扈杰杰，欒　杰，劉春軍，陳　琳，邢文珊，劉溫悅（.浙江省腫瘤醫(yī)院乳腺外科 浙江 杭州 300；.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院乳房整形與再造中心 北京 0044）

·整形美容·

基于MRI數(shù)據(jù)的乳房?jī)?nèi)聚丙烯酰胺水凝膠體積的測(cè)量

扈杰杰1，欒杰2，劉春軍2，陳琳2，邢文珊2，劉溫悅2
（1.浙江省腫瘤醫(yī)院乳腺外科 浙江 杭州 310022；2.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院乳房整形與再造中心 北京 100144）

目的：建立一套應(yīng)用核磁（MRI）數(shù)據(jù)進(jìn)行乳房?jī)?nèi)PAHG體積計(jì)算的方法，并驗(yàn)證該方法的精確性。方法：將MRI數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics軟件，對(duì)PAHG區(qū)域進(jìn)行三維重建，獲得PAHG的體積。選取PAHG注射隆乳患者10名，由3位操作者采用該方法進(jìn)行可重復(fù)性測(cè)定，每位患者測(cè)量10次，從而驗(yàn)證該體積測(cè)量方法的精確性。結(jié)果：不同測(cè)量者所測(cè)量的乳房?jī)?nèi)PAHG的體積之間無(wú)顯著地統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.173）；每個(gè)測(cè)量者每次測(cè)量的體積之間的相關(guān)系數(shù)為0.964。結(jié)論：采用Mimics軟件通過(guò)核磁數(shù)據(jù)三維重建測(cè)量乳房?jī)?nèi)PAHG的體積是一種精確性很高的方法。

聚丙烯酰胺水凝膠；乳房；體積；MRI；測(cè)量

聚丙烯酰胺水凝膠（Polyacrylamide Hydrogel，PAHG）曾被廣泛應(yīng)用于整形與美容外科。自從1997年中國(guó)國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)它的使用后，在短短10年里，共有大約20萬(wàn)患者接受PAHG注射隆乳術(shù)［1］。盡管很多報(bào)道認(rèn)為PAHG用于軟組織填充可以取得良好的效果［2-4］，但是也有大量的研究報(bào)道PAHG注射后有很多并發(fā)癥。這些并發(fā)癥包括腫塊和硬結(jié)、疼痛和乳腺痛、畸形和不對(duì)稱(chēng)、移位、血腫、炎癥和感染、泌乳障礙、心理問(wèn)題，甚至延誤乳腺癌的診斷［5-16］。中國(guó)FDA決定從2006年4月30日起全面停止生產(chǎn)、銷(xiāo)售和使用PAHG。自此以后，大量患者來(lái)我院要求取出PAHG。他們中的大多數(shù)是因?yàn)椴l(fā)癥而要求手術(shù)，但也有一些單純是因?yàn)閾?dān)心PAHG的安全性。

我中心采用乳暈切口在直視下行PAHG的取出，可以取出大多數(shù)的PAHG，但是PAHG取出術(shù)后，乳房形態(tài)會(huì)受到一定的影響。如果患者對(duì)于術(shù)后形態(tài)比較在意，強(qiáng)烈要求乳房形態(tài)修復(fù)，這時(shí)整形醫(yī)生就會(huì)考慮應(yīng)用硅凝膠假體的一期修復(fù)術(shù)。然而這些患者大都是在小的診所或美容院行PAHG注射隆乳術(shù)，他們對(duì)于所注射的PAHG的量等信息知之甚少，這就使一期修復(fù)的手術(shù)計(jì)劃比較困難。

乳房?jī)?nèi)注射的PAHG的體積的準(zhǔn)確測(cè)定，不僅可以幫助筆者明確乳房?jī)?nèi)PAHG的取出情況，也可以幫助筆者判斷取出方法的有效性。同時(shí)它也是人工材料取出術(shù)后一期假體置入術(shù)前評(píng)估的重要內(nèi)容，直接影響術(shù)后的乳房形態(tài)。因此有一個(gè)可靠的計(jì)算PAHG體積的方法是非常有必要的。由于MRI是目前最有效和最可靠的PAHG的影像學(xué)檢查方法，筆者依據(jù)患者的MRI數(shù)據(jù)，將三維重建技術(shù)應(yīng)用于PAHG體積的測(cè)量，建立了一套相應(yīng)的測(cè)量方法。筆者也對(duì)該方法的準(zhǔn)確性進(jìn)行了可重復(fù)性檢驗(yàn)。

