0 引言

       子宫肿瘤是女性生殖系统的常见疾病，涵盖子宫肌瘤、子宫内膜癌及宫颈癌等多种病理类型，不同类型肿瘤在生物学行为、疾病进展及预后存在显著差异，呈现出明显的异质性。常规磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）虽能较为准确地显示病灶的位置与大小，但在肿瘤良恶性鉴别、侵袭性评估及预后预测等方面仍存在一定局限^[1]。

       研究表明，肿瘤细胞与其微环境之间的物理相互作用（如机械应力、基质刚度及间质流体压力等）在肿瘤的生长、侵袭、转移及治疗抵抗过程中发挥重要作用^{[2, 3]}。因此，对肿瘤组织力学特性的定量评估逐渐成为肿瘤影像学研究的重要方向。磁共振弹性成像（magnetic resonance elastography, MRE）能够评估组织力学参数的三维空间分布，从而反映组织刚度及结构变化，被认为是一类潜在的影像学生物标志物^[4]。

       目前，MRE已在肝脏纤维化^{[5, 6, 7]}、乳腺癌^[8]、前列腺癌^[9]及神经系统肿瘤^[10]等领域获得广泛应用。近年来，其在子宫肿瘤中的研究亦逐渐增多，并在肿瘤良恶性鉴别及侵袭性评估方面显示出一定优势^{[11, 12]}。虽然已有综述阐述了MRE在子宫良性疾病纤维化评估中的应用^[13]，但是关于该技术在子宫肿瘤中的应用仍缺乏全面、系统的归纳总结。本文将围绕MRE的技术原理、发展历程、核心优势、临床实践、现有局限及未来方向，全面综述MRE在子宫肿瘤中的研究与应用现状，为其在妇科肿瘤领域的推广应用提供理论依据和参考。

1 文献检索方法

       为保证综述的系统性、全面性与证据可靠性，降低文献纳入偏倚，本次综述采用标准化文献检索与筛选策略，具体方法如下：

       本研究检索了英文数据库PubMed、Scopus、Web of Science和Embase，以及中文数据库中国知网、万方和维普，检索时间范围从建库至2026年3月31日，尽可能涵盖MRE技术在子宫肿瘤领域的相关基础与临床研究。采用主题词与自由词相结合的方式进行检索，同时对纳入文献的参考文献进行追溯，采用滚雪球法补充相关研究，以提高检索的完整性。中文检索式：（弹性成像技术OR生物力学现象）AND（子宫肿瘤OR子宫肌瘤OR子宫内膜癌OR宫颈肿瘤）；英文检索式：（Elasticity Imaging Techniques OR Biomechanical Phenomena）AND（Uterine Neoplasms OR Leiomyoma OR Endometrial Neoplasms OR Uterine Cervical Neoplasms）。纳入标准：（1）原创临床研究、基础实验研究及高质量综述文献；（2）研究内容明确涉及MRE在正常子宫、子宫肌瘤、子宫内膜癌或宫颈癌中的应用；（3）研究设计合理、数据完整。排除标准：（1）述评、专家笔谈；（2）重复发表的文献；（3）病例报道。最终纳入文献14篇，包括核心研究文献10篇（表1），文献综述4篇。

点击查看表格

表1  MRE在子宫及子宫肿瘤中应用的核心研究汇总
Tab. 1  Summary of key studies on MRE of the uterus and uterine tumors

2 MRE的技术原理、发展及优势

2.1 MRE的技术原理

       MRE是基于相位对比MRI原理的功能成像技术，通过在体内施加低频机械振动并测量剪切波在组织中的传播特性，从而定量评估生物组织的力学性质。其基本原理为利用运动敏感梯度对组织微小位移进行编码，重建剪切波场分布，并通过反演算法计算组织的力学参数^[23]。

