作者：宋伟东，于夫尧，傅紫薇，白雪，孙羽，吴艳波，潘诗农，中国医科大学附属盛京医院放射科

多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome， PCOS)是导致女性不孕常见的内分泌疾病之一，严重的影响了患者生活质量。PCOS 若不及时进行治疗，除常见的多毛症、不孕等症状外，远期亦有发生2 型糖尿病、子宫内膜癌、认知障碍等疾病的风险。影像检查技术对于PCOS 的诊断十分重要，随着MRI 技术的发展，其在PCOS 中的应用也越来越广泛，除了其本身具有的诊断效能之外，还可以为临床提供更加全面的信息。

1.PCOS 概述

PCOS 于1935 年由Stein 和Leventhal 首次命名并广泛使用，研究人员也将其称为Stein-Leventhal 综合征，这是一种极其常见并高度流行的内分泌疾病，困扰着全世界众多青春期及育龄期女性。PCOS 患者临床特征主要包括代谢综合征、肥胖、不孕症、多毛症、痤疮以及激素水平的紊乱，如血清LH、睾酮和胰岛素浓度升高。

参与PCOS 发病机制的因素较多，包括神经内分泌功能、类固醇生成、胰岛素分泌、脂肪细胞功能和炎症因子的改变或代谢障碍等，随着疾病的发展，PCOS 会导致2 型糖尿病、肥胖、子宫内膜癌、高胆固醇和心血管异常等。PCOS 的诊断通常包括详细的家族史、体格检查以及实验室检查，并排除其他导致代谢紊乱的原因。目前国际比较公认的诊断标准为2003 年鹿特丹会议共识：即在排除其他相关疾病后，出现高雄激素血症的临床或生化表现；少或无排卵；卵巢多囊样改变三种表现中任意两种时即可确诊。

2.PCOS 卵巢改变机制

PCOS 患者复杂的激素变化可以导致卵巢形态、功能产生变化，如PCOS 诊断标准中少或无排卵及卵巢多囊样改变。PCOS 患者影响卵巢的因素主要包括雄激素、雌激素及抗苗勒氏激素(Anti-Müllerian hormone， AMH)等。

2.1 雄激素

雄激素在PCOS 患者卵巢改变中发挥重要作用，在PCOS动物模型中，已经发现高雄激素血症可以诱导大鼠子宫结构发生改变，子宫组织学分析显示管腔上皮高度和腺体密度显著增加，且皮下基质和肌层厚度亦有增加的表现。有研究表明高雄激素可以激活NLRP3 炎症体，随后分泌炎症因子使卵巢颗粒细胞发生凋亡，进一步导致卵泡功能障碍和卵巢纤维化。

雄激素可以通过雄激素受体(androgen receptor， AR)直接发挥作用，有研究通过比较睾酮在诱导雄激素受体敲除小鼠中和正常小鼠PCOS 患者临床特征的能力，探索雄激素驱动PCOS 的机制，研究发现在雄激素受体敲除小鼠中，高水平雄激素并不会引起生殖功能障碍，这项研究表明雄激素通过AR 作用是PCOS 生殖特性的重要中介，其中直接AR 驱动的机制是推动PCOS 代谢特征发展的关键，导致PCOS 患者出现生殖功能障碍。

2.2 雌激素

雌激素在生殖器官的增殖、分化和生理功能中十分重要，雌激素可以刺激卵巢的生长以及卵泡的发育，是卵泡发育成熟必不可少的调节因素。雌激素在卵巢中可以通过多种途径代谢形成雌激素代谢物，发现其代谢物分为两种不同效应，其中4-羟基雌酮(4-OHE1)和16-酮雌二醇(16-kE2)具有促血管生成作用，而2-甲氧基雌二醇(2-ME2)和2-甲氧基雌酮(2-ME1)具有抗血管生成作用。

与正常排卵女性相比，PCOS 患者中促血管生成的雌激素明显减少，造成血管生成异常，从而影响卵泡发育，导致PCOS 患者排卵异常。

2.3 抗苗勒氏激素(Anti-Müllerian hormone， AMH)

