多参数MRI对子宫平滑肌肉瘤及不典型子宫肌瘤的鉴别诊断

毕秋，吕发金，肖智博，邹春霞，沈逸青，刘筱霜

子宫肉瘤(uterine sarcoma)是一种恶性度高、预后差的子宫罕见肿瘤[1]，最常见的病理类型为子宫平滑肌肉瘤(leiomyosarcoma，LMS)[2]，其标准手术切除方式为子宫加双附件全切除[3]。子宫肌瘤(leiomyoma)是女性生殖系统最常见的良性肿瘤，预后好[1]，患者可行激素及高强度聚焦超声(highintensity focused ultrasound，HIFU)等非手术方式治疗[4]。由此可见LMS与子宫肌瘤治疗方式差别很大，术前准确区分二者尤为重要。加之，LMS与子宫肌瘤患者的临床表现相似，术前误诊率高[5]，所以单凭临床指标来区分二者比较困难，必须借助其他检查来鉴别。

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)是目前鉴别LMS与子宫肌瘤的有效手段之一[6]，但仅通过MRI图像定性分析很难与不典型子宫肌瘤(atypical leiomyoma，ALM)相鉴别[7]。扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)及动态增强扫描(dynamic contrast-enhanced，DCE)是MRI的两种功能成像方式，之前已有其相关定性参数鉴别子宫肉瘤与变性子宫肌瘤的文章[8]，但目前国内外尚无MRI定性及定量参数联合鉴别LMS与ALM的研究。本研究的目的是探索MRI定性图像特点、DWI及DCE定量参数对LMS与ALM的鉴别价值，为临床治疗方式提供更为丰富的依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

收集2011年6月至2016年12月间到我院并由病理证实的19例LMS和88例ALM(包括变性子宫肌瘤及细胞型子宫肌瘤)患者的临床资料，找出术前有完整MRI图像(包括DWI及DCE序列)并排除术前放化疗、激素治疗、介入治疗、HIFU 治疗患者、怀孕患者及国际妇产科联盟(Federation of Gynecology and Obstetrics，FIGO)分期的Ⅲ、Ⅳ期患者，最后纳入12例LMS和79例ALM患者的MRI图像进行分析。MRI定性指标包括病灶的部位、形态、T2WI边界、有无流空血管影、肿瘤实质T1WI/T2WI/DWI信号强度、肿瘤强化方式。MRI定量指标包括肿瘤最大径、平均表观扩散系数值(mean apparent diffusion coefficient，mADC)、早期强化率(early enhancement ratio，EER)、最大对比增强率(maximum contrast enhancement ratio，MCER)。

1.2 MRI检查

采用GE HDxt 3.0 T MRI扫描仪，八通道体部线圈，行盆腔平扫加增强检查。扫描系列包括：①轴位：T2WI[快速恢复快速自旋回波(fast relaxation fast spin echo，FRFSE)，TR：4400 ms，TE：106.6 ms，视野：28 cm×22.4 cm，矩阵：288 mm×224 mm，层厚：5 mm，层间距：1.5 mm]、T1WI[快速自旋回波(fast spin echo，FSE)，TR：175 ms，TE：1.8 ms，视野：40 cm×28 cm，矩阵：320 mm×224 mm，层厚：5 mm，层间距：1 mm]、DWI[自旋回波-回波平面成像(spin-echo echo planar imaging，SE-EPI)，TR：4375 ms，TE：65.6 ms，视野：36 cm×27 cm，矩阵：128 mm×128 mm，层厚：5 mm，层间距：1.5 mm，b=0、800 s/mm2]、增强T1WI[肝脏快速容积采集(liver acceleration volume acquisition，LAVA)，TR：4 ms，TE：1.9 ms，视野：40 cm×32 cm，矩阵：320 mm×224 mm，层厚：4 mm，层间距：0 mm]；②矢状位：T2WI(FRFSE，TR：3040 ms，TE：107.5 ms，视野：28 cm×22.4 cm，矩阵：320 mm×224 mm，层厚：6 mm，层间距：1mm)、增强T1WI (LAVA，TR：3.9 ms，TE：1.8 ms，视野：35 cm×28 cm，矩阵：288 mm×224 mm，层厚：4 mm，层间距：0 mm)。动态增强扫描采用LAVA序列，包括轴位及矢状位采集，轴位增强扫描共4期，注药前先行一期mask蒙片平扫，注药后分别于30 s、47 s、64 s开始3期连续扫描；矢状位增强距离注药90 s左右开始扫描。对比剂采用马根维显，计量为0.2 ml/kg体质量，推注速率为2 ml/s。