       既往研究表明，多种因素可导致肿瘤刚度增加，包括细胞外基质胶原沉积、肿瘤灌注增高、细胞密度升高以及血管改变所致的间质流体压力升高^{[24, 25]}。MRE常用的定量参数包括组织刚度、剪切波速度、储能模量、损耗模量、阻尼比、损耗角及复数剪切模量幅值^{[26, 27]}。刚度值的单位为kPa，其数值直接对应组织硬度，即刚度值的值越大，组织硬度越高；剪切波速度的单位为m/s，其与组织刚度呈正相关，剪切波速度越高提示组织刚度越大；储能模量的单位为kPa，代表组织储存弹性形变能量的能力，数值越大表明组织弹性成分越丰富；损耗模量的单位同样为kPa，反映组织因黏性形变消耗能量的程度。阻尼比为无量纲参数，是损耗模量与储能模量的比值，取值范围通常为0~1，阻尼比越大说明组织黏性占比越高，主要用于补充评估子宫组织的黏弹性特征。损耗角的单位为弧度（rad），取值范围为0~π/2：当损耗角接近0时，组织以弹性成分为主；当损耗角接近π/2时，则以黏性成分为主。因此，损耗角可用于表征组织的黏弹性特征。复数剪切模量幅值的单位为kPa，是综合反映组织弹性与黏性的复合参数，其数值越大代表组织刚度越大。

2.2 MRE的技术发展

       随着技术的发展，MRE已由传统二维成像逐步向三维MRE（three-dimensional MRE, 3D MRE）演进。3D MRE能够获取全容积范围内的力学参数分布信息。相比二维MRE，3D MRE可减少因成像切面选择导致的误差，在形态不规则或多发病灶的评估中更具优势，尤其适用于对子宫肌瘤等多发病变进行整体力学特征分析^[28]。此外，多频MRE技术（常用频率范围为40~70 Hz）可在单次扫描中获取不同频率下的组织力学响应参数，从而更全面地反映组织的弹性与黏性特征，有望进一步提升对子宫病变性质的鉴别能力^[20]。近年来，随着高场强磁共振系统、快速成像序列及先进反演算法的发展，MRE在空间分辨率、扫描效率及测量精度方面持续提升^[29]。近年来，随着深度学习技术的发展，神经网络驱动的反演算法发展迅速，能更稳健地实现组织力学参数估算，但这类神经网络方法目前仍存在泛化能力不足的问题，有待进一步完善^{[30, 31]}。

2.3 MRE的技术优势

       与常规MRI相比，MRE能够通过定量评估组织力学特性来判断肿瘤的侵袭性和治疗反应。常规MRI主要依赖影像医生对病灶形态及信号特征的主观判断，虽然可揭示宏观形态变化，但难以反映病变内部微观力学差异。同时，肿瘤的形态学改变通常存在滞后性，使得常规MRI在侵袭性评估和疗效预测方面存在局限。相比之下，MRE测得的肿瘤组织刚度、剪切波速度等力学参数，可客观稳定地反映细胞外基质组成、细胞密度及肿瘤微环境等生物学特性，从而有望早期无创预测肿瘤侵袭性（如肌层浸润深度、分型、分化程度）及治疗反应，为早期风险分层和个体化治疗提供依据。与超声弹性成像相比，MRE在深部器官及全器官力学特性定量评估方面更为可靠和稳定。由于不受肠道气体或骨骼干扰，MRE可对盆腔深部子宫肿瘤获得更稳定、准确的力学测量结果。此外，MRE可实现三维全肿瘤覆盖，完整呈现病灶力学分布特征，从而更全面评估肿瘤异质性，对术前肿瘤侵袭性评估及治疗方案制定具有重要意义。

       综上，MRE通过定量分析剪切波传播特性，无创评估组织刚度及黏弹性特征。随着三维成像、多频激励及反演算法优化，MRE成像质量不断提升，为其在子宫肿瘤中的应用奠定技术基础。因此，MRE凭借无创、可重复、可量化组织力学特性的能力，结合不受盆腔解剖结构干扰、可完整评估病灶整体力学异质性的优势，为不同类型子宫肿瘤临床评估提供增量信息，助力风险分层及个体化治疗决策。

3 MRE在常见子宫肿瘤中的临床应用

3.1 子宫肌瘤

       传统影像学方法如超声及常规磁共振成像在肌瘤的检测、定位及初步定性方面具有重要价值，但其提供的主要为形态学及血流信息，难以全面反映肿瘤的组织学构成及生物学特性，也难以预测其对治疗的反应^[32]。子宫肌瘤的核心病理特征是平滑肌细胞增殖并伴有大量细胞外基质沉积，其刚度与胶原含量、细胞密度密切相关，因此子宫肌瘤成为MRE理想的定量测量目标^{[33, 34]}。

