趙 云，陳 龍，郭學(xué)建，陳廣富

（江蘇省南京市高淳人民醫(yī)院放射科 江蘇 南京 211300）

前列腺癌是癌癥相關(guān)死亡的第二大主要原因，也是最常見的男性惡性疾病[1]。DCE-MRI是一種相對新穎的成像模式，可以測量腫瘤血管生成導(dǎo)致的組織微血管系統(tǒng)的特性，并改進(jìn)腫瘤檢測和反應(yīng)評估[2]。最常用的反映血管通透性的DCE-MRI參數(shù)是定量參數(shù)容量轉(zhuǎn)移常數(shù)（Ktrans）[3]，Ktrans表示造影劑從血液轉(zhuǎn)移到間質(zhì)的速率，其表示腫瘤微循環(huán)和表面浸潤區(qū)域；速率常數(shù)（Kep）反映了造影劑從血管外細(xì)胞外間隙轉(zhuǎn)移回血液的速率；血管外細(xì)胞外間隙容積比（Ve=Ktrans/Kep）主要反映血管外細(xì)胞間隙中造影劑的百分比[3]；半定量參數(shù)初始曲線下面積（iAUC）與腫瘤血液流入、灌注和間質(zhì)空間相關(guān)，并代表一般腫瘤血流量、總灌注和腫瘤間質(zhì)空間指數(shù)[3]。本研究是將來自DCE-MRI的腫瘤灌注參數(shù)與臨床預(yù)后因素相關(guān)聯(lián)，并進(jìn)一步探討是否可以用DCE-MRI參數(shù)將早期的腫瘤與相對晚期的腫瘤分開，以便在前列腺癌早期做出判斷。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。選取2015年1月—2019年1月在我院接受MRI檢查的前列腺癌患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①M(fèi)RI檢查前未經(jīng)穿刺活檢；②未經(jīng)藥物治療；③DCE-MRI檢查的圖像質(zhì)量符合要求，并發(fā)現(xiàn)可疑病灶；④經(jīng)前列腺穿刺活檢證實(shí)為前列腺癌；⑤進(jìn)行Gleason評分及免疫組化檢查；⑥臨床資料完善。排除標(biāo)準(zhǔn)：DCE-MRI檢查的圖像質(zhì)量差不符合要求。在71例經(jīng)活檢證實(shí)的前列腺癌患者中，7例未發(fā)現(xiàn)可疑病變，2例由于對造影劑過敏而沒有DCE-MRI圖像。在剩余的62名患者的前列腺中檢測到69個(gè)病灶，患者年齡60～79歲，平均年齡（705）歲。根據(jù)前列腺癌的TNM分類，10例患者腫瘤臨床分期T1c，52例T2（T2a 16例，T2b 8例，T2c 28例）。血清PSA值3.4～19.1ng/mL，平均（9.53.7）ng/mL。Gleason評分3+3的患者19例，Gleason評分3+4的患者41例，Gleason評分4+3的腫瘤患者2例。所有測量參數(shù)，包括患者的年齡、血清PSA、DWI和DCE-MRI參數(shù)在Gleason評分3+3和3+4腫瘤組之間均不相同（P＜0.05）。52個(gè)腫瘤位于外周區(qū)，17個(gè)腫瘤位于過渡區(qū)。外周區(qū)和過渡區(qū)腫瘤組患者的年齡、血清PSA、腫瘤ADC、Ktrans和iAUC值無顯著差異（P＞0.05）。I外周區(qū)腫瘤（n=52）的大小小于過渡區(qū)腫瘤（n=17）（0.680.41cm2比0.930.59cm2；P＜0.05）；II外周區(qū)腫瘤（n=52）的Kep值大于過渡區(qū)腫瘤（n=17）（0.590.21min-1比 0.490.24 min-1；P＜0.05）；III外周區(qū)腫瘤（n=52）的Ve值小于過渡區(qū)腫瘤（n=17）（0.270.08 比 0.320.07；P＜0.05）。