1.3 图像分析

图像后处理采用GE后处理工作站(AW 4.6)，采用Functool软件进行分析。ADC值：在ADC图上于病灶最大径层面划定尽可能大的圆形感兴趣区(region of interest，ROI)，参考MRI其他系列，尽量避开子宫肌层、出血、囊变、坏死、变性及宫腔积液/黏液区域，记录下mADC值和minADC值，每个病灶测量3次，取平均值。DCE相关参数：病灶非均匀强化时，选择病灶早期强化最明显的部位画ROI，获得时间-信号强度曲线(time signal-intensity curve，TIC)，根据TIC记录未增强信号强度(SI0)、增强第一期信号强度(SI1)、峰值信号强度(SIpeak)，EER=(SI1-SI0)/SI0，MCER=(SIpeak-SI0)/SI0。

1.4 统计学处理

采用SPSS 20.0统计软件进行分析，所有计量资料均用±s表示，计量资料两两比较采用独立样本t检验，计数资料两两比较采用Fisher精确概率法，P＜0.05表示差异有统计学意义。利用受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线确定差异具有统计学意义的计量资料的阈值。

2 结果

2.1 病理结果及患者一般信息

最后纳入MRI图像分析的有12例LMS和79例ALM患者的信息，12例LMS中有1例为子宫破骨样巨细胞平滑肌肉瘤，其余均为典型LMS；79例ALM包含59例变性肌瘤、15例细胞型肌瘤和5例混合型肌瘤，59例变性肌瘤中有15例玻璃样变、12例黏液样变、6例红色样变、1例囊性变、1例水肿变性、1例脂肪变性、1例钙化、3例坏死或梗死、19例混合变性。

12例LMS患者的平均年龄为(49±8)岁，体重指数(body mass index，BMI)为(22.5±3.8) kg/m2，1例无生育史，11例有流产史。12例LMS患者的临床表现中有3例为阴道流血、5例月经紊乱、2例腹痛、2例发现腹部包块。LMS患者的实验室检查中有5例癌抗原125(cancer antigen 125，CA125)及3例乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase，LDH)升高。12例LMS患者中有9例处于FIGO Ⅰ期，有3例处于FIGO II期。

图1 A～E：女性，45岁，病理诊断为子宫平滑肌肉瘤，病灶主要位于宫腔，边界不清，实质T2WI为混杂信号(A)，实质DWI为混杂高信号(B)，ADC图示扩散明显受限，平均ADC值为0.67×10-3 mm2/s (C)，增强无强化区位于中央(D)。根据TIC曲线，病灶呈早期明显强化(E中1线)，EER及MCER分别为3.35和3.35；F～J：女性，21岁，病理诊断为子宫肌瘤黏液样变，病灶主要位于肌壁间，边界清楚，实质T2WI为混杂信号(F)，实质DWI为稍高信号(G)，ADC图上平均ADC值为1.24×10-3 mm2/s (H)，增强可见小片状无强化灶(I)。根据TIC曲线，病灶呈延迟强化(J中1线)，EER及MCER分别为1.87和2.40Fig.1 A—E: A 45-year-old woman was diagnosed as uterine leiomyosarcoma by pathology, mainly located in the uterine cavity with an ill-defined margin,showed mixed signal on T2WI (A), the solid component of the lesion appeared heterogeneous hyperintensity on DWI (B), and the mean ADC values were 0.67×10-3 mm2/s (C), on axial contrast-enhanced image, the tumor showed central non enhancement (D). According to the TIC curves, the lesion displayed rapid and marked enhancement (line 1 in E), the EER and MCER were 3.35 and 3.35 respectively; F—J: A 21-year-old woman was diagnosed as uterine leiomyoma with mucinous degeneration by pathology, mainly located in the uterine cavity with a clear margin, showed mixed signal on T2WI (F), the solid component of the lesion appeared slight hyperintensity on DWI (G), and the mean ADC values were 1.24×10-3 mm2/s (H), on axial contrast-enhanced image, the tumor showed sporadic non enhancement (I). According to the TIC curves, the lesion displayed delayed enhancement (line 1 in J), the EER and MCER were 1.87 and 2.40 respectively.

2.2 MRI定性指标比较

12例LMS有4例位于宫腔、4例位于肌壁间、1例位于宫颈、3例位于宫外，ALM大部分位于肌壁间，仅部分位于宫腔，与ALM比较差异具有统计学意义(P=0.01)。所有LMS (100%)与94.9%的ALM为团块状或类圆形(P分别为0.32、0.50)。9例LMS(75%)在T2WI上边界不清，与ALM比较差异具有统计学意义(P＜0.01)。9例LMS (75%)与54例ALM(68.4%)中均可见流空血管影，二者差异无统计学意义(P=0.75)。至于肿瘤实质信号强度，83.3%的LMS和77.2%的ALM在T1WI上表现为等信号(P=1.00)；83.3%的LMS在T2WI上表现为混杂信号，而ALM则多表现为低信号(P＜0.01)；91.7%的LMS在DWI上为高信号，与ALM比较差异有统计学意义(P＜0.01)。增强图像中，50%的LMS无强化区主要位于病灶中央，而ALM大多呈散在分布(P＜0.01)，见图1。

图2 A：平均ADC值的ROC曲线图；B：EER和MCER的ROC曲线图Fig.2 A: ROC curve of mADC values; B: ROC curve of EER and MCER.

