張 喆，蘭秀玲，申 林，白秀艷，方 曉

遼陽遼化醫(yī)院放射科，遼寧 遼陽 111003

前列腺癌（prostate cancer，PCa）嚴(yán)重威脅著全球男性的健康［1］。PCa大多數(shù)發(fā)生于外周帶（peripheral zone，PZ），約30%發(fā)生于中央腺體（central gland，CG）［2］，而絕大多數(shù)良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia，BPH）也發(fā)生于CG，因此有必要對CG區(qū)的兩者進(jìn)行鑒別診斷。

目前前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（Prostate Imaging Reporting and Data System，PI-RADS）2.1版中，磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）T2加權(quán)成像（T2-weighted imaging，T2WI）序列被認(rèn)為是鑒別CG區(qū)PCa和BPH的主要序列［3］，但該序列對PCa和部分BPH仍難鑒別。典型的PCa表現(xiàn)為T2WI低信號、無包膜、邊界不清；典型BPH（病理學(xué)類型往往以腺體增生為主）表現(xiàn)為T2WI等信號、包膜完整，與PCa鑒別相對較容易；但部分BPH（病理學(xué)類型常以間質(zhì)增生為主）常表現(xiàn)為T2WI低信號，有時包膜不完整，甚至邊界不清，這些影像學(xué)表現(xiàn)與PCa極其相似，在T2WI序列上依據(jù)肉眼觀察病灶形態(tài)來鑒別PCa和BPH存在很大主觀性［2，4］。

盡管有學(xué)者［5］發(fā)現(xiàn)，彌散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）的表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）能夠定量鑒別CG區(qū)PCa和BPH，但兩者具有較大重疊，診斷效能很低［曲線下面積（area under curve，AUC）僅為0.75］。原因是前列腺病灶具有異質(zhì)性［6］，即病變成分和正常前列腺成分互相夾雜分布，而該學(xué)者采用傳統(tǒng)感興趣區(qū)（conventional region of interest，cROI）的測量方法，得到的是ROI內(nèi)信號強度的平均數(shù)，無法反映病灶的異質(zhì)性，診斷效能不高。而直方圖分析法可通過多參數(shù)反映病灶的異質(zhì)性來提高診斷效能［7］；另外cROI僅能反映單一層面信息，無法反映病灶整體異質(zhì)性，而容積ROI（volumetric ROI，vROI）能夠反映病灶整體異質(zhì)性［8］。已有研究［9］表明，ADC的vROI直方圖鑒別CG區(qū)PCa和BPH的診斷效能高于cROI。另有研究［10-11］表明，高b值（b＞1 000 s/mm2）DWI計算出的ADC鑒別CG區(qū)PCa和BPH的診斷效能高于標(biāo)準(zhǔn)b值（800≤b≤1 000 s/mm2）。目前，國內(nèi)外鮮有基于高b值DWI的ADC的vROI直方圖對CG區(qū)PCa和BPH進(jìn)行鑒別的研究報道。因此，本研究旨在探討基于高b值DWI的ADC的vROI直方圖對CG區(qū)PCa和BPH鑒別診斷的價值，并將診斷效能與基于標(biāo)準(zhǔn)b值所得結(jié)果進(jìn)行比較。

1 資料和方法

1.1 研究對象

回顧并分析2017年3月—2021年7月遼陽遼化醫(yī)院因前列腺特異性抗原（prostate specific antigen，PSA）異常增高或因排尿困難而就診的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：① 術(shù)前1個月行前列腺MRI掃描，序列包括T1加權(quán)成像（T1-weighted imaging，T1WI）、T2WI、DWI；② 穿刺術(shù)后病理學(xué)檢查結(jié)果為PCa或BPH。排除標(biāo)準(zhǔn)：① MRI檢查前患者曾接受穿刺活檢、手術(shù)、放療、化療、內(nèi)分泌等抗PCa或BPH的治療；② DWI參數(shù)不統(tǒng)一（統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：b=800 s/mm2和b=1 500 s/mm2）；③ DWI圖像質(zhì)量欠佳，例如缺圖、偽影、未完全覆蓋病灶整體；④ 病灶直徑≤1 cm以致于難以勾畫ROI。

最終納入：PCa組59例患者（62個病灶），年齡48～88歲，平均（69.3±7.6）歲；PSA 2.5～572.1 ng/mL，平均25.6 ng/mL；病理Gleason評分6～10分，中位數(shù)7分（3+3=6分，16個；3+4=7分，13個；4+3=7分，11個；8～10分，2 2個）；病灶最大徑0.4～2.9 c m，平均（1.6±0.5）cm。BPH組80例患者（80個病灶），年齡52～86歲，平均（68.7±6.4）歲；PSA 2.4～36.8 ng/mL，平均5.7 ng/mL；病理學(xué)檢查結(jié)果以腺體增生為主56個，以間質(zhì)增生為主24個；病灶最大徑0.5～7.9 cm，平均（2.9±1.8）cm。

