磁共振電影成像觀察子宮內(nèi)膜蠕動波的研究進(jìn)展

嚴(yán) 瑨 崔 磊 印洪剛

子宮內(nèi)膜蠕動波與婦科常見疾病大多密切相關(guān)，以往因?yàn)闄z查技術(shù)的限制，導(dǎo)致對子宮內(nèi)膜蠕動波的研究不足。隨著磁共振技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用磁共振電影成像（cine magnetic resonance imaging，Cine-MRI）技術(shù)可以很好地觀察子宮內(nèi)膜蠕動波，為臨床研究提供便利。

子宮的胚胎學(xué)與內(nèi)膜蠕動波

子宮壁的不同層面由2 個不同的胚胎部位發(fā)育而來：子宮內(nèi)膜上皮和黏膜下層起源于苗勒管（或副中腎管），而血管肌層和血管上肌層為非苗勒管起源。苗勒管大約于妊娠第6周時出現(xiàn)，第26周之前將發(fā)育成為環(huán)形子宮肌層和輸卵管，環(huán)形子宮肌層繼續(xù)發(fā)育為子宮黏膜下層的結(jié)構(gòu)。而非苗勒管來源的血管肌層及血管上肌層發(fā)育較晚，一般于妊娠27 周才開始發(fā)育，有時甚至產(chǎn)后繼續(xù)發(fā)育。

子宮內(nèi)膜是子宮蠕動時發(fā)生收縮的唯一結(jié)構(gòu)層，子宮內(nèi)膜蠕動波是子宮內(nèi)膜類似于胃腸道蠕動而產(chǎn)生的一種運(yùn)動波形。不同于分娩或月經(jīng)過程中發(fā)生的累及外層的疼痛性收縮，整個月經(jīng)周期子宮內(nèi)膜層都存在頻率和方向都不同的收縮。近年來關(guān)于子宮內(nèi)膜蠕動波的研究明顯增多。

子宮內(nèi)膜蠕動波的規(guī)律

子宮具有2 種固有的收縮能力：子宮持續(xù)收縮和子宮內(nèi)膜蠕動。前者是局灶性的，由子宮肌層偶發(fā)的隆起構(gòu)成；后者有節(jié)奏性，表現(xiàn)為子宮內(nèi)膜下肌層的微妙剝離運(yùn)動引起的子宮內(nèi)膜蠕動［1］。

子宮內(nèi)膜的蠕動方向在月經(jīng)周期的不同階段會發(fā)生變化。月經(jīng)期子宮內(nèi)膜主要從宮底向?qū)m頸蠕動，有助于宮腔內(nèi)的經(jīng)血排出［2］。卵泡期的早中期亦可觀察到宮底到宮頸的蠕動波，隨著排卵期臨近，蠕動波減少。在卵泡期后期及排卵期可觀察到宮頸到宮底的蠕動波，由于優(yōu)勢卵泡產(chǎn)生的局部激素由血液直接從卵泡供應(yīng)到宮底，刺激不對稱性子宮收縮，優(yōu)勢卵泡同側(cè)的蠕動波頻率會較高，這有利于精子被快速運(yùn)輸至優(yōu)勢卵泡側(cè)。排卵后，宮頸和宮底會出現(xiàn)同步收縮，在同側(cè)可觀察到2 個相向的蠕動波，這可防止胚胎從宮頸排出，并固定胚胎植入位置。黃體期，子宮內(nèi)膜蠕動處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，為胚胎植入提供最佳環(huán)境。

子宮內(nèi)膜蠕動無晝夜差異，蠕動頻率隨年齡增長變化不明顯，但絕經(jīng)后MRI 觀察到的蠕動頻率明顯減少［3］。哺乳期女性子宮內(nèi)膜蠕動頻率低于未經(jīng)產(chǎn)女性，哺乳期無月經(jīng)與有月經(jīng)女性間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異［4］。

子宮內(nèi)膜蠕動波的檢查方法

內(nèi)壓力測量（intrauterine pressure measurement，IUP）是最早發(fā)現(xiàn)子宮運(yùn)動存在的檢查方法，可以通過測量的壓力數(shù)值變化確定子宮內(nèi)膜蠕動方向和幅度，理論上是最準(zhǔn)確和客觀的方法。但該檢查具有侵入性，易引起患者的不適，而且導(dǎo)管可能會損傷子宮內(nèi)膜，所以常規(guī)使用不切實(shí)際。