2.3 MRI定量指标比较

LMS与A L M的平均肿瘤最大径分别为(73.1±30.5) mm、(83.3±49.4) mm，二者差异无统计学意义(P=0.68)。LMS与ALM的mADC值分别为(0.97±0.22)×10-3mm2/s、(1.44±0.27)×10-3mm2/s，差异具有统计学意义(P=0.00)。根据ROC曲线，当mADC以1.09×10-3mm2/s作为阈值时，敏感性及特异性分别为97.5%和75.0%。关于DCE定量参数，LMS和ALM的EER分别为2.11±2.13、0.93±0.99，MCER分别为3.31±2.46、2.00±0.77，二者在EER (P=0.02)及MCER (P=0.01)上差异均有统计学意义。根据ROC曲线，当EER以0.52作为阈值时，敏感性及特异性分别为91.7%、48.7%；当MCER以2.18作为阈值时，敏感性及特异性分别为91.7%、59.2%，见图2。

3 讨论

3.1 LMS的临床特征

子宫肉瘤是一种少见的间叶源性肿瘤，组织学上可分为LMS、子宫内膜间质肉瘤(endometrial stromal sarcoma，ESS)和子宫癌肉瘤(carcinosarcoma，CS)等，其中LMS最常见[2]。LMS好发于围绝经期及绝经期妇女，临床表现与肌瘤相似，可表现为异常阴道流血、触及盆腔包块及腹痛等[2]。与文献报道一致，本研究中LMS患者的平均年龄为49岁，临床表现并无特异性。有研究认为血清LDH和CA125升高有助于术前LMS的诊断[9-10]，但细胞型子宫肌瘤及变性子宫肌瘤的LDH也可升高[9]，并且子宫肌瘤和早期LMS的CA125有较多重叠[10]，因此单靠临床特征难以准确区分LMS及子宫肌瘤(尤其是ALM)，必须借助影像学检查来鉴别。

3.2 MRI常规定性指标对LMS及ALM的鉴别价值

LMS与ALM均来源于子宫肌层[7]，但由于LMS具有高度恶性及侵袭性的生物学特征，容易侵犯邻近子宫内膜向宫腔内生长并形成模糊的边界[1]。和之前的报道一致[11]，本研究发现LMS主要位于宫腔，且在T2WI上边界不清。LMS易发生囊变、坏死及出血，在T2WI上信号极不均匀，增强不均匀强化[11]，这与变性子宫肌瘤难以鉴别，故本研究通过观察肿瘤实质信号来区分二者，观察发现LMS实性成分在T2WI上多为混杂信号，这可能和LMS实质是由子宫平滑肌纤维、间叶组织及内膜间质细胞等多种成分组成有关[12]。Lin等[6]认为“中央无强化”是LMS的特征性表现，本组结果也显示LMS增强的无强化区多位于中央，这是因为LMS恶性度高，生长较快，病灶中央容易缺血，进而发生凝固性坏死，故增强中央无强化[6]。

3.3 DWI及DCE-MRI定量指标对LMS及ALM的鉴别价值

DWI可反映水分子的扩散特性，其定量参数为ADC值，与传统MRI相比，DWI及ADC值更能准确区分子宫良恶性病变[6-8]。本研究中91.7%的LMS在DWI上为高信号，mADC值明显低于ALM，这是因为恶性肿瘤的细胞密度大，细胞外间隙小，核浆比高，水分子扩散受限，故ADC值较低[13]。DCE-MRI能够反映病灶强化程度的动态变化过程，从而反映病灶的血供情况。本研究中LMS的EER大于ALM，说明LMS具有早期强化的特点，其MCER大于ALM，说明LMS强化程度较高。Zhang等[14]的研究也认为85.7%的LMS具有快速明显强化的特点，这可能跟该肿瘤的高血管密度有关[15]。薛康康等[8]也认为子宫肉瘤是富血供的高度恶性肿瘤，瘤内及瘤周含有大量新生血管，且平滑肌纤维较少，故血流阻力小，强化较早。

本研究存在一些不足：①样本量较少，一方面是由于子宫肉瘤比较罕见，另一方面，部分LMS经超声检查误诊为子宫肌瘤，术前未行MRI检查。②只研究了LMS与ALM的鉴别，至于子宫肉瘤其他亚型(子宫内膜间质肉瘤、子宫癌肉瘤等)与子宫肌瘤或子宫内膜癌的鉴别将是笔者下一步的研究方向。

总之，LMS虽然罕见，但在MRI图像上仍有一定特点，通过观察病灶的部位、边界、实质信号、无强化区域等定性图像特点及测量mADC值、EER、MCER等定量参数能辅助区分LMS与ALM，术前对怀疑子宫肉瘤患者进行包括DWI及DCE在内的MRI检查尤为重要。

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