1　材料和方法

2005年1月至2012年12月，共有407例患者因?yàn)樵谄渌t(yī)院或診所接受PAHG注射隆乳所致的術(shù)后并發(fā)癥來(lái)我院就診。筆者從中隨機(jī)選取10名患者（表1）。這些患者之前未接受任何針對(duì)PAHG的手術(shù)治療，且無(wú)其他的乳腺疾病及乳房手術(shù)史，年齡25～46歲（平均34.1歲）。從注射至取出的時(shí)間間隔為2～10年（平均6.6年）。術(shù)后并發(fā)癥包括可觸及的腫塊或硬結(jié)、疼痛和心理?yè)?dān)憂。所有的患者術(shù)前均常規(guī)行核磁檢查（西門(mén)子1.5T超導(dǎo)磁共振），以明確PAHG注射的位置及層次?；颊吒┡P于特制的雙側(cè)乳腺相控表明線圈上，使雙側(cè)乳房對(duì)稱(chēng)自然懸垂于線圈洞穴內(nèi)。核磁測(cè)量序列包括：T1T2軸位壓脂像、T2矢狀位親水相及壓脂像。

PAHG體積MRI測(cè)量方法的建立：將通過(guò)MRI掃描獲得的雙側(cè)乳房的MRI數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics軟件，獲取注射的人工材料的親水像與壓脂像數(shù)據(jù)。矢狀位T2壓脂像（圖1）為核磁重建的最佳序列。選取合適的threshold值，以確保選中盡可能多的注射的人工材料，盡量不要選中PAHG以外的區(qū)域。因?yàn)镻AHG具有類(lèi)似于水的明亮信號(hào)，因此它很容易與血管混淆。參照T2矢狀位的親水像（圖2），擦除被誤染的血管。范圍選定后（圖3），對(duì)注射的PAHG進(jìn)行三維重建（圖4），從而獲得PAHG的體積。

圖1　PAHG注射隆乳患者的雙乳MRl的矢狀位T2壓脂像

圖2　PAHG注射隆乳患者的雙乳MRl的矢狀位T2親水像

圖3　選用合適的threshold值以選定注射的PAHG的范圍

圖4　乳房?jī)?nèi)PAHG的三維重建圖像

表1　患者基本信息 （x-±s）

可重復(fù)性測(cè)定：由3位操作者采用上述體積測(cè)量方法，分別對(duì)10名患者進(jìn)行PAHG體積的測(cè)定，每位患者測(cè)量10次。記錄測(cè)量所獲得的體積數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析：應(yīng)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行分析，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。每個(gè)測(cè)量者測(cè)量體積間行相關(guān)性測(cè)定計(jì)算組內(nèi)的相關(guān)系數(shù)，并通過(guò)重復(fù)測(cè)量的方差分析測(cè)定不同測(cè)量者之間的組間差異。認(rèn)為P＜0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

3位測(cè)量者測(cè)量的10例患者注射的PAHG的體積見(jiàn)表2。乳房?jī)?nèi)注射的PAHG體積的平均值在266.29～884.88ml（表3）。不同的測(cè)量者所測(cè)量的PAHG注射的體積之間沒(méi)有顯著性差異（P=0.173），表明該測(cè)量方法具有非常高的精確性。每個(gè)測(cè)量者每次測(cè)量的體積之間的相關(guān)系數(shù)為0.964，顯示了每個(gè)測(cè)量者在不同次測(cè)量間具有很高的一致性。

