由于子宫肌瘤生长较快，当供血不良时，可以发生不同变性。肌瘤愈大，缺血愈严重，则继发变性愈多。
1．良性变
⑴透明变性（玻璃样变）
因肌瘤生长迅速，造成相对供血不足，使部分组织水肿变软，旋涡状结构消失，代之以均匀的透明样物质，巨检时易与肉瘤变性相混淆，光镜下看不到细胞结构，病变部分为无结构的均匀伊红色区域。
⑵囊性变
为透明变性进一步发展所致，在透明变性的基础上供血不足，使变性区域内组织液化，形成内含胶冻样或透明液体之囊腔，整个肌瘤质软如囊肿。
⑶坏死
由于瘤蒂扭转或重度感染而形成，肌瘤中央部位距供血较远，最易发生坏死。组织呈灰黄色，柔软而脆，也可形成小腔隙。
⑷感染
多见于粘膜下肌瘤突入阴道者，供血受阻，发生坏死，继以感染；也有少数患者因盆腔有感染病灶，多累及子宫肌瘤。
⑸脂肪变性
常在透明变性后期或坏死后发生，也可能系肌瘤间质化生而形成脂肪组织。质软，易使诊为肉瘤。光镜下见肌细胞内有空泡，脂肪染色阳性。
⑹红色样变
是一种特殊类型的肌瘤坏死，多见于单一较大的壁间肌瘤，常发生于妊娠或产褥期，可能与局部组织缺血、梗死、瘀血、血栓阻塞，而致局部组织出血、溶血有关，使血液渗入瘤体，肉眼见肌瘤红色，似生牛肉状，完全失去原旋涡状结构。
2．恶性变
肉瘤变性约有0.5～1％的子宫肌瘤恶变为肉瘤，多见于年龄大，肌瘤较大且生长快者，特别是绝经后肌瘤增长迅速或绝经后再出现的肌瘤患者。机制不详。肉瘤病变区域组织灰黄，质软如生鱼肉样。
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