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(Departmentof Medical Imaging, the First Affiliated Hospital, KunmingMedical University, Kunming 650032, China)

Parametric imaging of contrast-enhanced ultrasound of uterine fibroids with different T2WI signal intensity

LURencai,ZHAOWei*,YIGenfa,YAORuihong,ZHANGHuai

(DepartmentofMedicalImaging,theFirstAffiliatedHospital,KunmingMedicalUniversity,Kunming650032,China)

Objective To investigate the value of parametric imaging of CEUS in uterine fibroids with different signal intensity on T2WI by high intensity focused ultrasound (HIFU), and dynamic vascular pattern (DVP). Methods Totally 16 patients with single uterine fibroids were divided into high intensity group (n=6), isointensity group (n=4) and low intensity group (n=6) according the signal intensity on T2WI before HIFU treatment. CEUS were performed on each patient. SonoLive CAP software was used to analyze the CEUS images and DVP parametric images were reconstructed. Results The maximum intensity, rising time, time to peak and mean transit time were (235.40±35.46)%, (22.80±3.16)s, (25.09±2.44)s, (125.78±27.63)s in high intensity group, (71.97±2.43)%, (24.85±3.22)s, (32.81±3.92)s, (66.52±3.48)s in isointensity group and (16.17±2.83)%, (25.42±2.66)s, (32.82±3.76)s, (64.27±3.33)s in low intensity group. There were statistically significant differences among three groups (allP<0.05). DVP curve was divided into two types: non-washout in high intensity group and cystic type in low intensity group. Conclusion CEUS and DVP imaging can directly quantitively display the difference of blood perfusion among the uterine fibroids with different signal intensity on T2WI which can provide important information for HIFU treatment in uterine fibroids.

Uterine fibroids； High intensity focused ultrasound； Dynamic vascular pattern； Magnetic resonance imaging

高強度聚焦超聲(high intensity focused ultrasound, HIFU)可安全、無創(chuàng)地治療子宮肌瘤，于臨床已廣泛應用[1]。然而，血供豐富的肌瘤可因血流帶走熱量而使治療區(qū)難以達到相應的溫度，進而影響療效[2-3]。微泡超聲造影劑可用于HIFU治療過程中實時監(jiān)控消融范圍，評估消融效果；還可用于增強治療過程中區(qū)域能量沉積，提高消融效率[4]。動態(tài)血管模型(dynamic vascular pattern, DVP)是利用CEUS動態(tài)顯示病灶及組織器官內微泡超聲造影劑填充過程的分析技術，間接反映病灶與局部組織間血流灌注差異。本研究于HIFU治療過程應用SonoLiver CAP軟件，行CEUS定量參數(shù)分析，并構建DVP曲線，分析不同類型子宮肌瘤血流灌注的差異。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2016年9月—2017年1月我院超聲及MRI確診為單發(fā)子宮肌瘤并行HIFU治療的患者16例，年齡28～49歲，平均(37.1±6.1)歲，所有患者術前行MR檢查，依據(jù)Zhao等[5]的分類標準，按照子宮肌瘤T2WI信號不同分為3組：高信號組(n=6)，信號等于或高于肌層；等信號組(n=4)，信號高于骨骼肌而低于肌層；低信號組(n=6)，信號與骨骼肌相近。術前完善相關檢查，簽署知情同意書。

1.2儀器與方法 HIFU治療設備為重慶JC200聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng)，治療頭頻率0.8 MHz，監(jiān)控超聲為HIFU-6 150 Mylab70 XVision。超聲造影劑使用聲諾維。MR檢查采用Philips Achieva 3.0T雙梯度超導MR成像儀。圖像分析軟件采用TomTec公司的SonoLiver CAP軟件。

1.2.1 HIFU治療前超聲造影方法 術前無渣飲食3天，術前1天晚上行清潔灌腸。患者俯臥于治療床，下腹部浸于脫氣水中，脫氣水囊置于換能器與腹壁之間，以將腸道推離聲通道。

將59 mg聲諾維凍干粉溶解于5 ml 生理鹽水中，充分震蕩混勻。治療前將監(jiān)測超聲儀調整至造影狀態(tài)，經靜脈團注造影劑1.5 ml，再迅速推注生理鹽水5 ml，沖洗靜脈通道。常規(guī)選擇腫瘤矢狀切面，觀察超聲造影全過程直至造影微泡消失。以DICOM格式保存造影過程動態(tài)影像，并將圖像傳輸至SonoLiver CAP軟件進行分析。