1.2 方法

1.2.1 MRI掃描方法：使用Siemens Skyra 3.0T MR成像儀獲得多參數(shù)MR成像，采用體部相控陣線圈和脊柱相控陣線圈組合定位在骨盆周圍以覆蓋前列腺。采集從前列腺頂部下方到精囊上方的軸位、冠狀位、矢狀位的T2WI快速自旋回波（TSE）圖像，采用三個(gè)b值50、400和800s/mm2在軸位平面上使用單次回波平面序列采集DWI，并且使用相同的位置來獲取軸位T2WI圖像。DCE-MRI使用軸位T1WI 3D容積內(nèi)插體部檢查序列（VIBE）進(jìn)行，該序列覆蓋整個(gè)前列腺。為了確定造影劑到達(dá)之前組織中的T1弛豫時(shí)間，DCE-MRI包括兩個(gè)具有不同翻轉(zhuǎn)角FA 2和FA 13的預(yù)對比3D VIBE成像序列。在釓噴酸葡胺（Gd-DTPA 0.2mL/kg）注射后，這些序列在軸位上跟隨DCE系列，時(shí)間分辨率為8秒，采集時(shí)間為4分40秒。使用高壓注射器經(jīng)肘輸注造影劑，然后以2.5ml/s的流速注射20ml生理鹽水。

1.2.2 MRI圖像分析 在西門子后處理工作站分析所有MRI圖像，使用Tissue 4D軟件根據(jù)藥代動(dòng)力學(xué)模型擬合體素MRI信號增強(qiáng)時(shí)間曲線。首先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校正，其將所有時(shí)間序列的體積記錄 到用戶選擇的參考體積，以減少在DCE圖像采集期間患者和生理運(yùn)動(dòng)的影響。在形態(tài)學(xué)圖像和預(yù)對比圖像的配準(zhǔn)之后，在前列腺癌病灶上繪制橢圓形或不規(guī)則形狀的感興趣區(qū)域（ROI）。在DCE-MRI的早期增強(qiáng)區(qū)域中繪制ROI，并且使用DWI b800、ADC圖和TWI圖像作為參考。預(yù)先對比的T1圖計(jì)算是藥代動(dòng)力學(xué)建模的先決條件。T1擬合限于具有高于噪聲水平值＞20的像素，并且系統(tǒng)根據(jù)輸入的造影劑自動(dòng)計(jì)算各個(gè)值。對于Tofts建模[3]、Tissue 4D提供動(dòng)脈輸入功能（AIF），使用具有三種不同模式即快速、中速和慢速的雙指數(shù)函數(shù)建模。根據(jù)快速采樣方法選擇AIF來計(jì)算動(dòng)力學(xué)參數(shù)[4]，計(jì)算參數(shù)圖并通過軟件自動(dòng)估計(jì)所選ROI的Ktrans、Kep、Ve和iAUC值。在參數(shù)ADC圖上直接測量每個(gè)腫瘤病變的ADC值，使用相應(yīng)的高b值DWI圖像、T2WI圖像和預(yù)對比T1WI圖像同時(shí)檢查ADC圖。選擇包含最大腫瘤范圍的ADC圖用于分析，并且在除腫瘤邊緣之外的腫瘤中心繪制ROI，在工作站上生成平均ADC值和所選腫瘤區(qū)域的大小并記錄用于分析。在每個(gè)MRI圖像上定義前列腺癌如下：相對于T2WI圖像上的相鄰實(shí)質(zhì)的低信號區(qū)域；相對于ADC圖上相鄰實(shí)質(zhì)的ADC值較低的區(qū)域；在DCE-MRI上相對于相鄰實(shí)質(zhì)早期輸注造影劑的區(qū)域。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

用SPSS21.0版本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，使用雙側(cè)非參數(shù)Mann-Whitney U檢驗(yàn)來比較患者年齡、PSA、腫瘤大小、ADC、Ktrans、Kep、Ve值或外周區(qū)和過渡區(qū)腫瘤組之間的iAUC值、Gleason評分3+3和3+4組以及不同臨床分期。Spearman相關(guān)系數(shù)用于評估腫瘤大小、ADC、Ktrans、Kep、Ve、iAUC、Gleason評分和血清PSA之間的相關(guān)性，P值小于0.05被認(rèn)為具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 DCE-MRI參數(shù)

