超聲消融困難子宮肌瘤的預(yù)測策略研究.pdf

1、超聲消融（Ultrasound ablation, UA）是在醫(yī)學(xué)影像引導(dǎo)下，將體外低強(qiáng)度的超聲波聚焦于體內(nèi)目標(biāo)區(qū)域，形成高能量的焦點(diǎn)，致焦點(diǎn)區(qū)域的組織在很短時間內(nèi)發(fā)生凝固性壞死，而焦點(diǎn)外的組織無明顯損傷。超聲消融子宮肌瘤是一種無創(chuàng)治療子宮肌瘤的技術(shù)，因其安全有效、創(chuàng)傷小、保留子宮、不影響內(nèi)分泌功能等特點(diǎn)，臨床應(yīng)用越來越廣泛。隨著臨床應(yīng)用的開展，研究者發(fā)現(xiàn)部分肌瘤超聲消融困難，需要能量高，而且增大劑量仍達(dá)不到理想的消融體積，不適合超聲消

2、融治療。所以，臨床醫(yī)生迫切希望有準(zhǔn)確的判斷方法，術(shù)前篩選、排除該部分病人。
　　本課題通過常規(guī)磁共振成像（Magnetic resource imaging,MRI），大樣本量回顧性研究超聲消融子宮肌瘤療效與能效因子（Energy efficiency factor，EEF）的關(guān)系，并通過多因素分析判斷影響EEF的因素，以EEF為指標(biāo)初步建立預(yù)測量化評估超聲消融困難子宮肌瘤的方法；通過超聲消融困難子宮肌瘤劑量學(xué)與功能MRI的相關(guān)性

3、研究，建立功能MRI預(yù)測超聲消融子宮肌瘤的劑量學(xué)模型，并得出功能MRI量化評估超聲消融困難的子宮肌瘤的EEF值；聯(lián)合子宮肌瘤的功能MRI表現(xiàn)，進(jìn)一步研究超聲消融困難子宮肌瘤離體標(biāo)本的聲學(xué)特性與組織病理學(xué)特征，以證實(shí)功能MRI研究的結(jié)果，并且全面評價超聲消融困難子宮肌瘤的特點(diǎn)。最終，通過多模態(tài)MRI（常規(guī)MRI與功能MRI）的表現(xiàn)指導(dǎo)臨床治療劑量學(xué)，為超聲消融術(shù)前篩選困難消融子宮肌瘤提供預(yù)測策略，從而優(yōu)化超聲消融治療子宮肌瘤的臨床方案。<

4、br>　　目的:
　?。?）分析影響超聲消融子宮肌瘤劑量投放的因素，以EEF為指標(biāo)初步建立通過常規(guī)MRI預(yù)測量化評估超聲消融困難子宮肌瘤的方法；
　?。?）分析超聲消融困難子宮肌瘤劑量學(xué)與功能MRI的相關(guān)性，建立功能MRI預(yù)測超聲消融子宮肌瘤的劑量學(xué)模型，并得出功能MRI量化評估超聲消融困難子宮肌瘤的EEF值；
　?。?）聯(lián)合子宮肌瘤的功能MRI表現(xiàn)，分析超聲消融困難子宮肌瘤的聲學(xué)特性與組織病理學(xué)特征，全面評價超聲消融

5、困難子宮肌瘤的特點(diǎn)。
　　材料和方法:
　?。?）回顧性分析2012年2月-2014年2月在重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院接受超聲消融治療的403例患者的403個子宮肌瘤。將EEF作為因變量，術(shù)前可能影響超聲消融劑量投放的12個因素作為自變量：年齡、體重指數(shù)、肌瘤大小、腹壁厚度、肌瘤背側(cè)面到骶尾骨的距離、肌瘤腹側(cè)面到皮膚的距離、子宮位置、肌瘤位置、肌瘤類型、有無下腹部瘢痕、肌瘤T2WI信號強(qiáng)度、肌瘤T1WI增強(qiáng)強(qiáng)化類型，應(yīng)用逐步回

6、歸方法，建立多元線性回歸模型，即劑量學(xué)預(yù)測模型。將預(yù)測EEF值和實(shí)測EEF值進(jìn)行比較，對劑量學(xué)預(yù)測模型進(jìn)行驗(yàn)證。采用受試者工作特征曲線（Receiver operating characteristic curve,ROC）分析EEF對消融效果的預(yù)測價值，并找出EEF的截點(diǎn)值。
　?。?）2014年3月-2015年1月在重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院接受超聲消融治療的290例子宮肌瘤患者作為研究對象。采用美國GE公司Singa HD E

7、xcite3.0T磁共振成像系統(tǒng)對患者行彌散加權(quán)成像（Diffusion weighted imaging,DWI）和彌散張量成像（Diffusion tensor imaging,DTI）檢查，測量子宮肌瘤及正常子宮肌層DWI信號值、DWI-表觀擴(kuò)散系數(shù)（Apparent diffusion coefficient,ADC）、DTI-平均擴(kuò)散系數(shù)（Mean diffusivity,MD）、DTI-部分各向異性（Fractional a