1.2.2 圖像處理及分析 采用TomTec SonoLiver CAP軟件對肌瘤造影后回聲強度隨時間變化進行定量分析，獲得肌瘤和肌層的時間—強度曲線(time-intensity cures, TIC)。在CEUS圖像上勾畫ROI：①邊界ROI，描畫肌瘤和盡可能大范圍周邊肌層組織區(qū)域輪廓；②病灶ROI，描畫整個肌瘤輪廓；③肌層ROI，在邊界ROI內描畫1個周圍肌層組織區(qū)域，直徑約為1 cm。SonoLiver CAP軟件輸出數(shù)據(jù)分析結果主要有：上升時間(rising time, RT)、達峰時間(time to peak, TTP)、峰值強度(maximum intensity, Imax)、平均渡越時間(mean transit time, mTT)、擬合質量(quality of fit, QOF)。分析時要求每個病灶ROI及參考ROI的QOF均≥80%，即擬合質量良好。

采用DVP參數(shù)成像將病灶與周圍組織增強水平差值進一步處理，得到DVP曲線，并通過彩色編碼方式將肌瘤與周圍肌層組織增強水平差值的變化轉換為顏色變化，獲得DVP參數(shù)圖。

1.3統(tǒng)計學分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計分析軟件，計量資料用±s表示。肌瘤與周圍肌層組織間造影參數(shù)比較采用配對t檢驗，3組間子宮肌瘤定量分析參數(shù)比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1子宮肌瘤與周圍肌層組織間造影參數(shù)比較 高信號組Imax、RT和TTP與肌層比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)；mTT差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。等信號組Imax、RT與肌層比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)；TTP、mTT比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。低信號組Imax、RT、TTP和mTT與肌層比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。見表1。

2.2 3組子宮肌瘤間造影參數(shù)比較 3組間各定量分析參數(shù)比較總體差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。兩兩比較：高、等、低信號組Imax比較差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)，高信號組Imax較等、低信號組高；高信號組與等、低信號組RT、TTP、mTT比較差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)，高信號組RT、TTP低于等、低信號組，mTT高于等、低信號組；等、低信號組RT、TTP、mTT比較差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。見表2。

2.3子宮肌瘤DVP表現(xiàn) SonoLiver CAP軟件分析后圖像包含4個象限，左上象限為描畫的邊界ROI(藍線)、病灶ROI(綠線)、肌層ROI(黃線)；右上象限為DVP參數(shù)圖，以彩色編碼顯示肌瘤與肌層增強水平差值變化，黑色表示差值為零，黃色或紅色表示正向差值，藍色或綠色代表負向差值，顏色越深則差值約大；左下象限為肌瘤(綠線)和肌層(黃線)TIC，曲線上的點表示肌瘤ROI內實時回聲強度平均值；右下象限為對TIC再次處理后得到的DVP曲線(圖1～3)。

表1 不同信號組子宮肌瘤與周圍肌層造影參數(shù)比較(±s)

表1 不同信號組子宮肌瘤與周圍肌層造影參數(shù)比較(±s)

組別Imax(%)RT(s)TTP(s)mTT(s)高信號組 肌瘤235．40±35．4622．80±3．1625．09±2．44125．78±27．63 肌層10031．62±9．8936．71±6．03141．86±53．11t值 9．351-2．755-4．742-0．713P值 <0．0010．0400．0050．508等信號組 肌瘤71．97±2．4324．85±3．2232．81±3．9266．52±3．48 肌層10026．52±3．5632．38±4．8871．20±4．24t值 -23．06-5．2180．155-1．266P值 <0．0010．0140．9160．295低信號組 肌瘤16．17±2．8325．42±2．6632．82±3．7664．27±3．33 肌層10015．44±3．1415．95±3．2774．59±4．95t值 -72．555．2457．057-4．007P值 <0．0010．0030．0010．010

表2 不同信號組子宮肌瘤間造影參數(shù)比較(±s)

表2 不同信號組子宮肌瘤間造影參數(shù)比較(±s)

組別Imax(%)RT(s)TTP(s)mTT(s)高信號組235．40±35．4622．80±3．1625．09±2．44125．78±27．63等信號組71．97±2．4324．85±3．2232．81±3．9266．52±3．48低信號組16．17±2．8325．42±2．6632．82±3．7664．27±3．33F值686．9668．192138．19110．06P值<0．001<0．001<0．001<0．001

