脂肪壞死MR表現(xiàn)的實驗研究

李輝，王坤，俞海平，王景美，何健，邵敏，劉松，余鴻鳴，張順，周正揚，

(1.東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇南京 210009;2.南京市鼓樓醫(yī)院放射科，江蘇南京 210008;3.南京市鼓樓醫(yī)院病理科，江蘇南京 210008;4.南京市鼓樓醫(yī)院 泌尿外科，江蘇 南京 210008)

脂肪壞死是由于脂肪組織損傷而產(chǎn)生的一種少見良性非化膿性炎性病變，因其臨床表現(xiàn)不具特征性，加之對其認識不足，臨床誤診率較高［1］。如乳腺脂肪壞死易與乳腺癌相混淆［2］，腹股溝脂肪壞死易與淋巴瘤相混淆［3］，易導(dǎo)致誤診及過度治療。有關(guān)脂肪壞死的影像學(xué)文獻報道較少，且多以X線表現(xiàn)為主，MR方面僅見國外少數(shù)文獻報道［4-5］。本研究采用射頻消融技術(shù)制作豬的脂肪壞死模型，旨在探討脂肪壞死的MR信號特點及相應(yīng)的病理基礎(chǔ)，為今后臨床研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及模型制作

實驗用豬(約克夏)5只，豬齡56～62 d，體重15～19 kg，均為雌性。選擇其項背部皮下脂肪層較厚的區(qū)域，進行多點射頻干預(yù)。采用冷循環(huán)射頻消融系統(tǒng)CC-1-220射頻儀(Valleylab公司，美國)，射頻電極1 cm單針ACT1510(Valleylab公司，美國)，穿刺深度1.5 cm，射頻能量5 W，時間60 s。以病理檢查結(jié)果為依據(jù)，5只實驗豬共成功制作脂肪壞死模型22個。

1.2 MR掃描

采用飛利浦公司超導(dǎo)型Achieva 3.0T磁共振掃描儀，在造模后不同時間點(表1)對脂肪壞死區(qū)域進行MR掃描。豬左側(cè)臥位，頭先進，成像序列包括T1WI(TR 550 ms，TE 20 ms)、T2WI(TR 2 435 ms，TE 100 ms)、T2STIR(TR 4 573 ms，TE 80 ms，TI 250 ms)、磁共振灌注加權(quán)成像(perfusion weighted imaging，PWI)及T1WI增強掃描。成像方位包括軸位、矢狀位及冠狀位，層厚3.0 mm，層間距0.3 mm，F(xiàn)OV 300 mm。磁共振灌注掃描(4D_THRIVE，TR 3.1 ms，TE 1.5 ms):采用高壓注射器(Spectris solaris EP，Medrad)，經(jīng)豬耳緣靜脈內(nèi)置套管針注射Gd-DTPA(釓噴酸葡胺，廣州康臣)，劑量 0.2 mmol·kg-1，流速 4 ml·s-1，注射時間＜5 s，對比劑注射完畢，隨即同速率注射等量生理鹽水沖洗。灌注掃描為連續(xù)15次動態(tài)掃描，每次7.5 s，掃描時間共114.6 s。灌注掃描結(jié)束后直接行T1WI增強掃描。

表1 MR掃描時間及病理標本獲取時間

1.3 圖像后處理

將圖像傳到EWS(Extended MR Workspace)后處理工作站，由2位放射科醫(yī)師分別獨立觀察并記錄病灶形態(tài)、大小(矢狀位取病灶最大層面，測量病灶最大徑)、信號特征(以周圍正常脂肪組織為參照)、強化程度及類型。灌注參數(shù)測量:將灌注成像序列加載入Basic T1 Perfusion軟件，自動得到灌注圖像。2位放射科醫(yī)師分別手繪感興趣區(qū)(ROI)，ROI選擇標準:在灌注圖像上選擇病變最大層面及強化最明顯的區(qū)域(盡量避開肉眼可辨別的液化區(qū)域及病灶邊緣)，得到時間-信號強度曲線(time-signal intensity curve，TIC)。對不一致的分類或分型由兩位醫(yī)師共同商量后決定，定量數(shù)據(jù)取二者的平均值。

