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综述
电影磁共振成像技术观察子宫蠕动的研究进展
杨媛媛 吕富荣

杨媛媛,吕富荣.电影磁共振成像技术观察子宫蠕动的研究进展.磁共振成像, 2017, 8(7): 547-550. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2017.07.014.


[摘要] 子宫蠕动是子宫固有收缩的方式之一,其蠕动方向、频率、强度等随着月经周期发生变化,有不同的临床意义。随着检测子宫蠕动方法的发展,电影磁共振成像技术(cine magnetic resonance imaging,cine-MRI)成为一种全新的观察盆腔器官运动及功能的动态成像方式。其最佳参数的研究也逐渐深入,但尚无统一标准。目前已有cine-MRI对子宫腺肌症、宫腔粘连、子宫肌瘤等病理状态下子宫蠕动情况的研究报道,对疾病的诊治及预后有重要意义。作者就cine- MRI对子宫蠕动的研究进展作一综述。
[Abstract] Uterine peristalsis is one of the ways that the inherent contractility of the uterus, and its moving direction, frequency and intensity change with the different menstrual cycles which has corresponding clinical significance. With the progress of the detection methods of the uterine peristalsis. Cine magnetic resonance imaging (cine- MRI) is a new dynamic way to study the uterus morphology and function. Its optimal parameters continue to study in depth, and there is no unified standard. There were some literature about the uterine abnormal peristalsis caused by adenomyosis, intrauterine adhesion, fibroid and so on, with important significance for the treatment and prognosis of the diseases. The progress of cine-MRI in evaluation of uterine peristalsis were reviewed in the article.
[关键词] 正常子宫蠕动;异常子宫蠕动;电影磁共振成像技术
[Keywords] Normal uterine peristalsis;Abnormal uterine peristalsis;Cine magnetic resonance imaging

杨媛媛 重庆医科大学附属第一医院放射科,重庆 400016

吕富荣* 重庆医科大学附属第一医院放射科,重庆 400016

通讯作者:吕富荣,E-mail:lfr918@sina.com


收稿日期:2017-03-17
接受日期:2017-06-07
中图分类号:R445.2; R711 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2017.07.014
杨媛媛,吕富荣.电影磁共振成像技术观察子宫蠕动的研究进展.磁共振成像, 2017, 8(7): 547-550. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2017.07.014.

       子宫的运动方式分为两种:子宫内膜蠕动和持续的肌层收缩。内膜蠕动是受激素调控的内膜下肌层有特定模式的、微弱的波浪样运动[1],和精子的输送、早期胚胎着床和经血排出密切相关[2]。本文主要综述子宫内膜蠕动这一运动形式。

1 子宫内膜正常蠕动规律

       子宫内膜蠕动主要有以下三种方式:通过观察结合带最厚、信号值最低区域的节律性增宽变窄能辨别出内膜蠕动方向,伴内膜剥离样运动;能辨别内膜蠕动方向,不伴内膜剥离样运动;纵轴上,内膜剥离样运动和可辨别方向的内膜蠕动无关,内膜受结合带的挤压而发生形态改变[3]。子宫内膜蠕动时,内膜下肌层收缩,血液受压而流向四周,因而收缩区域的水分减少,在T2WI上信号降低,呈现出低信号的结合带增宽[4,5]。Nakai等[3]研究中表明蠕动波在结合带的传导与内膜微妙的运动无关;并用3分制法评估蠕动强度:0分为无蠕动,1分为微弱,2分为强烈。将此3分制法单独应用于以下参数:子宫内膜微妙的运动;结合带信号的改变;低信号向外层肌层的传播。Lyons等[6]采用另一种方法评估超声观察子宫蠕动:1分,仅局部内膜存在微弱的蠕动波;2分,蠕动波涉及整个内膜,未涉及肌层;3分,有微弱的蠕动波向邻近肌层传导;4分,明显的肌层下收缩。在用电影磁共振成像技术(cine magnetic resonance imaging,cine-MRI)观察子宫蠕动强度时,也可借鉴此方法。

       子宫内膜在不同月经周期蠕动方向、频率、强度不同,有不同的临床意义。蠕动方向分为宫底-宫颈、宫颈-宫底、往返运动(两种方式的混合);局部蠕动缺失,宫颈或宫体局部蠕动[1]。频率一般记为N次/2 min,不论其蠕动方向。月经期蠕动方向为宫底-宫颈,利于经血排出,蠕动频率约1.3次/2 min。排卵期蠕动方向为宫颈-宫底,利于精子快速运输到优势卵泡所在的一侧输卵管,频率约4.5次/2 min,此期蠕动最活跃。因此大多数研究将MRI扫描安排在排卵期。黄体期蠕动明显减弱,频率约0.9次/2 min,为胚胎植入和早期发育提供稳定环境。黄体期偶可见宫颈-宫底的蠕动,防止胚胎植入子宫下部,从而减少胎盘前置和宫颈妊娠的发生[7]