子宮輸卵管-放射性核素顯像（hysterosalpingoradionuclide scintigraphy，HSSG）是觀察子宮收縮方向的方法之一。但HSSG 手術(shù)的持續(xù)時間長、成本高、無法評估內(nèi)膜收縮的幅度和頻率。此外，由于輻射暴露相關(guān)的風(fēng)險，該技術(shù)不適用于健康人群子宮內(nèi)膜蠕動波的常規(guī)測量。

經(jīng)陰道超聲（transvaginal ultrasound，TVUS）是臨床上最常使用的觀察子宮內(nèi)膜蠕動的方法。然而，TVUS 無法客觀地測量收縮幅度，切面選擇和視頻質(zhì)量高度依賴于操作人員水平；而且侵入式探頭易觸及陰道及宮頸，人為地引起子宮內(nèi)膜蠕動頻率的變化。因此，TVUS測量子宮內(nèi)膜蠕動波存在一定缺陷。

既往磁共振掃描時間分辨率低、圖像采集時間長，不適用于觀察子宮內(nèi)膜的蠕動。但是隨著MRI硬件的發(fā)展，高場強(qiáng)及快梯度場的出現(xiàn)，掃描時間較之前大幅度縮短，磁共振觀察子宮運(yùn)動的能力大幅提高。同時磁共振為非侵入式檢查，能直接顯示子宮壁的3 層結(jié)構(gòu)，可以更客觀地記錄子宮內(nèi)膜的蠕動方向及頻率，方便進(jìn)行隨訪和比較研究。

磁共振電影成像技術(shù)

Cine-MRI 是利用磁共振快速成像序列對運(yùn)動臟器實(shí)施快速成像，產(chǎn)生一系列運(yùn)動過程中不同時段（時相）的“靜態(tài)”圖像。將這些“靜態(tài)”圖像對應(yīng)于臟器的運(yùn)動過程依次連續(xù)顯示，即產(chǎn)生運(yùn)動臟器的電影圖像。

Cine-MRI 不僅具有很好的空間分辨力，更重要的是具有優(yōu)良的時間分辨力，對運(yùn)動臟器的運(yùn)動功能評價有重要價值。Cine-MRI 測量子宮內(nèi)膜蠕動波的優(yōu)勢：首先，它是一種非侵入性檢查方法，不會引起患者不適及引起子宮內(nèi)膜蠕動波頻率的變化；其次，它能直接顯示子宮壁的3 層結(jié)構(gòu)，以及子宮內(nèi)膜蠕動過程中子宮形態(tài)和各結(jié)構(gòu)層信號強(qiáng)度的改變；第三，它能清楚地顯示內(nèi)膜精細(xì)的蠕動和蠕動波向外層肌層的傳播，從而體現(xiàn)出子宮功能的改變。

磁共振電影成像研究內(nèi)膜蠕動波的技術(shù)參數(shù)

許多學(xué)者對如何選擇合適的技術(shù)參數(shù)，以保持良好的時間和空間分辨率，提高圖像的質(zhì)量，進(jìn)行深入的研究。

1. 序列的選擇

子宮的Cine-MRI 掃描常采用采集速度較高的T2加權(quán)序列，如真穩(wěn)態(tài)進(jìn)動快速序列（true fast imaging with steady-state precession，true-FISP）及半傅里葉采集單次激發(fā)快速自旋回波序列（half-Fourieracquisition single-shot turbo spin-echo，HASTE）。而true-FISP序列的軟組織對比度較差、對磁場均勻性要求較高，磁敏感偽影較明顯。HASTE 序列采集速度較true-FISP 序列稍慢，但內(nèi)膜的蠕動頻率較低，對序列的采集速度要求并不高；且其空間分辨力及軟組織分辨力較高，更有利于臨床診斷與研究。目前進(jìn)行Cine-MRI掃描多采用HASTE序列。

2. 掃描層面的選擇

子宮內(nèi)膜蠕動是宮底與宮頸之間內(nèi)膜的運(yùn)動，是一種連續(xù)性波動，所以通常大多學(xué)者選擇子宮的正中矢狀面進(jìn)行觀察，因?yàn)樵搶用婺芨玫仫@示子宮壁各層的結(jié)構(gòu)，同時可以顯示完整的內(nèi)膜線，便于觀察子宮內(nèi)膜蠕動的方向。但由于優(yōu)勢卵泡的局部激素的存在，會產(chǎn)生不對稱性子宮收縮，Shitano 等［5］分別在橫斷面、矢狀面、冠狀面上對子宮內(nèi)膜蠕動波進(jìn)行研究，最終發(fā)現(xiàn)冠狀面相較矢狀面可以更清晰地觀察到子宮內(nèi)膜蠕動方向，矢狀面和冠狀面之間的蠕動頻率沒有顯著差異。然而，子宮內(nèi)膜蠕動波向子宮外肌層的傳導(dǎo)的特征在冠狀面上更容易識別。