3　 討論

本研究的目的是尋求一種精確測(cè)量注射的PAHG體積的方法。MRI檢測(cè)PAHG具有非常高的靈敏度，而且可以準(zhǔn)確地判斷PAHG在乳房?jī)?nèi)的注射層次。MRI三維重建具有很高的準(zhǔn)確性。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示應(yīng)用MRI數(shù)據(jù)測(cè)量PAHG的體積具有很高的可重復(fù)性，可以精確地計(jì)算注射的PAHG的體積。這對(duì)于PAHG取出前的術(shù)前評(píng)估是至關(guān)重要的。除此之外，筆者還可以了解乳房?jī)?nèi)PAHG的分布及組織受侵及的程度。通過(guò)這些，筆者可以評(píng)價(jià)PAHG取出的難度、風(fēng)險(xiǎn)，估計(jì)PAHG取出術(shù)后的乳房形態(tài)，確定即刻假體置入乳房再造的可行性。根據(jù)測(cè)量的體積，筆者可以選擇合適體積的假體以一期修復(fù)PAHG取出術(shù)后的乳房畸形。然而一期假體置入行乳房 形態(tài)的修復(fù)需要具備一定的條件。羅盛康［17］等認(rèn)為一期假體置入需要具備以下條件：①?zèng)]有乳房腫塊及感染；②超過(guò)90%以上的注射物被取出；③胸大肌內(nèi)或胸大肌后間隙沒(méi)有殘留的注射物；④足夠的健康腺體和胸大肌覆蓋假體；⑤乳房下皺襞位置未受損或者可以同時(shí)被重建；⑥沒(méi)有全身疾病或者心理問(wèn)題。除此之外，筆者認(rèn)為仍需具備以下條件：①PAHG注射的范圍不能大于假體置入的范圍；②關(guān)閉的腔隙時(shí)，腔隙表面不能殘留PAHG。

表2　3位測(cè)量者測(cè)量的10例患者注射的PAHG的體積 （ml）

表3　乳房?jī)?nèi)注射的PAHG的體積 （x-±s，ml）

表3　乳房?jī)?nèi)注射的PAHG的體積 （x-±s，ml）

患者 測(cè)量者1 測(cè)量者2 測(cè)量者3 x-±s患者1 417.80±3.80 417.65±2.62 414.13±3.44 416.53±2.08患者2 551.24±3.51 552.53±1.41 544.64±3.13 549.47±4.23患者3 320.57±2.56 316.23±1.24 319.04±2.87 318.61±2.20患者4 265.99±3.15 270.15±2.37 262.74±2.42 266.29±3.71患者5 376.45±3.83 374.48±3.67 373.95±3.77 374.96±1.32患者6 450.07±3.77 452.84±5.35 452.92±5.20 451.94±1.62患者7 499.68±4.23 497.97±2.21 505.33±2.76 500.99±3.85患者8 496.69±3.37 495.58±4.20 508.23±6.75 500.17±7.01患者9 615.84±5.18 602.49±3.61 603.57±7.74 607.30±7.42患者10 881.74±4.52 891.81±3.61 881.08±4.67 884.88±6.01

通過(guò)該方法計(jì)算出的PAHG的體積，除了可以作為一期假體置入的依據(jù)，也可以用來(lái)計(jì)算注射PAHG取出術(shù)后的殘余量。筆者還可通過(guò)計(jì)算的殘余量評(píng)價(jià)不同手術(shù)方法的有效性并比較乳房?jī)?nèi)不同分布的PAHG的取出情況。

目前尚無(wú)文章介紹PAHG的體積的計(jì)算方法。然而已有很多文章報(bào)道測(cè)量硅凝膠乳房假體的體積的方法［18-21］。最近，Ross Rudolph等報(bào)道了應(yīng)用CAD軟件輔助MRI數(shù)據(jù)計(jì)算假體的體積的方法［22］。該方法可以準(zhǔn)確快速地測(cè)量硅凝膠假體的體積。但是水凝膠注射隆乳于硅凝膠假體隆乳不同，PAHG并不能限定于包膜范圍內(nèi)。由于肌肉活動(dòng)或重力影響，尤其是當(dāng)不正確的按摩或者突發(fā)暴力損傷包膜時(shí)，PAHG很容易移位［23］。PAHG自身的流動(dòng)性特征除了可引起如疼痛、紅腫、硬結(jié)、游走性包塊、乳房變形等多種并發(fā)癥以外，還可以浸潤(rùn)周?chē)M織而引起組織變性。這些特點(diǎn)使得水凝膠的空間分布極不規(guī)則，也使PAHG體積的計(jì)算更加復(fù)雜。孫家明等［24］曾應(yīng)用Amira軟件行MRI三維重建確定隆乳術(shù)后PAHG的分布，雖有同時(shí)計(jì)算注射物的體積，但并未分析該種計(jì)算方法的準(zhǔn)確性。