       在肌瘤刚度评估中，正常子宫肌层的力学基线是重要参考。KARAKAŞ等^[22]对48例女性[平均年龄（37.54±10.47）岁]进行MRE研究，结果显示正常子宫肌层刚度为（2.714±0.30）kPa，且与年龄呈正相关，绝经后女性显著高于育龄期女性，提示在临床解读MRE结果时需考虑激素状态的影响。该研究首次建立了正常子宫肌层刚度基线，为后续利用MRE诊断肌瘤或评估肌层刚度变化提供对照依据。多项研究表明，MRE可通过定量评估肌瘤刚度间接反映其组织学构成。STEWART等^[14]首次验证了MRE在子宫肌瘤中的应用可行性，其对6例患者的研究显示，肌瘤刚度值为3.95~6.68 kPa，且不同病灶间存在明显异质性。进一步研究显示，MRE测得的组织刚度与肌瘤的组织学成分密切相关。OBRZUT等^[12]对12例有症状的子宫肌瘤患者进行术前MRE检查。结果显示肌瘤平均刚度值为3.7~6.9 kPa（中位值4.9 kPa），且细胞外成分<15%、15%~30%及>30%的肌瘤中位刚度值分别为4.46 kPa、5.78 kPa和6.15 kPa，提示肌瘤刚度值与细胞外基质含量呈正相关。上述结果提示，MRE能够无创反映肌瘤的组织学特征。

       除组织学评估外，MRE在子宫肌瘤治疗决策中的潜在价值亦逐渐受到关注。传统手术虽疗效确切，但存在创伤大及并发症风险等问题。聚焦超声治疗凭借无创性及便捷性脱颖而出，成为极具潜力的替代疗法^[35]。既往研究表明，T2高信号肌瘤对聚焦超声治疗反应较差^[36]。JONDAL等^[16]开展前瞻性研究发现，T2高信号肌瘤的刚度低于T2低信号肌瘤，提示子宫肌瘤T2WI信号的高低与其力学特性之间存在关联。因此，MRE有望通过定量评估肌瘤刚度来预测聚焦超声治疗效果。另一项^[15]纳入11例接受聚焦超声治疗的子宫肌瘤患者的研究，进一步验证了MRE在聚焦超声治疗疗效的预测价值。其结果显示，治疗后症状获得显著改善的患者，其肌瘤刚度值下降幅度显著高于未改善者；而肌瘤与肌层的T2WI信号比、增强MRI所示非灌注体积等指标，在症状改善组与未改善组间均无显著差异。该研究首次为MRE预测聚焦超声治疗疗效提供了直接的临床证据，同时提示肌瘤刚度值的动态变化有望独立预测子宫肌瘤患者聚焦超声治疗的症状改善效果。

       综上，MRE定量评估的肌瘤刚度与病灶的组织学成分及影像学表现相关，且在聚焦超声疗效预测中具有潜在价值。

3.2 子宫内膜癌

       已有研究表明，3D MRE可通过定量评估肿瘤刚度来预测子宫内膜癌的侵袭性。ZHANG等^[17]开展的一项纳入15例子宫内膜癌患者的3D MRE研究显示，肌层浸润≥50%的患者肿瘤刚度值[（3.68±0.59）kPa]明显高于浸润<50%的患者[（2.61±0.72）kPa]；低分化肿瘤的刚度值[（3.47±0.64）kPa]高于中/高分化肿瘤[（2.55±0.82）kPa]；国际妇产科联盟（International Federation of Gynecology and Obstetrics, FIGO）Ⅱ/Ⅲ期患者的肿瘤刚度值[（3.69±0.65）kPa]也高于Ⅰ期患者[（2.72±0.76）kPa]。这些结果表明，3D MRE测量的肿瘤刚度值与子宫内膜癌的肌层浸润深度、分化程度及FIGO分期相关，提示3D MRE可为子宫内膜癌的侵袭性评估提供量化依据，这对于制定个体化治疗方案至关重要^{[37, 38]}。