3. 掃描間隔時間的選擇

Nakai 等［6］使用1.5T MRI 對4 名健康女性和9 名盆腔良性病變女性分別以2 s、3 s 和4 s 間隔進(jìn)行2 min掃描，分別獲得60、40、30幀圖像。發(fā)現(xiàn)相對于2 s、3 s 的掃描間隔，4 s 的掃描間隔能更好地觀察子宮內(nèi)膜蠕動波的頻率及方向、蠕動時結(jié)合帶的信號變化以及蠕動波向子宮外肌層的傳導(dǎo)；內(nèi)膜-結(jié)合帶的對比噪聲比和外肌層-結(jié)合帶的對比噪聲比隨掃描時間延長而增加，這種改善可以更好地顯示不太明顯的子宮蠕動，特別是當(dāng)子宮內(nèi)膜薄且運(yùn)動不明顯時；同時較高的對比噪聲比可以改善圖像質(zhì)量，有助于更清晰地顯示子宮內(nèi)膜和內(nèi)肌層之間邊界，通過識別子宮肌層中的波傳導(dǎo)，可以消除其他因素導(dǎo)致的子宮不規(guī)則運(yùn)動。但劉珊珊等［7］使用3.0T MRI 研究顯示，雖然2 s掃描間隔和4 s掃描間隔之間沒有觀察到子宮蠕動強(qiáng)度的顯著差異，但2 s掃描間隔較4 s掃描間隔更清晰地識別蠕動方向。上述研究結(jié)果的差異，可能是因?yàn)?.0 T 掃描儀的信噪比/對比噪聲比明顯增高，無須通過增加間隔時間來提高信噪比/對比噪聲比。

4. 掃描層厚及播放倍率的選擇

同一采集時間內(nèi)，觀察到的子宮內(nèi)膜蠕動最頻繁的層厚為最佳掃描層厚。子宮的常規(guī)掃描中一般采用5 mm層厚即可以清晰地顯示子宮壁的3層結(jié)構(gòu)。

Liu 等［8］采 用HASTE 序 列 分 別 以 不 同 層 厚（Cine 7 mm、Cine 5 mm、Cine 3 mm）進(jìn)行6 min 動態(tài)掃描，再以8、12、15 倍播放速率進(jìn)行觀察。通過比較偽影、子宮解剖細(xì)節(jié)及整體圖像質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)Cine 7 mm 和Cine 5 mm 較Cine 3 mm 的主觀圖像質(zhì)量評分高，而Cine 7 mm 客觀圖像質(zhì)量評分的信噪比和對比噪聲比較Cine 5 mm 和Cine 3 mm 高；同時Cine 7 mm 和Cine 5 mm 的蠕動強(qiáng)度顯著高于Cine 3 mm。故一般使用Cine 7 mm及Cine 5 mm進(jìn)行研究掃描。

3 種播放倍率下的蠕動次數(shù)不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但因?yàn)橐曈X上低播放倍率觀察容易忽略細(xì)節(jié)波動，所以一般使用15或12倍率進(jìn)行觀察。

磁共振電影成像觀察子宮內(nèi)膜蠕動波的臨床研究進(jìn)展

1. 子宮肌瘤患者

子宮肌瘤是女性盆腔最常見的良性腫瘤。有研究［9］表明子宮肌瘤對生育的影響亦與肌瘤的位置及大小有關(guān)：黏膜下肌瘤對生育有不利影響；漿膜下肌瘤對生育影響不大；肌壁間肌瘤對生育的影響一直存有爭議。

屈亞林等［10］發(fā)現(xiàn)在毗鄰肌瘤處存在局部肌層運(yùn)動，月經(jīng)過多的子宮肌瘤患者子宮內(nèi)膜蠕動頻率較正常明顯減低。子宮肌瘤患者月經(jīng)期和黃體中期存在異常的子宮內(nèi)膜蠕動，對正常節(jié)律有阻斷或抑制作用，這可能與子宮肌瘤患者月經(jīng)過多和不孕的原因相關(guān)。

