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磁共振引导聚焦超声治疗子宫腺肌病应用进展

2021-03-28李雅洁芮文婷姚振威张俊海

中国医学计算机成像杂志 2021年2期
关键词:弥漫性靶区消融

李雅洁 张 琪 芮文婷 姚振威 张俊海

子宫腺肌病(adenomyosis,AM)是子宫内膜腺体和间质成分侵入子宫肌层所形成的良性妇科疾病,好发于30~50岁的经产妇,临床表现主要是月经量过多(40%~50%)、痛经(15%~30%)和子宫不规则出血(10%~12%),严重影响育龄期女性的健康和生活质量[1]。AM分为弥漫性和局限性:弥漫性AM在磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)上表现为结合带增宽,通常用结合带厚度>12 mm来诊断弥漫性AM;局限性AM,又称子宫腺肌瘤(adenomyoma),其临床表现和影像学特点与子宫肌瘤相似,且有21%~44%的患者并发子宫肌瘤,术前鉴别尤为困难[2]。子宫切除术是AM的根治方法,但不适合有生育要求的女性,所以现在有越来越多的女性选择保守的治疗方法。而磁共振引导聚焦超声术(magnetic resonance-guided focused ultrasound surgery,MRgFUS)作为近年来兴起的一项无创治疗技术,已成为治疗AM的一大热点,给未来有生育需求的女性患者提供了一种保宫的治疗选择。为此,本文拟对MRgFUS的发展及其在AM治疗中的应用情况作一介绍。

MRgFUS的发展

高强度超声聚焦(high intensity focused ultrasound,HIFU)是20世纪90年代初国际上兴起的无创治疗技术,于1997年12月应用于我国临床实践,目前已经用于治疗症状性子宫肌瘤/AM、骨肿瘤、神经系统等相关疾病。HIFU是利用超声束可以穿透软组织并聚焦在靶点的特点,在体内靶区瞬时产生60~100℃的高温,通过生物学效应(热效应、空化效应、机械效应等)使靶区细胞形成不可逆的凝固性坏死,从而实现靶区的无创消融[3-4]。目前,HIFU治疗根据引导方式的不同可以分为超声引导聚焦超声术(ultrasound-guided focused ultrasound surgery,USgFUS)和MRgFUS,这两者各有其优势,均在临床治疗中取得一定成效。

USgFUS能够实时显示组织在消融过程以及消融后出现的高回声,并提供有关声束路径和潜在障碍的相关信息。然而,超声无法获取实时的温度信息,缺乏温度反馈和自适应加热机制,使得操作过程无法获得目标组织的温度和热量信息,容易导致在一些血流灌注较快(散热加快)的区域存在消融不完全的可能。MRgFUS在治疗过程中利用MR的测温技术可以为治疗过程提供一个接近实时的温度图,用于跟踪聚焦点和周围组织的加热模式,MR作为HIFU传感器的反馈,其闭环反馈能在一定程度上确保热量的沉积足以引起整个靶区的凝固性坏死[3]。与此同时,利用MR精细的解剖细节显示和高软组织分辨率,可以在术前通过预扫描获得病变部位的三维图像信息,用于靶区和重要组织结构的勾画,术后进行动态增强扫描,获取靶区和周围组织结构的消融情况。

MRgFUS治疗子宫腺肌症的临床应用

1.对AM治疗的相关研究

Fukunishi等[5]对20例AM患者进行MRgFUS治疗,并将治疗后增强的MRI所显示的非灌注区分成R型(圆形)、S型(锯齿状)和H型(蜂窝状)3型,发现大多数(16/20)患者所表现出来的为R型,很好地实现了消融;除此之外,该研究还发现大多数在T2WI上表现为低信号的病变组织能够获得很好的消融,与子宫肌瘤的消融相类似,考虑这可能是因为病变组织含水量少,热量散失得少,同样大小的病灶所需能量就越少。同时,Fukunishi等还认为由于MRgFUS消融的疗效跟病变组织血供有关,处于不同月经周期的女性可能因子宫内膜下血供(螺旋动脉大小、形态、密度等)的不同而在治疗效果方面存在差异,但这仅是理论上的分析和推测,缺乏临床大样本、长期的随访结果。目前,对于月经周期是否影响MRgFUS的治疗效果尚无定论。

Fan等[6]对10例AM患者进行治疗后,发现前壁的非灌注体积(non-perfused volume,NPV)要高于侧壁和后壁,考虑这可能与超声束的传播相关,超声束通过较短的路径时,能量衰减损失得就越少,治疗的效果也越好。同时,Zhang等[7]的研究结果显示,病变血供差、腹壁较薄、病变体积较大、T2WI高信号灶较少、病变位于子宫前壁的AM患者,更容易获得较大的NPV比值,而NPV比值越大,消融效率越高。因此,利用这些因素来选择HIFU患者是确保治疗成功的关键。对于不同类型的AM,Kim等[8]在MRgFUS治疗6个月后发现,局灶性AM治疗后疼痛评分高于弥漫性AM(P=0.02),且不并发子宫肌瘤,两者间治疗效果没有显著差异。同时也证实MRgFUS对弥漫性和局限性AM都有效。