8、nisotropy,FA）及DTI-相對各向異性（Relatively anisotropy,RA），并對DTI-纖維束進(jìn)行分類：長密/短密/長稀/短??；采用德國西門子Magnetom ESSENZA1.5T磁共振成像系統(tǒng)對患者行磁共振波譜（Magnetic resonance spectroscopy,MRS）檢查，測量子宮肌瘤Cho/Cr值、NAA/Cr值、Lip/Cr值、及Lac/Cr值。利用第一部分劑量學(xué)預(yù)測模型，計算出患者肌瘤

9、的EEF預(yù)測值，根據(jù)EEF預(yù)測值將病例分為超聲消融困難組和超聲消融容易組。分別比較DWI、DTI、MRS各參數(shù)在兩組間及正常子宮肌層有無差異；對DTI-纖維束分類與EEF行相關(guān)性分析。將EEF作為因變量，術(shù)前可能影響超聲消融劑量投放的9種因素作為自變量：DWI-信號值、DWI-ADC值、DTI-MD值、DTI-FA值、DTI-RA值、MRS-Cho/Cr值、MRS-NAA/Cr值、MRS-Lip/Cr值、MRS-Lac/Cr值，應(yīng)用逐步

10、回歸方法，建立多元線性回歸模型，即功能MRI劑量學(xué)預(yù)測模型。將預(yù)測EEF值和實(shí)測EEF值進(jìn)行比較，對功能MRI劑量學(xué)預(yù)測模型進(jìn)行驗(yàn)證。采用ROC曲線分析EEF對消融效果的預(yù)測價值，并找出功能MRI預(yù)測EEF的截點(diǎn)值。
　?。?）2014年12月-2015年2月在重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院接受“子宮肌瘤剔除術(shù)”或“子宮全切術(shù)”治療的子宮肌瘤患者38例，術(shù)后取其38個新鮮離體子宮肌瘤標(biāo)本作為研究對象。患者術(shù)前行功能MRI（DWI、DTI

11、及MRS）檢查，測量DWI-ADC值、DTI-MD值、DTI-FA值、DTI-RA值、MRS-Cho/Cr值、MRS-NAA/Cr值、MRS-Lip/Cr及MRS-Lac/Cr值，并對DTI-纖維束進(jìn)行分類：長密/短密/長稀/短稀。將術(shù)后標(biāo)本分為4份，分別用于聲學(xué)檢測、HIFU照射、密度測量和組織病理學(xué)檢查，獲得標(biāo)本的聲速值、聲衰減值、HIFU照射中灰度范圍、照射后壞死范圍、組織密度及組織病理學(xué)檢查結(jié)果。利用第二部分劑量學(xué)功能MRI預(yù)測

12、模型，計算出患者肌瘤的EEF預(yù)測值，根據(jù)EEF預(yù)測值將離體標(biāo)本分為超聲消融困難組和超聲消融容易組。分別比較功能MRI、聲學(xué)參數(shù)、灰度范圍及壞死范圍、組織密度、組織病理學(xué)檢查結(jié)果在兩組間的差異。
　　結(jié)果:
　?。?）與EEF成線性相關(guān)的因素有7個：肌瘤大小、肌瘤腹側(cè)面到皮膚的距離、子宮位置、肌瘤位置、肌瘤類型、肌瘤T2WI信號強(qiáng)度、肌瘤T1WI增強(qiáng)強(qiáng)化類型；最終進(jìn)入劑量學(xué)模型的因素有4個：肌瘤腹側(cè)面到皮膚的距離、肌瘤T1WI

13、增強(qiáng)強(qiáng)化類型、肌瘤最大徑、肌瘤T2WI信號強(qiáng)度。獲得了經(jīng)驗(yàn)證有效的通過常規(guī)MRI預(yù)測超聲消融子宮肌瘤劑量投放的劑量學(xué)模型：y=0.233×X1+5.623×X2-0.235×X3+2.648×X4，變量：y=EEF；X1=肌瘤腹側(cè)面到皮膚的距離；X2=肌瘤T1WI增強(qiáng)強(qiáng)化類型（輕度強(qiáng)化=1、不均勻強(qiáng)化=2、均勻強(qiáng)化=3）；X3=肌瘤最大徑；X4=肌瘤T2WI信號強(qiáng)度（低信號=1、等信號=2、不均勻高信號=3、均勻顯著高信號=4、均勻輕度