2. 子宮內(nèi)膜異位癥、子宮腺肌癥患者

子宮內(nèi)膜異位癥指有活性的內(nèi)膜細(xì)胞種植在子宮內(nèi)膜以外的位置而形成的女性常見婦科疾病，常位于卵巢和/或腹膜上。子宮內(nèi)膜異位癥患者的內(nèi)膜蠕動頻率僅在排卵期明顯減少，且以宮頸到宮底方向最為顯著，黃體或月經(jīng)期的差異不明顯［11］。

子宮腺肌癥是一種子宮內(nèi)膜異位進(jìn)入子宮肌層的常見良性非腫瘤性婦科疾病，可以發(fā)現(xiàn)鄰近平滑肌的增生。有研究［12］顯示子宮腺肌癥患者排卵期子宮內(nèi)膜蠕動頻率低于正常女性，且蠕動強(qiáng)度也有一定減弱，蠕動方向并無明顯差異。

3. 痛經(jīng)患者

痛經(jīng)嚴(yán)重影響女性的日常工作、學(xué)習(xí)和生活。痛經(jīng)分為原發(fā)性與繼發(fā)性，原發(fā)性痛經(jīng)成為年輕女性最常見的子宮問題之一，被認(rèn)為是由于子宮內(nèi)膜產(chǎn)生的可以引起子宮收縮的前列腺素分泌增加所致。

痛經(jīng)的相關(guān)研究［13］發(fā)現(xiàn)，月經(jīng)周期的第1～3 天，子宮MRI 表現(xiàn)有顯著變化，低信號的子宮肌層在月經(jīng)周期的第1 天厚度增大、面積減小、內(nèi)膜扭曲明顯，之后3 天肌層逐漸變薄、面積逐漸增大、內(nèi)膜逐漸恢復(fù)正常，疼痛程度與子宮肌層厚度、面積及子宮內(nèi)膜變形有關(guān)，重度或中度疼痛時子宮蠕動不明顯。

4. 口服避孕藥服用者

口服避孕藥是廣泛而有效的一種避孕措施，同時也是臨床治療痛經(jīng)及月經(jīng)不調(diào)的常用藥物。

Togashi［2］對口服避孕藥服用者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，口服避孕藥服用者在月經(jīng)周期中期很難觀察到子宮內(nèi)膜蠕動，偶發(fā)性宮縮也明顯減少，且口服避孕藥服用者的子宮內(nèi)膜和結(jié)合帶較薄，子宮肌層面積卻較厚。這可能與其子宮收縮力受到抑制有關(guān)。

5. 宮內(nèi)節(jié)育器（IUD）使用者

放置IUD 是產(chǎn)后婦女最常用的避孕方法。然而，IUD 影響生育的機(jī)制仍然存在爭議。它有2 種主要的作用機(jī)制：一種是對受精卵植入進(jìn)行干擾；另一種是通過抑制精子運(yùn)輸而起到殺精子作用。

Kido 等［14］進(jìn)行了IUD 對子宮蠕動影響的相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)IUD 使用者子宮內(nèi)膜蠕動頻率低于正常女性，同時結(jié)合帶及子宮肌層會明顯增厚，由子宮底部向頸部的蠕動波在IUD使用者中更為常見，這可能是其抑制精子主動轉(zhuǎn)運(yùn)的原因。

小結(jié)與展望

隨著磁共振技術(shù)的發(fā)展，無創(chuàng)非侵入式MRI 檢查成為研究婦科疾病的首選技術(shù)。而Cine-MRI 技術(shù)可以動態(tài)觀察臟器的運(yùn)動，對子宮內(nèi)膜蠕動波的研究因而得以深入。目前對于Cine-MRI 觀察子宮內(nèi)膜蠕動波的最合理技術(shù)參數(shù)尚未完全統(tǒng)一，仍然存在一定爭議，需要進(jìn)一步探討。但各國學(xué)者對子宮內(nèi)膜蠕動波的研究，尤其是對子宮生理及病理狀態(tài)下的收縮及蠕動情況的研究成果顯著，為許多發(fā)病機(jī)制有爭議的婦產(chǎn)科疾病提出合理的解釋。臨床方面，有研究［15］表明，子宮內(nèi)膜蠕動波在正常生殖功能調(diào)節(jié)和胚胎著床中發(fā)揮著重要作用。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多原發(fā)性不孕女性可通過人工受精、胚胎移植等技術(shù)人工受孕，但仍有很大一部分患者各項(xiàng)檢查達(dá)標(biāo)，但反復(fù)移植失敗。如果提前對其子宮內(nèi)膜蠕動波進(jìn)行評估，必要時行人工干預(yù)是否可以提高受孕概率，這也可以是今后子宮內(nèi)膜蠕動波與臨床相結(jié)合的研究方向。