朱光斌 羅錦文 鄧 義 關(guān)玉寶 杜國新 劉志強 歐陽中敏

血清前列腺特異性抗原（prostate specific antigen，PSA）是篩查前列腺癌（prostate cancer）的重要依據(jù)，但前列腺炎、良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia）和前列腺癌均可導(dǎo)致PSA水平升高［1］。彌散加權(quán)成像（diffusion?weighted imaging，DWI）、動態(tài)對比增強磁共振成像（dynamic contrast?enhanced magnetic resonance imaging，DCE?MRI）可全面描述腫瘤的血流動力學(xué)過程及新生血管的生物學(xué)特性，已成為前列腺癌術(shù)前評估的重要方法［2-3］。本研究回顧性分析經(jīng)病理證實的83例前列腺疾病患者磁共振DWI、DCE?MRI檢查資料，分析磁共振表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值、灌注加權(quán)成像定量參數(shù)在前列腺良惡性病變診斷中的價值，以期提高前列腺癌診斷的準確度。

方 法

1.一般資料

收集2017年5月—2020年9月因血尿、排尿困難、尿潴留等相關(guān)癥狀至本院就診的患者83例，年齡57～84歲，平均（67.21±4.31）歲，按標準化MRI檢查和前列腺穿刺獲得病理診斷結(jié)果，術(shù)前常規(guī)檢測血清PSA水平；其中診斷為前列腺癌45例，良性前列腺增生38例，分別設(shè)為前列腺癌組和良性前列腺增生組。另設(shè)前列腺癌旁非癌組（樣本來自前列腺癌患者癌旁非癌組織，41例）。納入標準：①具有完整的臨床資料及MRI掃描圖像滿足ADC定量分析要求；②前列腺MRI檢查前未接受穿刺、手術(shù)、放化療及內(nèi)分泌治療；③MRI檢查后2周內(nèi)進行前列腺病理活檢；④臨床研究應(yīng)符合醫(yī)院倫理委員會相關(guān)審批要求，患者對研究知情并簽署知情同意書。前列腺癌旁非癌組納入標準：①前列腺癌僅限于單側(cè)；②MRI圖像提示為非癌組織；③前列腺癌靶向穿刺活檢，病理結(jié)果提示為非癌組織。

2.MR檢查與數(shù)據(jù)采集

采用Siemens Skyra 3.0 T磁共振儀（西門子，德國），16通道體部相控陣線圈。DWI掃描b值分別設(shè)置 為0、50、400、1 000、1 400 s/mm2，自動生成ADC圖像，測得b值為1 000 s/mm2時的ADC值。動態(tài)增強掃描以雙筒高壓注射器經(jīng)肘靜脈注射釓噴酸葡胺（Gd?DTPA）20 ml，速率為2.0~3.0 ml/s。磁共振快速三維容積式插入法屏氣檢查（three?dimensional volumetric interpolated breath?hold examination，3D?VIBE）序列掃描參數(shù)：重復(fù)時間（TR）5.0 ms，回波時間（TE）1.7 ms，層厚3.0 mm，層間距1.0 mm，層數(shù)24，矩陣224×192，激勵次數(shù)（NEX）=4，共掃描30期。

將DCE?MR序列導(dǎo)入Siemens TISSUE 4D軟件，在軟件中自動生成各定量參數(shù)的偽彩圖，由2名高年資影像科主治醫(yī)師對感興趣區(qū)（region of interest，ROI）進行勾畫，盡量避開出血或鈣化灶；采用Tofts藥代動力學(xué)模型計算容積轉(zhuǎn)運常數(shù)（volume transfer constant，Ktrans）、組織間隙?血漿速率常數(shù)（interstitium?to?plasma rate constant，Kep）和血管外細胞外間隙容積分數(shù)（extravascular extracellular space volume fraction，Ve），測量3次后求平均值。

3.統(tǒng)計學(xué)分析

結(jié) 果

1.MR平掃及DWI表現(xiàn)

本研究所收集病例癌灶均位于外周帶或病灶累及精囊腺、盆腔淋巴結(jié)；影像學(xué)典型表現(xiàn)是癌灶區(qū)T2加權(quán)成像（WI）出現(xiàn)結(jié)節(jié)狀低信號，DWI上可見局灶性高信號，ADC圖顯示有對比周圍組織較低的低值區(qū)。典型病例影像資料詳見圖1和圖2。

圖1 典型病例1（男性，66歲）

圖2 典型病例2（男性，74歲）

2.前列腺ADC值、DCE?MRI定量灌注參數(shù)比較

前列腺癌組DWI信號隨b值升高，呈明顯高信號，且ADC值較良性前列腺增生組、前列腺癌旁非癌組明顯降低，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；前列腺癌組DCE?MRI定量參數(shù)中Ktrans、Kep均明顯高于良性前列腺增生組、前列腺癌旁非癌組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；3組間Ve比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；良性前列腺增生組和前列腺癌旁非癌組前列腺ADC值、DCE?MRI定量灌注參數(shù)比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。ROC曲線分析結(jié)果（圖3）顯示，ADC、Ktrans、Kep值及三者聯(lián)合診斷前列腺癌的ROC曲線下面積分別為0.805、0.703、0.695、0.906。

