完整、且参数一致。排除标准:(1)经增强MRI、彩色多普勒超声预测不适合进行超声消融治疗者;(2)肌瘤变性坏死,有明显无灌注区者;(3)既往有HIFU治疗或肌瘤剔除等治疗史者。

2.超声引导HIFU消融治疗

(1)超声引导HIFU消融设备

采用超声引导的海扶刀®JC型聚焦超声肿瘤治疗系统(重庆海扶医疗科技股份有限公司,重庆,中国),治疗超声换能器频率0.8MHz,功率0～400W可调,物理学焦域为1.5mm×1.5mm×10mm,循环脱气水(<3ppm)耦合。机载超声实时成像,引导和监控超声消融治疗,频率3.5MHz。

(2)超声引导HIFU消融方法

患者取俯卧位,腹部皮肤与低温脱气水接触。通过适当充盈膀胱及放置声通道适配球建立声通道,采用点扫描的方式进行治疗,每个治疗层面间距5mm。治疗功率选择300～400W,根据患者的耐受性和超声图像提示靶区灰度变化调整单位时间内的剂量,直至拟治疗区域大部分被团状强回声覆盖行超声造影评估治疗情况(图1)。术中镇静镇痛采用0.8～1.0μg/kg芬太尼和0.02～0.03mg/kg咪达唑仑方案,使患者处于安静清醒状态。

图1术前术后超声造影对比图

3.MRI检查

(1)MRI检查参数及数据测量

患者均于消融前及消融后次日行MRI盆腔平扫加增强检查,采用GEHDxt3.0TMRI扫描仪(USA)8通道相控腹部线圈,平扫采用T1加权FSE序列(TR270ms,TE2.1ms,层厚5mm,层距1mm);T2加权FRFSE序列(TR3400ms,TE110ms,层厚5mm,层距1.5mm);增强扫描采用LAVA序列(TR4.2ms,TE2.0ms,层厚2.5mm,层距0.5mm),剂量15～20ml,经肘静脉注射增强对比剂钆双胺注射液(欧乃影0.5mmol/ml)后即刻进行矢状位、冠状位和横断位动态增强扫描,观察至注射造影剂后120s。

术前测量肌瘤体积,肌瘤体积(cm3)=0.523×肌瘤左右径(cm)×前后径(cm)×长径(cm),术后次日测量肌瘤非灌注区体积并计算肌瘤的体积缩小率,消融率(NPVR)=无灌注区体积(cm3)/消融前肌瘤体积(cm3)×100%。以子宫肌瘤体积消融率达70%为消融达标,消融率未达70%为消融不足。

(2)T2WI信号强度定量分析

信号强度定量分析应用微海-HIFU治疗三维影像辅助系统V2.2(重庆微海软件开发有限公司,重庆,中国)读取术前肌瘤T2加权像DICOM格式图像,在矢状位图像上选择肌瘤最大三个层面勾画出完整的肌瘤为感兴趣区(ROI)智能生成信号强度值,取三个层面平均值(图2)。

图2子宫肌瘤信号值测量方法

4.统计学方法

统计学分析采用SPSS21.0软件,计量资料采用(x¯±s)表示,服从正态分布且方差齐性时采用独立样本t检验进行组间比较;正态分布但方差不齐或不服从正态分布时,采用非参数检验。计数资料采用发生数表示。以双侧P<0.05为差异有统计学意义。将单因素分析中有统计学意义的因素和临床上认为有影响的因素纳入多因素分析,运用Logistic回归分析进行危险因素的筛选,构建预测模型,并根据ROC曲线下面积来评估模型的预测效果。

结果

1.一般资料

307例患者入选本研究,平均年龄(39.35±6.29)岁(23～52岁),平均体质量指数(BMI)为(22.52±2.61)kg/m2(17.02～33.30kg/m2)。靶肌瘤个数为307个,平均肌瘤体积为(83.48±62.19)cm3(9.75～406.83cm3),子宫肌瘤MRIT2WISI值平均值为(298.17±115.41)(85.67～769.00)。

2.子宫肌瘤HIFU消融效果及超声剂量

肌瘤平均消融率为(75.7±18.5)%(4%～100%),平均功率为(384.36±28.70)W(260.00～400.00W);治疗时间为(81.93±45.90)min(10.00～400.00min);辐照时间为(905.48±600.88)s(95.00～3178.00s);剂量时间-强度为(4.24±1.32)kJ/min(0.40～8.15kJ/min),总剂量为(388.76±451.98)kJ(14.40～5000.00kJ)。

3.消融效果影响因素分析

307个子宫肌瘤中,消融不足组(消融率未达70%)肌瘤101个(32.9%)和消融达标组(消融率达70%及以上)肌瘤206个(67.1%)(图3)。两组患者年龄差异有统计学意义(Hc=2.333,P=0.020),消融不足组年龄低于达标组;消融不足组肌瘤T2WISI值高于消融达标组(Hc=-4.515,P=0.000)(表1)。

