不同月经状态女性正常子宫动态增强MRI定量参数变化特性及其临床意义

张爱娟，陈基明，朱 晴，李周丽，颜秀芳，邢 滔

(皖南医学院弋矶山医院医学影像中心，安徽 芜湖 241001)

动态增强MRI(dynamic contrast-enhanced MRI, DCE-MRI)利用动态增强图像和药代动力学模型特征，基于微循环水平，通过研究对比剂在组织中浓度随时间的变化规律及血管内外的交换过程，可提供体内组织和肿瘤的微血管灌注及血管生成特征。DCE-MRI定量参数有助于早期检测子宫病变及鉴别良恶性病变，准确判断子宫内膜癌的分级、临床分期及患者预后[1-3]，但目前各参数还无公认的诊断阈值。正常子宫随年龄及不同月经状态(尤其绝经后)其结构和功能变化较大，已有研究[4-6]证明对子宫形态、结构和功能具有重要作用的血管内皮细胞标志物、子宫内膜血管调控因子及激素水平在不同月经状态子宫各结构间存在差异。目前，正常子宫不同月经状态的DCE-MRI定量研究较少。本研究探讨不同月经状态下正常子宫定量DCE-MRI参数的特点。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2016年12月—2018年12月因盆腔其他病变行定量MR检查的46例患者资料，月经周期28～32天，中位时间30天。纳入标准：①月经周期规律的成年女性；②行超声或MR平扫均未发现明显子宫疾病；③无口服性激素类药物史；④既往无子宫手术史。排除标准：①有妇科疾病史；②对MRI或对比剂有禁忌证者；③图像质量不佳，影响观察分析。将本研究受试者分为绝经前[增殖期(月经来潮第7～14天)、分泌期(月经来潮第15天至下次月经期前)]和绝经后(月经自然消失超过1年)组；绝经前组32例(增殖期16例、分泌期16例)，年龄28～54岁，中位年龄44.0岁；绝经后组14例，年龄48～60岁，中位年龄54.0岁。

1.2 仪器与方法 采用GE Signa HDxt 3.0T MR扫描仪，8通道相控阵线圈。扫描序列：①轴位T1W，TR 560 ms，TE 6.27 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，FOV 38 cm×38 cm，矩阵256×320；②轴位脂肪抑制T2W，TR 3 460 ms，TE 85.56 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，FOV 38 cm×38 cm，矩阵256×384；③矢状位、冠状位脂肪抑制T2W，TR 3 360 ms，TE 88.56 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，FOV 32 cm×32 cm～38 cm×38 cm，矩阵320×256。动态增强扫描序列采用三维容积内插快速扰相GRE T1W，TR 4.4 ms，TE 0.9 ms，FOV 40 cm×40 cm，矩阵256×256，层厚5 mm；先行3°、6°、9°、12°、15°翻转角扫描，获得T1 mapping参数，然后采用12°翻转角行动态增强扫描，双筒高压注射器于第2个周期将对比剂GD-DTPA注入肘静脉，流率2.5 ml/s，剂量0.1 mmol/kg体质量，后立即跟注15～20 ml生理盐水；共扫描40时相，扫描时间320 s。

1.3 图像处理与分析 将原始图像导入图像后处理软件GE Omni-Kinetics，选取双室Extended Tofts模型，以髂内动脉为动脉输入函数，获得定量参数体积转运常数(Ktrans)、速率转运常数(Kep)及体积分数(Ve)伪彩图。由2名影像科医师分别观察分析图像，参照轴位脂肪抑制T2WI图像，以轴位为主要测量平面，将大小一致的ROI(20～40 mm2)置于子宫内膜、结合带、肌层进行测量，获得Ktrans、Kep及Ve参数值(图1～3)，均测量3次，取平均值，放置ROI时应尽量避开宫腔积液、血管等。

1.4 统计学分析 采用SPSS 19.0统计分析软件。计量资料以±s(正态分布)或M(P25%，P75%；偏态分布)表示。以组间相关系数(interclass correlation coefficients, ICC)评价2名医师测量DCE-MRI定量参数值的一致性(0.75≤ICC≤0.95代表一致性高)。采用单因素方差(方差齐性)或秩和检验(方差不齐)比较子宫内膜、结合带、肌层及不同月经状态的各参数，两两比较采用SNK-q检验或Mann-WhitneyU检验。采用变异系数(coefficient of variance， CV)比较个体间不同月经状态子宫内膜、结合带、肌层各参数值的离散度。P<0.05为差异有统计学意义。

表1 各子宫层面在不同月经状态的DCE-MRI定量参数值比较(±s)

表1 各子宫层面在不同月经状态的DCE-MRI定量参数值比较(±s)

子宫层面Ktrans(min-1)Kep(min-1)Ve子宫内膜 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 绝经后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子宫结合带 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 绝经后0.59±0.40#2.03±1.60#0.33±0.15△▲ H值0.1360.7983.563 P值0.8730.4570.037子宫肌层 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□ 绝经后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:∗:与子宫内膜增殖期比较,P<0.05;&:与子宫内膜分泌期比较,P<0.05;#:与子宫内膜相同月经状态比较,P<0.05;△:与同期子宫内膜比较,P<0.05;□:与同期子宫结合带比较,P<0.05;▲:与子宫结合带增殖期比较,P<0.05

2 结果

2名医师测量DCE-MRI定量参数值的一致性较好(ICC均≥0.75)，取2名医师测量结果的均值。

相同子宫层面，不同月经状态子宫内膜Ktrans、Kep值及子宫结合带Ve值总体比较差异有统计学意义(P均<0.05)；子宫内膜绝经后Ktrans、Kep值与分泌期和增殖期、分泌期Kep值与增殖期差异均有统计学意义(P均<0.05)；结合带增殖期Ve值与绝经后差异有统计学意义(P<0.05)。