       在进一步的风险分层中，识别与转移风险密切相关的高危病理因素至关重要。淋巴血管间隙浸润（lymphovascular space invasion, LVSI）是影响子宫内膜癌复发与生存预后的重要不良预后因素^{[39, 40]}。因此，术前了解LVSI状态对于制定手术治疗方案至关重要。LONG等^[20]进行的一项多频MRE前瞻性研究纳入101例直径≥1 cm的子宫内膜癌患者，结果显示，29例LVSI阳性患者的肿瘤中位剪切波速度（4.1 m/s）显著高于LVSI阴性患者（2.2 m/s），对应刚度值分别约为17 kPa和5 kPa。同时该研究以剪切波速度3.01 m/s为阈值构建的单参数MRE模型，预测子宫内膜癌LVSI的AUC为0.89；进一步将MRE测得的肿瘤剪切波速度与CA125、肿瘤体积联合构建的整合模型，结果显示整合模型的AUC达0.93，该整合模型的诊断效能高于仅纳入CA125与肿瘤体积的传统临床-影像模型（AUC=0.77），而表观扩散系数值在单因素分析中与LVSI无显著关联。该结果提示MRE评估的肿瘤刚度可为子宫内膜癌LVSI术前预测提供潜在增量价值，能够在传统形态学与扩散加权成像基础上进一步提升预测效能，但该模型的临床净获益仍有待决策曲线分析进一步验证。

       除侵袭性及高危因素评估外，准确判定肿瘤来源同样直接影响治疗方案的制定^[41]。在部分病例中，子宫内膜腺癌与宫颈腺癌可同时累及子宫下段及宫颈，单纯依赖形态学MRI特征往往难以准确判断其原发部位^[42]。已有研究报道，3D多频MRE通过测量剪切波速度和损耗角等生物力学参数，可为两者的鉴别提供定量依据。LONG等^[18]纳入64例患者（宫颈腺癌42例，子宫内膜腺癌22例），采用3D多频MRE评估肿瘤的剪切波速度和损耗角。结果显示，宫颈腺癌的剪切波速度[（2.58±0.62）m/s]和损耗角[（0.97±0.19）rad]均高于子宫内膜腺癌[分别为（2.17±0.72）m/s、（0.73±0.26）rad]；由肿瘤位置、剪切波速度和损耗角构成的联合模型在鉴别诊断子宫内膜腺癌与宫颈腺癌方面表现较好（AUC=0.88）。该研究中子宫内膜腺癌与宫颈腺癌生物力学参数的差异，可通过肿瘤刚度及组织流动性的影响因素进一步阐释。该研究形态学结果证实，宫颈腺癌在动脉早期呈高血管化表现。既往研究证实，宫颈腺癌的灌注水平显著高于子宫内膜腺癌，而高灌注状态可通过升高间质液压力进一步促进肿瘤刚度增加^[43]；这可能解释了LONG等研究中宫颈腺癌刚度高于子宫内膜腺癌的潜在病理机制。此外，新生血管形成所导致的血管密度增加，可有效提升组织流动性^[44]；这为宫颈腺癌具有更高组织流动性的原因提供了线索。上述结果表明，3D多频MRE提供的生物力学特征可有效辅助宫颈腺癌与子宫内膜腺癌的鉴别，为术前难以明确原发部位的子宫腺癌提供无创、定量的评估，有助于优化手术或放化疗方案的制定，提高治疗精准性并改善患者预后。

       综上，MRE可通过量化肿瘤刚度及相关力学参数，在子宫内膜癌的侵袭性评估、高危病理因素预测及肿瘤来源鉴别中提供重要信息。因此，MRE在子宫内膜癌术前风险分层及个体化治疗决策中的应用前景广阔。