2 結(jié) 果

2.1 病灶形態(tài)、邊緣及大小

早期(7～28 d)脂肪壞死病灶多呈邊界欠清晰的圓形或類圓形，隨后形態(tài)逐漸發(fā)生變化，邊界逐漸清晰，2個月后病灶形態(tài)趨于穩(wěn)定，60 d(中期)時病灶呈楔形8個，類圓形3個，不規(guī)則瘢痕狀2個，境界清晰。病灶大小隨時間延長逐漸縮小，早期改變迅速，中后期變化相對緩慢，3個月后病灶大小基本保持穩(wěn)定。

2.2 MR信號特點

早期(14 d):19個病灶T1WI均呈不均勻稍低信號影，邊緣可見環(huán)形低信號，6個病灶中心區(qū)域信號較均勻，13個病灶內(nèi)可見點片狀高信號區(qū);T2WI均呈不均勻稍低信號;T2STIR均呈環(huán)形高信號，中心呈等或略低信號，病灶周邊可見水腫。中后期:所有病灶在T1WI及T2WI上信號逐漸減低，均呈不同程度的低信號，部分病灶內(nèi)見少許點片狀高信號。T2STIR均呈片狀較均勻高信號，周邊水腫帶消失。見圖1、2。

圖1 脂肪壞死病灶早期MRI

圖2 脂肪壞死病灶中期MRI

2.3 磁共振灌注加權(quán)成像及強化特征

脂肪壞死病灶的磁共振灌注加權(quán)成像時間-信號強度曲線(TIC曲線)呈逐漸上升型(Ⅰ型)，表現(xiàn)為曲線緩慢上升，沒有明顯的峰值及下降支;平臺型(Ⅱ型)，表現(xiàn)為早期較快強化到峰值后在峰值水平呈水平走勢;未見速升速降型(Ⅲ型)。強化特點:所有病灶均有不同程度強化，強化類型有不規(guī)則環(huán)形強化、不均勻強化、較均勻強化;強化程度有輕度強化及中度強化，無病灶呈明顯強化。見表2、3，圖3～6。

表2 脂肪壞死病灶的磁共振灌注加權(quán)成像時間-信號強度曲線類型分型

表3 脂肪壞死病灶磁共振強化程度及強化類型

圖3 造模75 d脂肪壞死病灶T1WI平掃圖像

圖4 與圖3相同病灶T1WI增強掃描的圖像

圖5 造模后14 d磁共振灌注加權(quán)成像脂肪壞死病灶及其周圍正常組織的TIC曲線

圖6 脂肪壞死病灶TIC曲線

2.4 病理表現(xiàn)

造模約1周以后，肉眼見脂肪組織內(nèi)形成一圓形或橢圓形硬塊，可見較模糊的界限，切面呈灰黃色，見液化腔，內(nèi)含脂肪液化后的油狀物，病灶邊緣呈環(huán)形淺紅色，可見出血灶。中晚期病灶(45 d以后)邊界清晰，呈質(zhì)地較均勻淺紅色實質(zhì)性結(jié)節(jié)。鏡檢早期病變邊緣主要是由纖維母細胞、較多吞噬脂質(zhì)的泡沫細胞及混合性炎癥細胞組成，可有含鐵血黃素細胞，其內(nèi)脂肪細胞崩解破裂，殘存大小不等的空泡狀輪廓，并可形成紅染無結(jié)構(gòu)的油膜狀物。隨病程延長，炎癥反應(yīng)逐漸消退，中后期纖維組織明顯增生，形成有明顯界限的結(jié)節(jié)狀或星狀瘢痕，此時鏡檢，纖維成分為主，部分病灶內(nèi)仍可見留有少許含有油樣物的空泡。見圖7、8。