2 子宫内膜蠕动的检测方法

       最早发现子宫运动的存在是由宫腔压力感受器探测到了子宫内压力的改变间接证明。20世纪,阴道超声成为观察子宫运动的主要方法,但阴道超声是侵入性检查,可能引起子宫二次运动,并且难以观察到受子宫肌层收缩抑制而不明显的子宫内膜蠕动[8]

       既往MR扫描仅关注子宫形态的变化,其时间分辨率低,图像采集时间长,不适用于观察2~ 3次/min的微妙的子宫内膜蠕动。但是,近年MRI扫描技术的发展缩短了子宫在T2WI上条带状改变的观察时间。在常规T2WI上,局灶性子宫收缩可能被误认为子宫肌瘤或子宫内膜异位症,造成过度诊断及治疗;但cine-MRI是一种利用快速扫描序列采集图像,动态显示低信号结合带改变的非侵入性检查方法,能直接显示子宫三层结构:子宫内膜(T2WI上为高信号)、结合带(低信号)、子宫肌层(稍高信号),以及子宫肌层收缩造成的子宫形态和信号强度的改变,借此直观鉴别出局灶收缩及子宫肌瘤等疾病。cine-MRI能清楚地显示内膜精细的蠕动和蠕动波向外层肌层的传播,从而体现出子宫功能的改变[1, 9]。真稳态快速序列(true fast imaging with steady-state precession,true- FISP)及半傅里叶单次激发快速自旋回波序列(half-fourier-acquisition single-shot turbo spin-echo,HASTE)因其场强高、梯度场快逐渐被用于cine-MRI研究。HASTE序列的组织分辨率和空间分辨率高于true-FISP序列,目前cine-MRI扫描多采用HASTE序列[7]

3 子宫内膜蠕动磁共振最佳参数研究

       如何选择合适的扫描层厚、重复时间(repetition time,TR)及播放速率,保持良好的时间和空间分辨率,提高图像的对比度-噪声比(contrast to noise ratio,CNR)和信噪比(signal to noise ratio,SNR),是需要深入研究的方向。Nakai等[10]采用1.5 T的MRI仪器扫描9例盆腔良性病变的患者和4名健康女性,发现健康女性在排卵期蠕动频率约3次/min,一次蠕动大约需要20 s,2 s的时间分辨率足以显示子宫蠕动,但相对于2 s、3 s的扫描间隔,4 s能得到5张连续的图像,能更好地观察子宫蠕动的频率及方向,蠕动时结合带信号的改变以及蠕动向外层肌层的传播;并且CNR内膜-结合带和CNR肌层-结合带随着扫描间隔的延长而增加,更有利于观察到不明显的子宫蠕动轮廓,内膜与内层肌层之间的边界也更明显;但是扫描间隔过长,可能造成在两间隔之间蠕动波的丢失,会出现不真实的蠕动方向,甚至蠕动波计数的减少。刘姗姗等[7]发现2 s观察到的子宫蠕动波比4 s多,可能是因为3.0 T扫描仪的SNR/CNR高于1.5 T,足以显示子宫蠕动引起的微妙信号变化,不需要通过增加TR来提高SNR/CNR。客观图像质量评估方面只有SNR内膜和CNR内膜-结合带具有显著差异,这在一定程度上说明了TR主要影响内膜的显示,而对肌层和结合带影响不大。关于扫描层厚,同一采集时间内,观察到的子宫蠕动最频繁则为最佳扫描层厚,最常用的5 mm层厚可以清晰显示子宫三层结构[11]。刘姗姗等[7]研究报道,6 min内Cine7 mm和Cine5 mm蠕动次数、强度及图像主观评分显著高于Cine3 mm。Cine7 mm和Cine5 mm的图像评分不存在显著差异,但是Cine7 mm的SNRs和CNRs显著高于Cine5 mm,有助于明确三层结构之间的边界。因此,推荐用Cine5 mm扫描层厚,也可尝试Cine7 mm扫描。同一层厚8、12、15倍播放速率下,蠕动次数不存在显著差异,但12和15倍率的蠕动强度高于8倍率;15倍率更加节约时间,观察到的蠕动次数最多,蠕动强度最大;但进一步提高播放速率会将单次蠕动波的观察时间缩短至2 s以下,就可能造成蠕动波的漏计;因此,15倍率是正常计数蠕动次数的极限值。扫描时间选择3 min,因其时间内子宫蠕动频率与4 min、5 min、6 min之间无统计学差异,且显著高于1 min、2 min。