DVP曲線根據(jù)開口方向及其與X軸關系主要表現(xiàn)為2種類型：①未消退型，類拋物線開口向下，下降支未降至X軸下方，高信號組子宮肌瘤的DVP曲線主要表現(xiàn)為此型(圖1)；②負向型：曲線位于X軸下方，類拋物線開口向上，等、低信號組子宮肌瘤DVP曲線主要表現(xiàn)為此型，尤以低信號肌瘤表現(xiàn)明顯(圖2、3)。

3 討論

3.1微泡超聲造影劑在HIFU治療子宮肌瘤中的應用 HIFU治療子宮肌瘤過程中，常應用微泡超聲造影劑行CEUS檢查，根據(jù)灰階改變情況和無灌注區(qū)體積來實時評估消融治療效果[6]。此外，微泡超聲造影劑可作為HIFU治療安全有效的增效劑[7]。在HIFU作用下，微泡通過其空化效應、熱效應、機械效應增強局部能量沉積，于靶病灶內發(fā)生一系列生物化學反應，生成有毒性的自由基和過氧化氫等化學物質導致細胞膜等結構損傷，進而提高消融效果[4,8-9]。本研究中聲諾維為第2代微泡超聲造影劑，由密閉的磷脂外殼和SF6氣體核心構成，穩(wěn)定性較高，屬于血池造影劑，微泡大小1～10 μm，暴露于聲場中可劇烈崩解，引起靶病灶內組織損傷[10-11]，進而提高消融效果。

子宮肌瘤HIFU消融療效與T2WI信號特征、肌瘤大小、血供和位置有關，而T2WI信號特征與肌瘤病理組織學特征有關[12]，可用于預測HIFU治療子宮肌瘤的療效[13]，低、等、高信號的子宮肌瘤，其膠原含量逐漸下降，肌瘤平滑肌細胞逐漸增多；組織膠原含量越多，聲衰減聲速值越大，組織吸收聲能量轉換為熱能的能力越強，因此低信號子宮肌瘤消融療效優(yōu)于等、高信號肌瘤[14]。另外，肌瘤血供也是影響消融療效的關鍵因素，富血供肌瘤在HIFU治療過程中可帶走大量熱量，使靶區(qū)能量不易沉積，導致手術時間延長，消融效果差。而微泡超聲造影劑的使用，可于病灶內造影劑濃聚時行HIFU消融治療，利用微泡的空化效應，有望提高對富血供肌瘤消融療效。由于不同子宮肌瘤血供豐富程度不一，過早開始消融則肌瘤內微泡造影劑濃度尚未濃聚，難以發(fā)揮其增效作用，過晚開始消融則微泡已從肌瘤內流逝，因此，需將注入微泡造影劑和HIFU消融開始時機有機結合。

3.2不同T2WI子宮肌瘤的動態(tài)血管模型 應用SonoLiver CAP軟件于HIFU治療前對不同T2WI信號肌瘤的CEUS過程定量分析，獲得DVP曲線和DVP參數(shù)圖，可直觀顯示不同類型肌瘤的血流動力學情況。定量分析參數(shù)Imax提示血流的豐富程度，RT表示動脈血供的豐富程度，TTP與肌瘤增強快慢有關，而mTT則表示造影劑廓清速度[15]。本研究中，3組子宮肌瘤Imax、RT與肌層比較差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)，提示不同信號肌瘤與肌層血供豐富程度的不同，高信號肌瘤內增強速度快，造影劑濃度高，而低信號肌瘤造影劑進入較慢，濃度較肌層低；低信號組子宮肌瘤TTP和mTT較肌層低，提示低信號肌瘤強化速度慢而廓清速度較肌層快。3組間高信號組Imax、mTT最大，RT和TTP最小，提示增強達到峰值時，高信號肌瘤內造影劑濃度最高，在肌瘤內滯留時間長，廓清慢，而等信號和低信號肌瘤則血供欠豐富，造影劑廓清快。TIC、DVP曲線和參數(shù)圖直觀顯示了肌瘤內增強情況。高信號組肌瘤增強曲線顯著位于肌層上方，彩色編碼圖肌瘤內黃/紅色填充，顯示肌瘤血供較肌層豐富(圖1)；低、等信號組肌瘤增強曲線位于肌層下方，肌瘤內部主要為冷色調填充，顯示肌瘤血供較肌層慢(圖2、3)。CEUS定量分析參數(shù)和DVP參數(shù)圖均提示高信號肌瘤血供豐富，進一步從血流灌注的角度解釋了高信號肌瘤HIFU療效較低信號肌瘤差的原因。同時，高信號肌瘤內微泡超聲造影劑達峰值時濃度高滯留時間長，可于濃聚時行HIFU消融治療，發(fā)揮其增效作用。