在本研究中，計(jì)算的聚丙烯酰胺水凝膠的體積與實(shí)際注射的體積相比較。因?yàn)樾g(shù)前無(wú)法獲得注射的聚丙烯酰胺水凝膠的體積。即使獲知注射體積，由于PAHG的親水特性和注射時(shí)稀釋倍率的不同，可因體內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生吸水膨脹或脫水收縮的變化，實(shí)際體積與注射量有較大差別，因此不能以注射量判定實(shí)際體積。同時(shí)筆者也不可能將計(jì)算的體積與術(shù)后取出材料的體積相比較。首先，聚丙烯酰胺水凝膠是親水性的材料，部分材料可以通過(guò)鹽水沖洗后抽吸出，而術(shù)中腔隙也會(huì)用大量的生理鹽水反復(fù)沖洗。所以取出的聚丙烯酰胺水凝膠的體積無(wú)法與測(cè)量的聚丙烯酰胺水凝膠的體積相符。其次，術(shù)中筆者不僅要取出聚丙烯酰胺水凝膠，而且其包膜及變性組織也須一并取出。這就導(dǎo)致所取出的組織體積與計(jì)算體積不符。最后，部分聚丙烯酰胺水凝膠也可能會(huì)被注射至皮下或肋間肌等其他組織中?？紤]到術(shù)中安全及術(shù)后的乳房形態(tài)，聚丙烯酰胺水凝膠不可能被完全取凈。這也使取出材料的量與所計(jì)算體積不同。

4　結(jié)論

應(yīng)用MRI掃描數(shù)據(jù)計(jì)算注射的PAHG的體積是一種精確性很高的方法。注射的PAHG的體積的測(cè)量對(duì)于術(shù)前術(shù)后評(píng)估及即刻假體置入時(shí)假體的選擇均具有十分現(xiàn)實(shí)的重要意義。

［1］Zhen-Xiang W，Dong-Lin L.Polyacrylamide Hydrogel Injection for Augmentation Mammaplasty：Loss of Ability for Breastfeeding［J］. Ann Plast Surg，2012，69：123-128.

［2］Christensen LH，Breiting BV.Long-term effects of polyacrylamide hydrogel on human breast tissue［J］.Plast Reconstr Surg，2003，111：1883-1890.

［3］Galatenko NA.Toxicological Estimate of Hydrogel PAAG （for endoprosthesis）.Kiev，Ukraine：Institute of Chemistry of High-Molecular Compounds，National Academy of Sciences of Ukraine.1992.

［4］Kovanskaya VA.Statistic analysis of the results of soft tissue contour plastics with the use of hydrogel PAAG.Presented at the Scientifc-Practical Conference on ''10 Years Experience in the Wide Clinical Use of Hydrophile Polyacrylamide Gel in Plastic，Aesthetic，Reconstr uctive Surgery，'' Kiev，Ukraine.2000：13-16.

［5］Acarturk S，Gencel E，Tuncer I.An uncommon complication of secondary augmentation mammaplasty：bilaterally massive engorgement of breasts after pregnancy attributable to postinfection and blockage of mammary ducts［J］.Aesthetic Plast Surg，2005，29：274-279.

［6］Cheng NX，Wang YL，Wang JH，et al.Complications of breast augmentation with injected hydrophilic polyacrylamide gel［J］. Aesthetic Plast Surg，2002，26：375-382.

［7］Cheng NX，Liu LG，Hui L，et al.Breast cancer following augmentation mammaplasty with polyacrylamide hydrogel （PAHG） injection［J］. Aesthetic Plast Surg，2009，33：563-569.

［8］Leung KM，Yeoh GP，Chan KW.Breast pathology in complications associated with polyacrylamide hydrogel （PAHG） mammaplasty［J］. Hong Kong Med J，2007，13：137-140.

［9］Khan UD.Breast autoinfation with sterile pus as a marker of implant rupture：single-stage treatment and outcome of five consecutive cases［J］.Aesthetic Plast Surg，2009，33：58-65.

［10］辛敏強(qiáng)，穆蘭花，欒杰，等.聚丙烯酰胺水凝膠注射隆乳術(shù)后局部并發(fā)癥的診斷和治療［J］.國(guó)際外科學(xué)雜志，2007，34（7）：503-封3.

［11］孫秀鋒，王洪燕，鄭妍麗，等.聚丙烯酰胺水凝膠注射隆乳術(shù)后并發(fā)癥的診治分析［J］.大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，33（05）：473-475.