相同的月经状态，子宫内膜、结合带及肌层的Ktrans、Kep及Ve值差异均有统计学意义(P均<0.05)；子宫各层面分泌期Ktrans值两两比较差异均有统计学意义(P均<0.05)，子宫结合带和肌层的增殖期和绝经后Ktrans值与子宫内膜同一月经状态差异有统计学意义(P均<0.05)；除绝经后结合带与肌层间Kep值差异无统计学意义，子宫各层面同一月经状态Kep值两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)；结合带和肌层与子宫内膜的绝经后、肌层与子宫内膜增殖期、肌层与结合带的分泌期和绝经后Ve差异均有统计学意义。见表1和图1～3。

子宫各层面在增殖期、分泌期及绝经后Ktrans值、Kep值及Ve值的CV值见表2。

表2 各子宫层面在不同月经状态各参数的CV值(%)

3 讨论

本研究结果显示，相同的月经状态下，子宫内膜、结合带及肌层的Ktrans、Kep及Ve值差异均有统计学意义(P均<0.05)，在增殖期、分泌期结合带Ktrans值最高，不同的月经状态结合带Kep值均最高，肌层Ve值均最高。Ktrans、Kep及Ve值可定量评价子宫各层面微循环的生理特征，组织微血管生成、细胞增殖程度及细胞外空间等均会对其造成影响[7-9]。Ktrans值表示对比剂从血浆向血管外细胞外组织间隙(extravascular extracellular space, EES)的转运速率，由组织血容量、内皮细胞表面积和渗透性共同决定；Kep由Ktrans衍生而来，代表对比剂从EES向血浆的转运速率，同样反映血管渗透性和组织灌注；Ve是组织灌注达到平衡后渗透到EES的对比剂占血管外细胞外间隙的百分比[10-12]。子宫内膜由黏膜上皮及其下方的固有层组成，结合带由黏膜下肌层、血管肌层组成，子宫肌层由中间层和浆膜下层组成，平滑肌束排列相对松散及肌束间的纤维较多，有更大的细胞外空间[13]，结合带的血液灌注高于内膜和肌层，是子宫壁血管最丰富的区域；Aitken等[14]研究发现血管内皮细胞标记物CD31在子宫肌层血管表达增加，提示子宫结合带血管密度高于肌层。因此子宫壁各区带间Ktrans值、Kep值及Ve值存在差异。

图1 患者34岁，增殖期 A.Ve伪彩图，子宫内膜、结合带及肌层Ve分别为0.24、0.26、0.34; B.Kep伪彩图，子宫内膜、结合带及肌层Kep分别为0.91 min-1、2.3 min-1、1.1 min-1; C.Ktrans伪彩图，子宫内膜、结合带及肌层Ktrans分别为0.22 min-1、0.60 min-1、0.37 min-1 图2 患者43岁，分泌期 A.Ve伪彩图，子宫内膜、结合带及肌层Ve分别为0.21、0.21、0.36； B.Kep伪彩图，子宫内膜、结合带及肌层Kep分别为0.80 min-1、2.4 min-1、1.0 min-1; C.Ktran伪彩图，子宫内膜、结合带及肌层Ktran分别为0.17 min-1、0.51 min-1、0.36 min-1 图3 患者60岁，绝经后 A.Ve伪彩图，子宫内膜、结合带及肌层Ve分别为0.17、0.27、0.46; B.Kep伪彩图，子宫内膜、结合带及肌层Kep分别为1.2 min-1、0.53 min-1、0.41 min-1; C.Ktran伪彩图，子宫内膜、结合带及肌层Ktran分别为0.19 min-1、0.14 min-1、0.19 min-1

本研究结果显示，同一层面不同月经状态之间子宫内膜Ktrans、Kep值差异有统计学意义(P<0.05)，结合带增殖期Ve值与绝经后间差异有统计学意义(P<0.05)，Ktrans、Kep值在增殖期最高，绝经后最低。因在不同月经周期雌激素水平变化较大，增殖期和分泌期雌激素逐渐升高。雌激素能够提高子宫内膜血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)含量，并与血管通透性增加有关；有研究[15-17]表明，VEGF在增殖期晚期到分泌期早期含量较高，而分泌期中晚期最低。绝经后性激素的分泌明显减少，子宫螺旋动脉萎缩以及血管壁通透性减低。有研究[13]显示绝经后子宫内膜Ktrans、Kep值低于增殖期及分泌期，Ve值在绝经前后差异无统计学意义，与本研究结果一致。

本研究结果显示，各子宫层面在不同月经状态定量参数值的个体之间差异的变化幅度均较大，子宫内膜Ktrans、Kep值在绝经后CV最大，子宫内膜、结合带分泌期及肌层分泌期Ve值CV最大。郭咏梅等[18]采用DCE-MR研究子宫内膜癌分化程度，发现分化程度最高的肿瘤Ktrans、Kep及Ve值与本研究子宫肌层增殖期Ktrans值、子宫内膜绝经后Kep值、子宫肌层绝经后Ve值大致相仿。因此当运用定量参数值作为子宫肿瘤诊断、分级及预测复发等指标时，有必要考虑不同月经状态造成定量参数值的差异。

本研究的局限性：样本量较少；DCE-MRI定量采用何种模型最优也值得进一步研究；未动态观察同一个研究对象不同月经状态影像；考虑到月经期经血对测量结果准确性的影响，正常女性月经期未纳入研究对象。

总之，本研究发现不同月经状态正常子宫内膜、结合带和肌层Ktrans、Kep和Ve值存在一定差异，采用动态增强MRI定量参数评判子宫疾病时应考虑不同月经状态下各参数的变化。