在Ktrans（0.110.02min-1比0.160.06min-1；P＜0.05）；Kep（0.380.08min-1比 0.600.23min-1；P＜0.01）；iAUC（14.332.66mmoL/L/min比17.405.97mmoL/L/min；P＜0.05）方面，T1c期腫瘤（n=11）均低于T2期腫瘤（n=58），見圖1（A～C）。

2.2 血清PSA值

T1c期患者（n=10）和T2期患者（n=52）之間血清PSA水平無顯著差異，（8.24.5ng/mL比9.83.6ng/mL；P=0.151），見圖1（D）。

2.3 血清PSA與MRI參數(shù)的相關(guān)性

血清PSA與腫瘤Ktrans（r=0.317，P=0.012）（圖2A）以及腫瘤iAUC（r=0.258，P=0.043）相關(guān)（圖2B），血清PSA和腫瘤ADC值之間未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性。

3 討論

本研究顯示了早期前列腺癌患者中腫瘤Ktrans與血清PSA之間的相關(guān)性，此外本研究還檢測到腫瘤iAUC和血清PSA之間的相關(guān)性，這可以解釋為腫瘤微血管和淋巴系統(tǒng)的血管通透性改變[5]。DCE-MRI可用于無創(chuàng)評估組織微循環(huán)的功能，DCE-MRI基于造影劑通過毛細(xì)血管床，在快速進(jìn)入血管外細(xì)胞間隙之前，會(huì)暫時(shí)限制在血管空間內(nèi)，其速率由微血管的滲透性、表面面積和血流決定[6,7]。在DCE-MRI中重復(fù)測量造影劑的分布，從而可以對體內(nèi)腫瘤微循環(huán)進(jìn)行評估，進(jìn)而定量區(qū)分腫瘤的惡性或良性[8]。新血管生成在前列腺癌的生長、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移過程中起著至關(guān)重要的作用[9,10]，前列腺癌中的微血管密度也被證明是病理分期的獨(dú)立預(yù)測因子[11]。本研究發(fā)現(xiàn)活檢證實(shí)的前列腺癌中，較小腫瘤（T1c）的腫瘤Ktrans、Kep和iAUC均低于較大的局部腫瘤（T2）。由于在前列腺疾病和損傷的情況下前列腺結(jié)構(gòu)的破壞，血清PSA升高，在較低的臨床階段和Gleason評分PSA篩查有助于早期診斷前列腺癌[12]。本研究沒有發(fā)現(xiàn)臨床分期T1c中的腫瘤與具有相對程度疾病的腫瘤之間的血清PSA水平的顯著差異，例如臨床分期T2。血清PSA不是前列腺癌的特異性標(biāo)志物，因?yàn)榱夹越M織對PSA的影響不同以及分級與PSA之間的非線性關(guān)系，導(dǎo)致不同臨床分期之間PSA水平重疊，如先前的研究所示[13]，所以血清PSA水平不能單獨(dú)用于準(zhǔn)確預(yù)測任何個(gè)體患者的疾病程度。DCE-MRI應(yīng)該聯(lián)合PSA一起用于定位可疑病變以進(jìn)行活檢，提高特異性并識別那些如果不進(jìn)行治療則更容易導(dǎo)致死亡的腫瘤。Gleason評分反映了腫瘤的侵襲性，是前列腺癌患者預(yù)后的重要預(yù)測指標(biāo)[14]。Gleason評分與DCE-MRI參數(shù)之間的相關(guān)性可能已經(jīng)得到了預(yù)期，因?yàn)镚leason評分已被證明與微血管密度測量相關(guān)[11]。然而本研究沒有發(fā)現(xiàn)Gleason評分為3+3和3+4的患者之間DCE衍生參數(shù)的任何顯著差異，缺乏差異可能是由于腫瘤組織的異質(zhì)性和活檢抽樣誤差所致[15]。

綜上所述，本研究證實(shí)DCE-MRI可以反映前列腺癌的微循環(huán)，DCE-MRI定量參數(shù)結(jié)合臨床預(yù)后因素可為早期前列腺癌特別是陰性活檢患者提供有效的預(yù)處理診斷方式。