1.2 穿刺活檢過程以及病理學(xué)檢查結(jié)果分析

前列腺被分為雙側(cè)PZ區(qū)（包括前列腺上、中、下部）、雙側(cè)CG區(qū)（包括前列腺上、下部）、雙側(cè)前纖維肌肉基質(zhì)區(qū)。超聲引導(dǎo)下經(jīng)直腸前列腺穿刺術(shù)，每區(qū)各采集1針，共采集12個區(qū)域，在MRI懷疑有PCa或BPH的區(qū)域再另外采集1～2針。所有采集樣本由具有15年前列腺診斷經(jīng)驗的病理科醫(yī)師進(jìn)行診斷。

1.3 檢查方法

采用美國GE公司的Signa HDxt 1.5 T MRI掃描儀，使用8通道腹部線圈。掃描序列：軸位T1WI-快速自旋回波（fast spin echo，F(xiàn)SE），矩陣96×130，層厚5 mm，層間距1.5 mm；軸位T2WI-FSE，重復(fù)時間（repetition time，TR）3 280 ms，回波時間（echo time，TE）71 ms，回波鏈長度（echo train length，ETL）10，視野（field of view，F(xiàn)OV）40 cm×28 cm，矩陣96×130，層厚5 mm，層間距1.5 mm；軸位DWI-平面回波（echo planar imaging，EPI），TR 8 000 ms，TE 58.0 ms，F(xiàn)OV 40 cm×28 cm，矩陣96×130，層厚5 mm，層間距1.5 mm，b值為0、800、1 500 s/mm2。

1.4 圖像分析與數(shù)據(jù)測量

圖像傳至GE AW4.6工作站，使用Functool軟件對DWI（b=0、800 s/mm2）和DWI（b=0、1 500 s/mm2）進(jìn)行重建，分別得到ADC800和ADC1500圖（分別為b值為800和1 500時所計算出的ADC值），將T2WI、DWI、ADC800和ADC1500圖像導(dǎo)入個人電腦中。

由2名放射科醫(yī)師（分別具有8年和20年MRI診斷經(jīng)驗）根據(jù)病理學(xué)檢查結(jié)果所提示的病灶位置，在T2WI、DWI、ADC上相應(yīng)前列腺分區(qū)尋找病灶，分別進(jìn)行如下測量。在Fire Voxel軟件上，分別在ADC800圖像上沿病灶邊緣逐層勾畫ROI（ROI包括壞死、囊變，但避開尿道、射精管），隨后將這些ROI融合成vROI（圖1、2），運行軟件計算，隨后得到ADC800的vROI直方圖及其參數(shù)（共12個）：均數(shù)（mean value，mean）、最小值（minimum，min）、最大值（maximum，max）、百分位數(shù)（quantile 5th、10th、25th、50th、75th、90th、95th）、偏度（skewness，ske）、峰度（kurtosis，kur），記作ADC800-mean、min、5th、10th、25th、50th、75th、90th、95th、max、ske、kur。采用相同方法勾畫ROI，隨后得到ADC1500的vROI直方圖以及其參數(shù)，記作ADC1500-mean、min、5th、10th、25th、50th、75th、90th、95th、max、ske、kur。

圖1 CG區(qū)PCa的ADC vROI勾畫過程

圖2 CG的BPH的ADC vROI勾畫過程

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。利用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（interclass correlation coefficient，ICC）評估2名放射科醫(yī)師所測結(jié)果的一致性，若一致性良好（ICC＞0.75），則采取兩者結(jié)果的均數(shù)進(jìn)行后續(xù)統(tǒng)計學(xué)分析。利用Levene檢驗數(shù)據(jù)方差齊性，利用單樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗數(shù)據(jù)的正態(tài)性，若兩組數(shù)據(jù)方差齊性且均為正態(tài)分布，則以±s表示，用獨立樣本t檢驗比較兩組間各參數(shù)的差異；否則以M（Q1，Q3）表示，用Mann-WhitneyU檢驗比較兩組間各參數(shù)的差異。利用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線進(jìn)行診斷效能分析，計算AUC、靈敏度和特異度。采用Medcalc 19.3統(tǒng)計軟件進(jìn)行如下統(tǒng)計：利用DeLong檢驗比較ADC800和ADC1500相應(yīng)直方圖參數(shù)的AUC的差異。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 2名醫(yī)師所測得結(jié)果的一致性分析