圖1 高信號組子宮肌瘤的增強模式和DVP曲線 肌瘤內增強速度較肌層快，DVP彩色編碼圖中為黃/紅色填充(箭)，DVP曲線為未消退型，肌瘤增強曲線(綠線)位于肌層(黃線)上方 圖2 等信號組子宮肌瘤的增強模式和DVP曲線 肌瘤內大部分強化較肌層低，DVP彩色編碼圖主要表現(xiàn)為藍色/黑色填充(箭)，DVP曲線顯示肌瘤增強曲線(綠線)位于肌層(黃線)下方 圖3 低信號子宮肌瘤的增強模式和DVP曲線 肌瘤內強化程度顯著低于肌層，DVP彩色編碼圖中為藍色填充(箭)，DVP曲線為負向型，肌瘤增強曲線(綠線)位于肌層(黃線)下方

本研究的局限性在于樣本量較少，且CEUS動脈相時間有限，對于肌瘤較大、肌層較薄者，描畫的ROI擬合度差，不能完全反映肌瘤或肌層內血流灌注情況；患者腹部運動幅度大，肌瘤深度不一，也會對某些造影參數(shù)值產生影響。

總之，DVP成像可直觀反映子宮肌瘤和周圍肌層組織間增強水平的差異，有助于判斷不同類型子宮肌瘤的血流灌注情況，為HIFU治療提供有價值的信息。

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[第一作者] 于淼(1991—)，女(滿族)，吉林吉林人，在讀碩士。

E-mail： ciqingxiangdai@vip.qq.com

[收稿日期] 2017-03-30 [修回日期] 2017-05-03

魯仁財(1991—)，男，云南大理人，在讀碩士。研究方向：腫瘤介入治療。E-mail： mluyut@163.com

趙衛(wèi)，昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院醫(yī)學影像科，650032。E-mail： kyyyzhaowei@vip.km169.net

2017-02-08

2017-05-26

不同T2WI信號子宮肌瘤超聲造影分析

魯仁財，趙 衛(wèi)*，易根發(fā)，姚瑞紅，張 淮

(昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院醫(yī)學影像科，云南 昆明 650032)

目的 對行高強度聚焦超聲(HIFU)消融治療的不同T2信號的子宮肌瘤行CEUS定量分析及動態(tài)血管模型(DVP)參數(shù)成像。方法 對16例行HIFU治療的單發(fā)子宮肌瘤患者，依據(jù)術前MRI T2WI信號不同分為高信號組(n=6)、等信號組(n=4)、低信號組(n=6)，于HIFU治療前行CEUS并利用SonoLiver CAP軟件對其行定量分析，以子宮肌瘤與周圍肌層增強水平差值為參數(shù)行DVP參數(shù)成像構建。結果 3組峰值強度、上升時間、達峰時間、平均渡越時間分別為：高信號組為(235.40±35.46)%、(22.80±3.16)s、(25.09±2.44)s、(125.78±27.63)s，等信號組為(71.97±2.43)%、(24.85±3.22)s、(32.81±3.92)s、(66.52±3.48)s，低信號組為(16.17±2.83)%、(25.42±2.66)s、(32.82±3.76)s、(64.27±3.33)s，3組間各參數(shù)比較差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。高信號、低信號組子宮肌瘤的DVP曲線主要表現(xiàn)為未消退型和負向型。結論 CEUS參數(shù)成像分析和DVP參數(shù)圖可直觀、動態(tài)、定量地反映不同T2信號子宮肌瘤的血流灌注差異，為HIFU治療子宮肌瘤提供重要信息。

子宮肌瘤；高強度聚焦超聲；動態(tài)血管模型；磁共振成像

R737.33; R445.1

A

1672-8475(2017)08-0489-05

10.13929/j.1672-8475.201702007