圖7 造模后45 d脂肪壞死病灶手術(shù)切除后的病理圖片(HE染色 ×40)

3 討 論

圖8 圖7局部放大圖(HE染色 ×200)

脂肪壞死是一種特殊類型的壞死，往往和各種原因所致的脂肪損傷有關(guān)，如放療、射頻治療、肌肉注射、手術(shù)、外傷、自身免疫性疾病等［6］，還有可能和寒冷、糖尿病、結(jié)核性血管炎有關(guān)，無明確誘因病例也不為少數(shù)。脂肪壞死在全身各部位均可發(fā)生，多見于脂肪較豐富的區(qū)域，最常見于乳房［7］，特別是乳房重建術(shù)后脂肪壞死的發(fā)生率達12% ～35%［8］;其次好發(fā)于四肢或臀背部［5］。其臨床癥狀不具特征性，因此診斷困難，極易誤診。

關(guān)于脂肪壞死的MR表現(xiàn)，文獻報道較少。目前普遍認為，脂肪壞死的影像學(xué)表現(xiàn)與其病理基礎(chǔ)密切相關(guān)。Ganau等［9］將脂肪壞死分成4期，分別是超急性炎性期、急性炎性期、脂質(zhì)囊腫期、異物或炎性肉芽腫期，隨著時間的推移、病情發(fā)展，其病理改變不一，病灶中壞死液化的程度、是否伴有出血、肉芽組織的含量、是否有囊腔形成、囊腔內(nèi)容物的成分、纖維增生充填的程度及是否出現(xiàn)鈣化等是構(gòu)成影像學(xué)表現(xiàn)的物理學(xué)基礎(chǔ)。以本研究病理表現(xiàn)為基礎(chǔ)，筆者將本研究中的脂肪壞死病灶病程發(fā)展分成3期:早期，病理表現(xiàn)主要以吞噬細胞及混合炎癥細胞增生為主;中期，病灶邊緣肉芽腫組織及纖維成分明顯增多，但病灶中心還殘留有較多皂泡樣壞死脂肪組織;后期，纖維組織明顯增生，形成界限清晰的結(jié)節(jié)狀或星狀的瘢痕組織，吞噬細胞及皂泡樣脂滴基本消失。3期之間沒有絕對的時間界限，病理表現(xiàn)相互可能有重疊，我們分期的目的是方便對其病程發(fā)展過程中不同時間各種MR表現(xiàn)的闡述。

本研究中脂肪壞死病灶模型體積均隨時間推移逐漸減小，早期病灶變化較為明顯，而中后期病灶形態(tài)體積變化相對緩慢，病灶各徑線逐漸趨于穩(wěn)定。在脂肪壞死與乳腺癌的鑒別上，如果影像學(xué)上隨訪觀察到未經(jīng)治療的病灶體積縮小，則高度提示為脂肪壞死病變［7］。

本研究結(jié)果顯示，脂肪壞死病灶早期在T1WI及T2WI呈等或稍低信號，隨時間延長病灶信號逐漸減低，后期病灶均呈不同程度低信號，T1WI部分病灶內(nèi)可見點片狀高信號，分析原因可能是由于其中微小的出血灶、炎癥反應(yīng)所致，也有一部分點狀高信號在壓脂相呈低信號，我們認為是殘余的未完全壞死的脂肪組織;不同時期，所有病灶在T2STIR均呈高信號。Chala等［10］報道，脂肪壞死在T1WI上可呈高信號、等信號或低信號，這取決于脂肪壞死的病理學(xué)分期及病灶內(nèi)纖維組織的多少。