14、高信號=5）。并最終獲得常規(guī)MRI預(yù)測超聲消融困難子宮肌瘤的EEF量化值為：≥10.9J/mm3。
　?。?）符合納入標(biāo)準(zhǔn)的137例患者完成了HIFU治療及DWI檢查，按照常規(guī)MRI預(yù)測劑量標(biāo)準(zhǔn)分組：困難消融肌瘤組30例，容易消融肌瘤組107例；符合納入標(biāo)準(zhǔn)的134例患者完成了HIFU治療及DTI檢查，按照常規(guī)MRI預(yù)測劑量標(biāo)準(zhǔn)分組：困難消融肌瘤組29例，容易消融肌瘤組105例；符合納入標(biāo)準(zhǔn)的130例患者完成了HIFU治療及MRS

15、檢查，按照常規(guī)MRI預(yù)測劑量標(biāo)準(zhǔn)分組：困難消融肌瘤組28例，容易消融肌瘤組102例；符合納入標(biāo)準(zhǔn)的130例子宮肌瘤患者完成了HIFU治療以及功能MRI的DWI、DTI、MRS檢查。超聲消融困難子宮肌瘤與容易消融子宮肌瘤比較：DWI信號值無差異、DWI-ADC值高、DTI-MD值高、DTI-FA值低、DTI-RA值低、MRS-Cho/Cr值高、MRS-NAA/Cr值無差異、MRS-Lip/Cr值無差異、MRS-Lac/Cr值低；DTI纖維

16、束分類與超聲消融難易程度的依次關(guān)系為：短稀>長稀>短密>長密。通過對功能MRI各參數(shù)與劑量學(xué)進(jìn)行多因素線性逐步回歸分析，獲得經(jīng)驗(yàn)證有效的通過功能MRI預(yù)測超聲消融子宮肌瘤劑量投放的劑量學(xué)模型：y=0.349×X1-9.676× X2-2.653× X3+5.242×X4（變量：y=EEF；X1=MRS-Cho/Cr值；X2=DTI-FA值；X3=MRS-Lac/Cr值；X4=DWI-ADC值）；通過ROC曲線分析EEF對消融效果的預(yù)測價

17、值，獲得功能MRI預(yù)測超聲消融困難子宮肌瘤的EEF量化值為：≥10.7J/mm3。
　　（3）同時具備聲學(xué)檢測結(jié)果、組織病理學(xué)結(jié)果及功能MRI結(jié)果的患者共27例，故27個子宮肌瘤標(biāo)本納入本研究。按照功能MRI預(yù)測劑量標(biāo)準(zhǔn)分組：困難消融肌瘤組10例，容易消融肌瘤組17例。困難消融組和容易消融組功能MRI各參數(shù)比較：DWI-ADC值、DTI-MD值、DTI-FA值、DTI-RA值、MRS-Cho/Cr值、MRS-Lac/Cr值差異有統(tǒng)

18、計學(xué)意義（P<0.05），MRS-NAA/Cr值、MRS-Lip/Cr值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），同第二部分結(jié)果一致；困難消融肌瘤組織密度為1.01±0.05（0.95-1.08）g/ml，低于容易消融肌瘤組織密度：1.10±0.12（0.96-1.45）g/ml，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；困難消融肌瘤的灰度范圍為42.6±17.8（13.3-68.8）mm2，壞死范圍為22.3±13.1（5.2-47.4），均小于容易

19、消融肌瘤：68.2±23.2（30.4-115.2）mm2及43.8±21.8（10.6-86.7）mm2，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；困難消融肌瘤的聲速為：1561±12（1548-1582）m/s，聲衰減為：1.15±0.52（0.51-2.22）dB/cm，均小于容易消融肌瘤：1576±16（1551-1610）m/s及1.98±0.82（0.98-3.63）dB/cm，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；困難消融肌瘤的組織病

20、理學(xué)主要表現(xiàn)為肌瘤內(nèi)富含平滑肌細(xì)胞，膠原纖維含量少，困難消融肌瘤組標(biāo)本在40×10倍電子顯微鏡視野下的平均細(xì)胞數(shù)量為：384±46（322-450）個，明顯高于容易消融肌瘤組：171±55（89-261）個，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。
　　結(jié)論:
　　（1）超聲消融子宮肌瘤時，肌瘤腹側(cè)面到皮膚的距離、肌瘤T1WI增強(qiáng)強(qiáng)化類型、肌瘤大小、肌瘤 T2WI信號強(qiáng)度可作為指導(dǎo)臨床劑量投放的變量。
　?。?）超聲消融子宮

21、肌瘤時，功能MRI的MRS-Cho/Cr值、DTI-FA值、MRS-Lac/Cr值、DWI-ADC值可作為指導(dǎo)臨床劑量投放的變量。y=0.349×X1-9.676×X2-2.653×X3+5.242×X4（變量：y=EEF；X1=MRS-Cho/Cr值；X2=DTI-FA值；X3=MRS-Lac/Cr值；X4=DWI-ADC值）。
　?。?）功能MRI能夠從肌瘤組織微觀結(jié)構(gòu)水平，通過水分子的擴(kuò)散速度、水分子的擴(kuò)散方向及組織代謝產(chǎn)物