PCOS 患者通常会有AMH 增高的表现，AMH 水平对于卵泡发育十分重要，AMH 是卵巢中小卵泡的产物，是卵泡成熟的自分泌和旁分泌调节器。在正常卵巢中，AMH 对窦状卵泡的发育起抑制作用，AMH 水平的下降是排卵的先决条件。AMH 可以显著降低卵巢芳香化酶表达，生理上可以保护小卵泡避免过早受到芳香化酶表达的影响。

AMH 的这种保护作用超过其生理作用时，例如AMH 的水平过高或因为它持续时间超过了正常时间，这将导致优势卵泡选择发生障碍，引起所谓的“卵泡停滞”，有助于这些患者卵巢内小卵泡数量的积累，造成卵巢内小卵泡聚集的现象。

3. MRI 基于卵巢的应用

影像学检查可以直观的观察到PCOS 患者卵巢形态的改变，超声检查是PCOS 首选的影像检查方式，可以反映患者卵巢多囊样改变以及血流参数变化，但超声检查仍有其局限性，首先对于青春期女孩来说，阴道超声检查并不合适；其次，PCOS 患者易发生中心性肥胖，患者腹部脂肪较多，会对检查结果造成影响，因此，对于不适合超声检查的P-COS 患者，MRI 检查是必要的。此外，MRI 功能序列可以对PCOS 患者卵巢代谢功能改变进行评估，这是MRI 检查的另一优势。

3.1 T2 WI 序列

MRI 成像原理是通过组织中质子运动重建的灰阶图像，在所有的影像检查技术中，MRI 的软组织分辨率最高，对组织结构显示更为清晰。PCOS 患者卵泡发育异常表现为卵泡数量增多，无法形成优势卵泡，且不同年龄的PCOS 女性卵巢形态会出现差异。对于青少年来说，PCOS 诊断标准与青春期发育的正常特征重叠，因此诊断青少年卵巢多囊样改变具有挑战性，有研究发现正常青少年卵巢体积约为7.5cm3 、卵泡直径<9 mm 的个数约为23 个，当卵巢改变符合体积≥10 cm3 、卵泡直径<9 mm 的个数多于28 个，并且具有卵泡周边分布的表现可以诊断为卵巢多囊样改变。

在另一项对于年轻PCOS 患者的研究发现，在调整月经年龄影响后，对照组卵巢MRI 通常表现为2 ~ 9 mm 的卵泡个数为(15.2±4)个，PCOS 组卵泡个数较对照组明显增多，卵泡个数约(23.7±4.6)个，但两组的卵巢体积未见明显差异。

随着患者年龄逐渐增大，卵巢体积以及卵泡数目会逐渐下降，并且月经逐渐规律，但这并不代表病情好转，目前关于50 岁之后的PCOS 患者的影像学特征研究还比较少，尚未得到有效的MRI 卵巢变化特征。

有研究表明在T2 加权成像PCOS 患者卵巢周围出现连续的低信号边缘，其敏感性和特异性分别为71% 和75%，这与在PCOS 患者卵巢中观察到的组织病理学发现，即卵巢表皮纤维化改变相一致，这可能是诊断PCOS 的一个有用的磁共振特征，但该研究仅纳入了52 例PCOS 患者及52 例健康志愿者，需要进行大样本量研究对该结果进行验证。

3.2 DWI 序列

磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging， DWI)是一种新兴MRI 功能成像，是目前检测活体组织中水分子扩散运动的一个理想方法，DWI 利用表观弥散系数(apparent diffusion coefficient， ADC)观察水分子在不同方向的扩散速率及范围而评估病变性质，在诊断病变性质方面具有较高准确性，目前DWI 技术已在妇科肿瘤研究领域中广泛应用，在某些肿瘤疾病中，由于基质胶原含量的增加、间质液压力和渗透压的升高、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor， VEGF)活跃导致水分子布朗运动减少，进而导致ADC 值降低，因此ADC 值可以通过评估卵巢间质的改变来反映肿瘤微环境的变化。