［12］Lihua Liu，Miaomiao Long，Junping Wang，et al.Quantitative Analysis of Diffusion-Weighted Imaging for Diagnosis of Puerperal Breast Abscess After Polyacrylamide Hydrogel Augmentation Mammoplasty：Compared with Other Conventional Modalities［J］. Aesthetic Plast Surg，2015，39（1）：84-90.

［13］Chen G，Wang Y，Huang JL.Breast cancer following polyacrylamide hydrogel injection for breast augmentation：A case report［J］.Mol Clin Oncol，2016，4（30）：433-435.

［14］Zhao Y，Yuan NA，Li K，et al.Bilateral breast cancer following augmentation mammaplasty with polyacrylamide hydrogel injection：A case report［J］.Oncol Lett，2015，9（6）：2687-2693.

［15］Chen L，Sha L，Huang SP，et al.Treatment for displacement of PAAG mixture after injection augmentation mammoplasty［J］.Int J Clin Exp Med，2015，8（3）：3360-3370.

［16］Do ER.Shim JS.Long-term Complications from Breast Augmentation byInjected Polyacrylamide Hydrogel［J］.Arch Plast Surg，2012，39（3）：267-269.

［17］Sheng-Kang L，Ning-xin Cheng，et al.Our Strategy in complication management of augmentation mammaplasty with polyacrylamide hydrogel injection in 235 patients［J］.J Plast Reconstr Aesthetic Surg，2011，64：731-737.

［18］Akbas H，Sahin B，Eroglu L，et al.Estimate of breast prosthesis volume by the Cavalieri principle using magnetic resonance images［J］.Aesthetic Plast Surg，2004，28：275-280.

［19］Mineyev M，Kramer D，et al.Measurement of breast implant volume with magnetic resonance imaging［J］.Ann Plast Surg，1995，34：348-351.

［20］Nachbar JM，Orrison WW.Validation of quantification of breastimplant capsule surface area and volume using magnetic resonance imaging［J］.Ann Plast Surg，1991，27：321-326.

［21］Tuncali D，Ozgür F.Spontaneous autoinflation of saline-filled mammary implants：postoperative volume determination by magnetic resonance imaging［J］.Aesthetic Plast Surg，1991，23：437-442.

［22］Ross R，Nancy F.Calculation of Silicone Breast Implant Volumes Using Breast Magnetic Resonance Imaging［J］.Aesthetic Surg J，2009，29：310-313.

［23］Cheng NX，Xu CL，Deng H，et al.Migration of implants：A problem with injectable polyacrylamide gel in aesthetic plastic surgery［J］. Aesthetic Plast Surg，2006，30：215-225.

［24］孫家明，袁泉，郭科，等.MRI三維重建在聚丙烯酰胺水凝膠注射隆乳術(shù)后診斷中的應(yīng)用［J］.中華整形外科雜志，2008，24（5）：371-373.

Volume measurement of Polyacrylamide Hydrogel（PAHG）on the basis of MRI scans

HU Jie-jie1，LUAN Jie2，LIU Chun-jun2，CHEN Lin2，XING Wen-shan2，LIU Wen-yue2
（1. Department of Breast Surgery ，Zhejiang Cancer Hospital，Hangzhou 310022，Zhejiang，China； 2. Department of Breast Plastic and Reconstructive Surgery，Plastic Surgery Hospital of Chinese Academic Medical College，Beijing 100144，China）

Objective Establish a method to estimate the volume of PAHG on the basis of MRI scans and monitor the reliability and precision of it. Methods The MRI images of ten randomly chosen patients were imported to the Mimics software. And the volumes were gotten after three-dimensional reconstruction of injected PAHG. Three residents estimated the volumes of PAHG 10 times for each patient using this method to check the precision and observe independency of this method. Results There is no signifcantly difference between the 3 observers about the calculated volumes of the PAHG injected（P =0.173）.The intraobservers correlation coeffcient is 0.964. Conclusion Calculation of volume of PAHG using magnetic resonance imaging（MRI） in combination with Mimics software appears to be a precise method.

Polyacrylamide Hydrogel； breast； volume； MRI； measurement

R655.8

A

1008-6455（2016）08-0001-04

2016-04-28

2016-08-04

編輯/張惠娟

欒杰，主任醫(yī)師，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院副院長(zhǎng)，中華醫(yī)學(xué)會(huì)整形外科學(xué)分會(huì)副主任委員候任主任委員等；主要研究方向：乳房整形與重建。E-mail:doctorluanjie@sina.com