4 子宫内膜异常蠕动的研究

4.1 子宫腺肌症、宫腔粘连和子宫内膜异位症

       痛经、月经过多、阴道异常流血流液和不孕等是子宫腺肌症和宫腔粘连(intrauterine adhesion,IUA)患者常见临床症状,约43.0% IUA患者合并不孕,自然受孕率仅45.5%,且妊娠并发症发生率较高,其中流产率可达40.0%[12]。刘姗姗等[7]研究发现子宫腺肌症和IUA都会造成子宫内膜蠕动次数的减少及蠕动强度的减弱,IUA还可能改变内膜蠕动方向,不利于输送精子,从而阻止受精卵的形成和胚胎的保留,造成流产或不孕。Yoshino等[13]研究发现,子宫内膜异位也是导致不孕的重要因素,在内膜蠕动频率高和蠕动频率低的患者之间子宫内膜异位症发生率有差异,由此表明子宫内膜异位对受精卵着床无或有轻微影响。健康女性子宫内膜蠕动为持久、规律的运动,而子宫内膜异位症患者排卵期内膜蠕动受抑制,卵泡晚期表现为阵发性、无节律、痉挛性的运动,这种异常蠕动可能与经血逆流和不孕有关[14]

4.2 子宫肌瘤

       子宫肌瘤是一种来源于子宫肌层平滑肌细胞的良性肿瘤,包含大量的细胞外基质,如胶原蛋白、纤连蛋白、蛋白多糖,并且被一层较薄的由结缔组织和肌纤维组成的假包膜包绕[15]。子宫肌瘤常发生在育龄期女性,约50%子宫肌瘤患者在子宫肌瘤切除术后发生妊娠,复发性流产患者术后妊娠率更高;早期流产率也有明显降低。子宫肌瘤的位置对流产和不孕影响程度不同,由高到低依次为黏膜下肌瘤、肌壁间肌瘤、浆膜下肌瘤[16]。屈亚林等[17]研究中报道,子宫肌瘤患者排卵期子宫正常蠕动存在率及频率降低,黏膜下及宫腔内肌瘤患者子宫无蠕动,所有单纯浆膜下肌瘤患者子宫正常蠕动,而部分肌壁间肌瘤患者子宫存在正常蠕动;并且发现子宫异常蠕动的原因之一是肌瘤引起的子宫体积明显增大。该结果预示浆膜下子宫肌瘤患者采用辅助生殖技术预后较好,黏膜下肌瘤患者预后较差,肌壁间肌瘤患者预后不确定[18]。cine-MRI可清楚显示肌壁间肌瘤患者子宫内膜蠕动,为肌壁间肌瘤患者的治疗提供有用的信息[19]

4.3 产后哺乳期子宫形态和功能的恢复

       Daido等[20]通过对22名产后哺乳期妇女及16名无生育史女性进行对比,发现哺乳期妇女组表现为子宫体积小,内膜和结合带较薄,但是内膜和外层肌层的信号值相对较高,子宫蠕动频率较低,内膜的改变及散在的肌层收缩强度较弱。哺乳期月经尚未恢复的妇女和月经恢复的妇女相比,在cine-MRI上子宫蠕动次数、强度及蠕动波的传导未见明显差异。哺乳前、后子宫内膜蠕动仅仅在外层肌层的传导间有差异,子宫形态的恢复先于子宫功能的恢复。

4.4 避孕与痛经

       口服避孕药(oral contraceptive,OC)和植入宫内节育器(intrauterine device,IUD)是常用的有效避孕方式。OC通过抑制卵泡刺激素和黄体生成素的分泌来减少排卵;同时抑制下丘脑分泌促性腺激素释放激素来减少促性腺激素的合成,这些激素水平变化会影响子宫的形态和收缩[1]。Kido等[21]发现OC患者子宫内膜及结合带变薄,排卵期子宫蠕动及散在的肌层收缩减弱。内膜信号强度较正常女性高。IUD通过抑杀精子,影响精子的运输和干扰受精卵着床来达到避孕的目的。正常女性内膜蠕动由雌激素调控,而植入IUD的女性雌激素水平降低,前列腺素释放增加,造成排卵期宫颈-宫底蠕动减少,甚至出现强烈的蠕动波幅度较大的逆蠕动,来试图排出IUD[22]。有学者将cine-MRI用于痛经方面的研究,子宫肌层的厚度、局灶性收缩的出现及内膜扭曲程度,可作为评估痛经程度的重要参数。月经期前1~ 3 d子宫肌层明显增厚、面积减小,子宫收缩频率增加,子宫内膜扭曲明显,内膜在T2WI上信号强度增高,而结合带的低信号区域增宽,但难以观察到子宫内膜蠕动,之后子宫肌层逐渐变薄,面积增大,收缩频率减少,内膜逐渐恢复正常形态,内膜蠕动逐渐可见[1]

5 小结与展望

       综上所述,cine-MRI技术能动态观察子宫生理及病理状态下的收缩及蠕动情况,例如子宫内膜正常蠕动规律及子宫肌瘤、子宫内膜异位症和宫腔粘连、产后子宫蠕动恢复、避孕、痛经等异常蠕动,为多种妇产科疾病的发病机制提供可能的解释。对于最佳参数的研究,人工技术主观性大,尚无统一标准,需要更深入的探讨。国外已有cine-MRI技术评估子宫肌瘤剔除术后子宫蠕动恢复的研究,但国内报道较少,且对子宫肌瘤术后蠕动恢复最佳时间,肌瘤位置、数量、大小对蠕动恢复的影响等研究尚浅,这也是以后进一步探讨和完善的方向。

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