有研究表明在PCOS 的基质细胞中检测到高水平的VEGF，PCOS 患者卵巢基质ADC 值减低可能是由于VEGF 增加和胶原沉积引起的继发性血管增殖。在一项对于17 例P-COS 患者以及18 例正常志愿者的卵巢基质ADC 值差异的研究发现，PCOS 患者卵巢间质ADC 值低于对照组，并以1.38 × 10-3 mm2 / s 为诊断阈值时，灵敏度为78.0%，特异度为62.9%，AUC 为0.720。

在另一项评估DWI 对于PCOS 诊断价值的研究中，收录了75 例PCOS 患者以及46 例健康志愿者，同样发现PCOS 组卵巢基质ADC 值降低，与对照组比较差异具有统计学意义( P < 0.05)，以ADC 阈值为1.39×10-3 mm2 / s 诊断PCOS 的敏感度、特异度分别为82.2%、68.9%。即便以上两项研究样本量并不大，但研究结果重复性较好，且诊断阈值相近，这表明DWI 确实有助于PCOS 的诊断，可以进行大样本量研究进一步证实DWI 对于PCOS 的诊断价值以及ADC 诊断阈值。

3.3 MRS 序列

磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy， MRS)是一种无创检测活体组织代谢产物的成像技术，能够定量分析组织代谢物浓度及生化信息的改变。卵泡液是体内卵母细胞的生活环境，它含有卵母细胞生长和发育的重要代谢物，在PCOS 患者中，卵泡雄激素升高以及胰岛素抵抗可以通过减少卵母细胞对葡萄糖的摄取，导致卵泡液内葡萄糖升高，另外，胰岛素抵抗引起的脂解作用可以导致卵泡液内甘油和脂质水平的升高。

MRS 提供了一种确定卵泡液化学成分的非侵入性测量方法，可以详细地测定所有卵泡液中的代谢物含量。有研究使用MRS 分析PCOS 卵泡内化学成分的差异，研究了PCOS 患者卵泡液的代谢特征，并与健康对照组进行了比较。PCOS 卵泡液中发现糖蛋白、醋酸盐、胆固醇显著增加，乳酸、谷氨酰胺、丙酮酸和丙氨酸显著减少，表明PCOS 可能导致卵泡液中的血脂异常、低度炎症和糖酵解、丙酮酸和氨基酸代谢紊乱。

卵泡液代谢物组成与卵母细胞发育潜力、胚胎活力之间存在密切关系，MRS 可以识别卵母细胞发育能力的潜在生物标志物，并预测生育治疗结果，因此在临床上，MRS 有助于临床医师了解用药后卵泡液代谢物水平，可以评价药物治疗效果以及对于卵母细胞、胚胎活力的影响，有研究利用MRS 测定30 例PCOS 患者接受重组卵泡刺激素、枸橼酸氯米芬或芳香化酶抑制剂三种卵巢刺激药物时生长卵泡的代谢物含量，进而对三种药物疗效以及卵泡发育能力进行评估，发现患者接受枸橼酸氯米芬治疗后会出现乳酸水平增高，胆碱水平减低的表现，会对卵泡发育产生负面影响。

综上所述，MRI 可以清晰显示PCOS 患者卵巢体积、数目的改变，并且对于青少年或肥胖的PCOS 患者来说MRI 是比超声更为合适的检查方法。另外，功能序列为定量评估卵巢代谢水平变化提供了手段， 拓展了PCOS 相关的研究领域，具有较高的科研价值。

4.前景与展望

PCOS 严重影响了患者生活质量及远期预后，及时的诊断以及合理的治疗十分重要， MRI 及其功能序列可以为P-COS 患者提供无创、无辐射且准确度高的影像学平台。在临床治疗及实践中，MRI 不仅可以评价PCOS 患者卵巢的形态学改变，还可以分析其分子水平的代谢改变，在PCOS 的诊断以及评价卵泡发育能力、胚胎活力中发挥重要作用。运用多模态MRI 可以帮助研究人员和临床医师获得更加全面的信息，进而帮助临床制定更加全面合理的检查与治疗方案。

来源：宋伟东,于夫尧,傅紫薇等.MRI对于多囊卵巢综合征卵巢改变的研究价值[J].医学影像学杂志,2023,33(08):1468-1471.

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