除此之外,腹壁的瘢痕对治疗也有一定影响,有研究[9]表明,虽然有无腹壁瘢痕不影响靶区的消融,但有瘢痕组皮肤烧伤发生率明显高于无瘢痕组(P<0.05),并据此认为瘢痕宽度>10 mm就不应进行该治疗。

2.治疗后妊娠情况

过去曾认为HIFU治疗只适用于未来无生育需求的女性,但近些年的研究表明,只要严格掌握HIFU治疗的适应证与禁忌证,MRgFUS治疗并不影响患者妊娠和分娩过程,不会增加其自然流产和妊娠并发症的发生率。例如,Rabinovici等[10]对51例患者进行MRgFUS治疗后发现,有41%的患者正常妊娠,其自然流产率为28%,生产中经阴道分娩率达到64%,平均受孕时间是8个月。该研究初步证实了MRgFUS治疗AM后可以在一定程度上提高患者的妊娠率,且对分娩过程及胎儿无不良影响。

3. 联合治疗

尽管以上研究认为MRgFUS对于AM是安全、有效的无创治疗方法,而且不涉及电离辐射,具有可重复操作的优势,但与子宫肌瘤相比,AM治疗所需要的能量更高、消融效率较低。Huang等[11]的研究表明,AM组靶点能量平均为1 039~5 698(2 852±991)J,高于肌瘤组的600~6 466(2 485±1 137)J(P<0.01),且AM组的消融效率低于肌瘤组(P<0.01),并发症的发生率为47.6%,高于肌瘤组的18.8%(P<0.05)。并发症包括腹壁灼伤、下腹部疼痛、周围肠管水肿、下肢麻木和骶尾部疼痛等,这些症状在绝大部分患者的后续随访过程中可基本消失。但也有些患者治疗后并没有明显的症状改善,这可能是因为并发盆腔异位症,由于子宫内膜异位症病灶较小,单纯MRgFUS治疗无法实现有效的消融[12]。对于AM这种激素依赖性疾病而言,HIFU治疗仅是使治疗区域发生凝固性坏死,不改变患者体内激素的水平,MRgFUS治疗后患者仍有可能在雌激素的持续刺激下复发。有研究[13]表明,HIFU联合促性腺激素释放激素激动剂(GnRH-a)治疗能够有效提高治疗效果,术前应用可缩短术中治疗时间,术后辅助左炔诺孕酮宫内缓释系统或GnRH-a能有效控制AM患者的临床症状,减小子宫体积及降低术后复发的可能性,尽可能保证患者生育功能不受影响。联合用药对于AM的治疗来说是一种未来趋势,目前AM的治疗指南建议终身治疗。

MRgFUS治疗的展望

一般消融的总体时间控制在180 min或患者能耐受的范围内,具体时间需要根据患者病灶的消融及能量吸收情况来定。对于体积较大的病灶,往往需要2次干预或者联合其他治疗[14];与此同时,AM病灶内有许多异常增生的血管,血流的影响会使单次消融中有较多的热量散失,导致达不到足以发生病灶凝固性坏死的温度,从而影响治疗效果。近些年发展起来的容积反馈消融技术使得电导聚焦沿垂直于HIFU束的平面上做同心圆运动,会产生椭圆形的消融体积,直径最多可达16 mm,能实现一次处理便消融更大的体积,从而有效实现消融时间的缩短以及消融过程热量的散失。Voogt等[15]将此项技术应用于33例子宫肌瘤的患者,初步证实此技术的安全性及有效性,但对于AM的治疗尚缺乏一定的验证。

新发展出的“磁共振引导下的相控型高强度聚焦超声(phased high intensity focused ultrasound)”,简称“MRI-pHIFU”,是采用多模式聚焦的方式,通过多元相控实现超声束的靶点聚焦及三维偏转,不但可以实现焦点模式及位置的快速移动,同时可以关闭部分阵元,实现聚焦斑的相控扫描,使焦斑可以准确定位,为精准、安全消融提供了保障,从而实现真正的无创治疗。目前,该技术处在临床试验阶段,尚未大规模投入临床使用。

总 结

AM一直是影响女性生活质量的一大难题,MRgFUS将MRI与HIFU结合,提供了一种保宫治疗的无创方法。临床初步应用结果显示,MRgFUS用于AM的治疗已取得较好的疗效,但长期疗效和复发情况仍需大样本、多中心前瞻性研究予以证实。现有研究多为回顾性的分析,缺乏与传统治疗方式在安全性及有效性方面的比较,联合治疗能否进一步提高MRgFUS疗效也有待进一步验证。但MRgFUS作为一种无创的治疗技术,或许为有生育需求的腺肌症患者提供了一种安全、可期待的方法。

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