表1消融效果影响因素分析

图3两组肌瘤术前术后对比图

4.消融效果预测模型及ROC曲线分析

纳入本研究中得出对消融率有影响的因素和临床认为与消融率相关因素进行多因素Logistic回归分析,显示年龄(P=0.000,OR=1.092)、BMI(P=0.031,OR=0.883)和肌瘤T2WISI值(P=0.000,OR=0.992)为消融率能否达标的重要影响因素,具有统计学意义(χ2=52.825,P=0.000),得到预测模型y^=2.966+0.088×X1-0.124×X2-0.008×X3(X1=年龄,X2=BMI,X3=肌瘤T2WISI)。采用ROC曲线来检验预测模型得分与患者肌消融率达到70%的拟合效果。以Youden指数最大值为预测模型的最佳临界值为0.447。最终测得ROC曲线下面积为0.751、95%CI(0.694、0.807)、灵敏度≈0.913%、特异度≈0.564%(图4)。

讨论

子宫肌瘤是女性生殖系统最常见的良性肿瘤,其症状的存在严重影响育龄期女性的身心健康。随着医学理念和技术的不断进步,HIFU已逐步成为治疗子宫肌瘤的主要方法之一。超声引导HIFU消融子宫肌瘤的安全有效性已经得到了临床验证[6,7,8],基于影像特征分析是预测HIFU治疗子宫肌瘤效果的重要手段。本研究以子宫肌瘤消融率达70%及以上为消融目标,以量化指标建立多因素预测模型,为HIFU术前效果预测、病例筛选提供依据。

图4消融效果预测ROC曲线图

本研究纳入近3年单中心超声消融子宫肌瘤的真实世界数据,患者年龄、肌瘤特征等均具有普遍性。子宫肌瘤症状缓解情况与肌瘤消融率直接相关,研究表明肌瘤消融率达到70%以上,临床再干预率与传统手术相当[9,10]。因此将消融率能否达到70%作为评价指标,符合临床有效性需求,且可对子宫肌瘤周围组织保留足够安全距离。本研究平均消融率为(75.7±18.5)%(4%～100%),与多中心研究报道接近[11,12]。

超声引导HIFU可实时监控超声治疗区域声图灰度变化,根据患者的耐受性并结合靶区灰度变化和超声造影图像调整治疗计划,直至拟治疗区大部分被团状强回声覆盖结束治疗。MRI是继超声成像之后应用于子宫肌瘤诊断的多序列、多层面成像方法,能够提供丰富的诊断信息,目前MRI提供的影像解剖信息已成为HIFU消融制定术前临床方案和术后评估疗效的重要依据。有研究表明肌瘤消融率与肌瘤MRIT2加权像的信号强度有关,通常按照与邻近组织信号强度的比较将肌瘤信号分为低、等、高三类,得到等低信号消融率高于高信号肌瘤消融率的结论。既往研究中对磁共振信号均为定性分析,存在主观偏倚、可重复性差,不能满足对消融效果精准预测的需要。本研究通过T2WI信号强度定量分析弥补了这一不足。本研究将消融效果分为消融达标和消融不足两组比较,发现患者年龄和肌瘤T2WISI值为影响消融结果的重要因素。年轻患者子宫肌瘤消融率可能不足,可能是因为年轻患者激素水平处于高峰期、子宫及子宫肌瘤血供丰富而导致超声能量沉积困难、肌瘤边缘易残留病灶而导致消融率不足;另一个因素是为保护年轻患者的生育功能,HIFU消融方案中重视对子宫受孕环境保护而致近子宫内膜的病灶残留。肌瘤T2WI信号强度与肌瘤病理组织成分直接相关,T2WI信号与肌瘤平滑肌细胞含量呈正相关性、与胶原纤维含量呈负相关。细胞丰富的子宫肌瘤增生活跃,不利于超声能量沉积,导致病灶残留。

本研究不足分析:一是对肌瘤的分类仅基于T2WI信号强度,未考虑月经周期和年龄对肌瘤信号强度的影响;二是对肌瘤的分析仅基于超声和MRI图像提供的信息,无肌瘤的病理对照,故不能完全排除肌瘤变性对结果的影响。

结论

本研究基于定量检测子宫肌瘤T2WISI值建立了多因素Logistic模型,预测效果良好,可为HIFU消融子宫肌瘤术前评估疗效和病例筛选的依据。

参考文献：

[6]申俊玲,邹建中,沈洁,等.高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤二维超声图像与坏死程度比较[J].中国超声医学杂志,2009,25(10):986-989.

[7]王智亮,熊正爱,陈骊,等.高强度聚焦超声消融治疗围绝经期子宫肌瘤的初步研究[J].中国超声医学杂志,2014,30(1):55-58.

[12]雍敏,蒋静,陈燕,等.高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤短时期非计划妊娠结局的回顾性分析[J].中国超声医学杂志,2018,34(2):171-174.

刘一诺,陈锦云,杨美洁,张蓉,莫绍江.超声引导HIFU消融子宫肌瘤效果与MRIT2WI信号值相关性研究[J].中国超声医学杂志,2020,36(06):543-546.