關(guān)于脂肪壞死的強化程度及類型，文獻報道各異。Pierce等［11］認為，術(shù)后發(fā)生的脂肪壞死病灶多無明顯強化。也有文獻［12-14］報道脂肪壞死在對比劑注射后30 s會發(fā)生早期強化。關(guān)于脂肪壞死的強化類型，文獻［10，12，15］報道有彌漫性或局灶性，均勻性或不均勻性，且局灶性強化多呈環(huán)形或周圍強化。本研究結(jié)果顯示，脂肪壞死病灶早期多呈環(huán)形強化，中心無明顯強化，中后期的強化為均勻或不均勻輕中度強化。據(jù)此我們認為脂肪壞死的強化特征與其病程長短有關(guān)。從病理學(xué)方面分析原因，脂肪壞死病灶在發(fā)展過程中，早期病灶周圍炎癥細胞浸潤，大量組織細胞增生，新生小血管生成，所以注射對比劑后呈不規(guī)則周圍環(huán)形強化，而中央?yún)^(qū)是一些壞死液化的脂肪細胞(油脂)，所以無明顯強化。隨著炎癥反應(yīng)的消退，病灶纖維化程度增多，病灶逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚧虿痪鶆蜉p中度強化。

磁共振灌注加權(quán)成像是通過采集組織動態(tài)強化的圖像，半定量分析組織毛細血管血流灌注情況，間接評估局部的組織活力及功能。各種病灶的生長及轉(zhuǎn)移的先決條件是新生血管的生成，它反映病灶的生物學(xué)行為與特點［16］。既往研究發(fā)現(xiàn)，各種病灶的TIC曲線形態(tài)基本分為三型:Ⅰ型，逐漸上升型，表現(xiàn)為曲線緩慢上升，沒有明顯的峰值及下降支;Ⅱ型，平臺型，表現(xiàn)為早期較快強化到峰值后在峰值水平呈水平走勢;Ⅲ型，早期快速強化后信號強度隨即下降(或上升)，然后出現(xiàn)平臺期［17］。目前，普遍認為“速升速降”型(Ⅲ型)曲線多為惡性病變，鑒別良、惡性淋巴結(jié)病變具有一定的特異性。關(guān)于脂肪壞死的磁共振灌注成像特征，文獻報道較少，且觀點不盡相同。Solomon等［12］認為，在灌注的強化類型(時間-信號曲線)方面與惡性病變可能存在相似性。但 Coady等［18］及 Whitehouse 等［19］認為，脂肪壞死病灶呈邊緣毛刺狀的環(huán)形強化或彌漫性的早期強化，但是沒有明顯流入流出型TIC曲線。本組結(jié)果顯示，通過灌注掃描得到的3期脂肪壞死的TIC曲線有逐漸上升型和平臺型，沒有病灶表現(xiàn)為速升速降型，這與 Coady 等［18］及 Whitehouse 等［19］觀點一致。本研究所獲得的TIC曲線包含快速上升段、緩慢上升段及平臺段，可反映對比劑進入病變血管、由血管內(nèi)向組織間隙擴散及分布的情況。脂肪壞死病灶的早期，炎癥反應(yīng)較重，病變內(nèi)豐富且發(fā)育良好的微血管擠壓了周圍組織，延緩了對比劑的流出，所以多呈現(xiàn)出平臺型的TIC曲線;而后期，炎癥靜止或消退，纖維組織形成，病變內(nèi)血流明顯減少，對比劑進入少且緩慢，所以多呈現(xiàn)出逐漸上升型的TIC曲線。

綜上所述，脂肪壞死的MR表現(xiàn)具有一定的特征性，并在一定程度上反映了其病理特征，分析其MR增強表現(xiàn)及TIC曲線類型有助于對此病變的定性診斷。隨著MR的不斷普及和MR功能成像的廣泛應(yīng)用，對脂肪壞死MR表現(xiàn)特點必將積累更多經(jīng)驗，有效提高診斷正確率，避免給此類患者帶來不必要的手術(shù)治療及心理負擔(dān)。

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