表1各組ADC值、DCE?MRI參數(shù)值的比較

圖3 各參數(shù)診斷前列腺癌ROC曲線

討 論

前列腺癌是老年男性患者常見的泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤，檢測血清PSA是篩查前列腺癌最常用的手段［3］，但良性前列腺增生、前列腺炎和其他非惡性疾病中血清PSA也可能升高［1，4］。多參數(shù)磁共振成像（mp?MRI）是前列腺癌診斷和局部分期最準確的影像學(xué)方法［5］，其中T2WI序列能顯示外周區(qū)前列腺癌低信號灶［3］，但許多病理征象如活檢后出血、激素或放射治療后、前列腺炎、鈣化和纖維化等同樣表現(xiàn)為外周區(qū)域出現(xiàn)低信號，病變類似前列腺癌，這就增加了鑒別診斷難度［6］。此外，前列腺癌患者的前列腺中既有癌組織，也有良性增生組織；而且在臨床工作中，往往不但需要診斷是否患有前列腺癌，還需要判斷癌組織的具體位置，以指導(dǎo)靶向穿刺活檢。為此，本研究在鑒別前列腺癌和良性前列腺增生的基礎(chǔ)上增加了“前列腺癌旁非癌組織”分組。

腫瘤組織中血管生成與癌細胞生長緊密相關(guān)，局部造影劑濃度與腫瘤血管生成和微血管的通透性有關(guān)［7］；DCE?MRI是一種結(jié)合形態(tài)學(xué)與血流動力學(xué)的MRI技術(shù)，Tofts在釓濃度?時間曲線基礎(chǔ)上建立的雙室藥代動力學(xué)模型［8］，可以定量分析Ktrans、Kep、Ve等參數(shù)。在大多數(shù)腫瘤中，Ktrans值受組織血流量和滲透性的共同作用，用于反映對比劑的攝取，即對比劑從血管至腫瘤間隙的跨內(nèi)皮細胞轉(zhuǎn)運，腫瘤組織的灌注量和滲透性越高，其惡性程度也越高［9］，Ktrans值則越高；Kep屬于考察對比劑返回至血管內(nèi)的反向轉(zhuǎn)運情況的參數(shù)，即反映對比劑的廓清；Ve表示腫瘤血管外細胞外間隙容積分數(shù)，即腫瘤被血管外細胞外間隙所占據(jù)的部分［10］。本研究結(jié)果顯示，前列腺癌組DCE?MRI定量參數(shù)中Ktrans、Kep均明顯高于良性前列腺增生組、非癌組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；3組間Ve比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。上述結(jié)果與過去多項研究的結(jié)果一致，其原因可能是腫瘤組織侵襲性增強，致新生血管增多、血管通透性增加，同時新生血管生長快，內(nèi)皮細胞間隙較周圍正常血管內(nèi)皮間隙明顯增大，導(dǎo)致Ktrans、Kep明顯升高；而良性前列腺增生病變區(qū)域血流灌注雖然較正常組織也有一定增加，但對血管結(jié)構(gòu)和內(nèi)皮細胞間隙的改變較小，因此Ktrans、Kep變化并不顯著。Ve值代表對比劑從血管內(nèi)滲漏到血管外間隙的容積與整個血管外細胞外間隙容積（extravascular extracelluar space，EES）比值，3組間Ve比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這可能受血流在時間和空間分布不平衡，EES與組織靜水壓及缺血分數(shù)等諸多因素影響，從而導(dǎo)致Ve值的多變性［10］。

DWI是臨床實踐工作中使用較為廣泛的一種磁共振功能成像技術(shù)，能無創(chuàng)檢測活體組織內(nèi)水分子彌散運動，由于惡性腫瘤細胞密度高致使組織間隙減小，組織間水分子自由彌散運動受限，致使DWI采集的信號強度發(fā)生改變，造成惡性腫瘤病變的DWI像信號增高［11］，而ADC值與良性病灶相比減低，這一表現(xiàn)與本研究中的結(jié)果相一致，且具有統(tǒng)計學(xué)意義。超高b值DWI對前列腺癌的診斷靈敏度更高［12］，其定量參數(shù)ADC值實際上反映了彌散加權(quán)和T2加權(quán)的結(jié)合，比直接獲得的b值圖像本身更能反映水分子彌散性能［13］。本研究顯示：前列腺癌組隨b值升高，DWI信號強度隨之增加，ADC值表現(xiàn)為低信號；而良性前列腺增生組、非癌組隨b值升高，DWI信號強度變化不顯著，ADC值表現(xiàn)為高信號，明顯高于前列腺癌組（P<0.05）。這提示ADC值在診斷前列腺病灶中具有較好的參考價值。ROC曲線分析顯示，ADC、Ktrans、Kep值及三者聯(lián)合診斷前列腺癌的曲線下面積分別為0.805、0.703、0.695、0.906，均具有較高診斷效能，提示可以為鑒別前列腺良惡性腫瘤提供更加精確可靠的量化參數(shù)。

本研究的局限性：①樣本量較少，未進行前列腺癌ADC、灌注定量參數(shù)與Gleason評分的相關(guān)性研究；②PSA是前列腺癌的重要臨床篩查指標，由于患者入院后進行多次PSA檢查，本研究并未進行PSA與影像學(xué)相關(guān)量化指標的相關(guān)性研究；③為簡化操作，增強臨床實用性，在腫瘤勾畫ROI時僅選取橫軸位最大層面的平均值；④本研究ADC值、Ktrans、Kep及灌注參數(shù)聯(lián)合診斷效能稍低于國內(nèi)文獻［1，3，13］報道，這可能與所選擇的樣本年齡較大，且均存在血尿、排尿困難、尿潴留等泌尿系癥狀相關(guān)。

綜上，ADC值和磁共振灌注定量參數(shù)Ktrans、Kep對前列腺癌具有較高的診斷效能，三者聯(lián)合應(yīng)用可以為鑒別前列腺良惡性腫瘤、區(qū)分前列腺癌灶和非癌組織提供更加精確可靠的量化參數(shù)。