3.3 宫颈癌

       宫颈癌的侵袭性生物学行为可能与其组织力学特性相关。YANG等^[45]联合采用体外力学模型与裸鼠体内模型开展对照研究，结果显示高基质刚度可显著诱导宫颈癌HeLa细胞发生上皮-间质转化，并增强细胞侵袭能力。该基础研究可为组织力学特性与宫颈癌恶性进展的关联提供实验参考，也为临床影像学评估提供了思路。XIAO等^[19]开展的一项3D MRE研究纳入了25例宫颈癌患者（鳞癌20例，腺癌5例）及7例健康女性。结果显示，宫颈癌组织刚度值[（4.18±1.95）kPa]明显高于正常宫颈组织[（1.99±0.64）kPa]；宫颈腺癌组织刚度值的中位数为5.27 kPa，显著高于鳞癌（3.44 kPa）；低分化癌组织刚度值的中位数（5.21 kPa）显著高于中高分化癌（3.47 kPa）。该研究结果显示，MRE通过定量评估组织刚度，不仅能够区分正常组织与肿瘤组织，还可在一定程度上反映宫颈癌的组织学亚型及分化程度。此外，有研究从临床分期角度探讨了MRE的应用意义。该研究共纳入39例经病理确诊的宫颈癌患者，以MRE刚度值、常规MRI测量的肿瘤体积及肿瘤浸润深度为预测指标，构建模型用于鉴别诊断早期（≤ⅡA期）与晚期（≥ⅡB期）宫颈癌。结果不仅显示宫颈癌组的平均刚度值[（5.76±0.99）kPa]显著高于健康对照组[（2.94±0.25）kPa]，而且提示肿瘤的刚度值、肿瘤体积及浸润深度与宫颈癌分期呈正相关；通过该研究的ROC曲线分析，发现刚度值诊断早晚期宫颈癌的效能（AUC=0.754）优于肿瘤体积（AUC=0.722）及浸润深度（AUC=0.687）。上述结果表明，MRE所提供的刚度值信息可能为宫颈癌分期评估提供常规MRI之外的潜在增量价值，但其临床应用仍需更大样本量及同步盲法研究进一步验证^[21]。

       综上，MRE通过定量评估组织刚度可有效区分正常宫颈与肿瘤组织，并可反映宫颈癌的组织学类型与分化程度，在临床分期评估中具有重要潜在应用价值。

4 MRE在子宫肿瘤应用中的局限性

       尽管MRE在子宫疾病评估中展现出诸多优势，但仍面临若干挑战。这些局限性与子宫特殊的解剖及生理特点密切相关。（1）在现有的子宫MRE研究中，机械振动通常通过柔性管从扫描室外的主动驱动器传递至贴附于下腹部前壁、覆盖子宫区域的被动驱动器，并激发剪切波在子宫组织中传播。尽管腹壁放置是目前主要使用的方案，但不同研究在驱动器位置及固定方式上存在差异，这可能导致剪切波入射角和传播路径的差异，从而影响波场分布及刚度测量结果的可比性。（2）此外，子宫位置易受膀胱充盈程度、体位及盆腔状态影响而发生改变，肠道蠕动及肠腔气体亦可能干扰剪切波传播，降低波场质量及反演精度；呼吸运动还可能引入额外噪声，影响运动编码的稳定性。（3）子宫恶性肿瘤常伴有囊变、坏死、出血等异质性改变，这些区域内剪切波传播特性复杂，局部刚度测量值可能无法代表整体肿瘤的生物学特性。尽管多数研究选择实性区域进行感兴趣区勾画，但目前尚缺乏统一标准，可能引入一定的选择偏倚。

       总体而言，尽管MRE在子宫疾病评估中具有良好应用前景，但子宫解剖位置多变、波传播易受生理及外界因素干扰以及肿瘤内部异质性等增加了结果解读的复杂性。此外，目前MRE在子宫肿瘤中应用的研究多为小样本单中心研究，仍需大规模、多中心研究进一步验证其临床价值。

5 小结

       MRE在子宫肿瘤领域仍处于发展初期，未来需在妇科专用驱动方案、多中心标准化、多模态评估、人工智能辅助优化及治疗监测等方面推进。首先，应开发针对妇科特点的专用MRE驱动方案，以提升对子宫及肿瘤的成像稳定性和敏感性。为提高不同机构研究结果的可重复性与可比性，可遵循ISMRM指南的核心推荐，或在此基础上制定可行的多中心标准化扫描与成像流程。其次，应整合MRE与常规MRI及其他功能成像技术，构建多模态评估模型。通过融合组织形态、弥散、血流及力学特征，进一步提升诊断准确性。在人工智能方面，可利用深度学习优化MRE算法，提高图像质量、缩短扫描时间，并实现自动化分析。此外，应拓展MRE在治疗监测和疗效评估中的应用，借助其定量组织力学能力，探索对子宫肿瘤治疗反应的评估价值。总体而言，MRE应从单纯的技术探索逐步迈向系统化、标准化和智能化应用，推动其在子宫肿瘤精准诊疗中的广泛应用。