2名醫(yī)師所測得結(jié)果的一致性良好，ICC均＞0.75（表1）。

表1 2名醫(yī)師所測得結(jié)果的一致性檢驗

2.2 差異性分析

PCa和BPH兩組間ADC800以及ADC1500的vROI直方圖見圖3。

圖3 PCa和BPH患者的ADC vROI直方圖

PCa的ADC800-min、5th、10th、25th、ADC1 500-mean、min、5th、10th、25th、50th低于BPH，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，表2）。

表2 PCa和BPH兩組間的ADC800以及ADC1 500的vROI直方圖參數(shù)的比較

續(xù)表

2.3 診斷效能分析

PCa和BPH的ADC800以及ADC1500的vROI直方圖參數(shù)的診斷效能見表3。

表3 ADC800以及ADC1 500 vROI直方圖參數(shù)的診斷效能

ADC1500-mean、min、5th、10th的AUC大于相應(yīng)的直方圖參數(shù)ADC800-mean、min、5th、10th，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，表4）。

表4 ADC800與ADC1 500 vROI直方圖參數(shù)的AUC比較

3 討 論

CG區(qū)最常見的疾病是BPH，但少部分PCa也發(fā)生于CG區(qū)，鑒別兩者至關(guān)重要。本研究結(jié)果表明，ADC1 500-mean、min、5th、10th、25th、50th和ADC800-min、5th、10th、25th能夠區(qū)分CG區(qū)PCa和BPH；高b值DWI的ADC的vROI直方圖參數(shù)ADC1500-mean、min、5th、10th的診斷效能高于標(biāo)準(zhǔn)b值所得參數(shù)ADC800-mean、min、5th、10th。

3.1 高b值DWI vROI直方圖鑒別CG區(qū)PCa和BPH的價值

本研究中PCa的ADC800-min、5th、10th、25th和ADC1 500-mean、min、5th、10th、25th、50th低于BPH，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），分析原因為PCa較BPH的細(xì)胞增殖速度更快，因此細(xì)胞密度和核質(zhì)比更高，導(dǎo)致水分子彌散運動相對受限，ADC值較低，相應(yīng)的vROI直方圖參數(shù)ADC800-min、5th、10th、25th和ADC1 500-mean、min、5th、10th、25th、50th較低。溫淑蓉［9］的研究結(jié)果表明，PCa的ADC1000-mean、10th低于BPH，與本研究結(jié)果一致。

本研究中PCa和BPH兩組間直方圖低值區(qū)（min至25th）差異有統(tǒng)計學(xué)意義，而高值區(qū)（75th至max）差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這與溫淑蓉［9］的研究結(jié)果一致。分析原因：多項研究［12-15］表明，前列腺病變存在異質(zhì)性，即PCa或BPH發(fā)生于正常前列腺組織背景下，病灶中混有正常前列腺組織——PCa或BPH病變成分細(xì)胞密度較高，水分子彌散運動相對受限，這部分ADC主要分布在直方圖低值區(qū)（min至25th），即ADC低值區(qū)反映的是病灶中病變成分的信息；正常前列腺組織中含有大量腺泡和腺管，細(xì)胞密度較低，水分子彌散運動相對自由，這部分ADC主要分布在直方圖高值區(qū)（75th至max），即直方圖高值區(qū)反映的是背景正常腺體成分，因此，PCa和BPH兩組間直方圖低值區(qū)差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3.2 高b值A(chǔ)DC和標(biāo)準(zhǔn)b值A(chǔ)DC診斷效能對比

本研究ADC1500-mean、min、5th、10th診斷效能高于ADC800-mean、min、5th、10th，分析原因：根據(jù)體素內(nèi)不相干運動（intravoxel incoherent motion，IVIM）理論［16］可知，ADC既包含水分子彌散運動成分，又包括微循環(huán)灌注成分。標(biāo)準(zhǔn)b值（800≤b≤1 000 s/mm2）所計算出的ADC不僅包含水分子彌散運動成分，又包含大量微循環(huán)灌注成分，ADC受到微信號灌注成分的干擾，無法準(zhǔn)確地反映病變成分水分子彌散運動情況；而隨著b值升高，微循環(huán)灌注成分對ADC值的影響權(quán)重減小，高b值（b＞1 000 s/mm2）所計算出的ADC能夠剔除掉大量微循環(huán)灌注成分的干擾，可以更加準(zhǔn)確地反映病灶中水分子彌散運動的情況，因此采用高b值DWI所得的ADC的vROI直方圖的診斷效能高于標(biāo)準(zhǔn)b值所得結(jié)果。在PCa的Gleason分級的研究中，高b值A(chǔ)DC較標(biāo)準(zhǔn)b值的診斷效能更高［17-18］，說明高b值DWI對微循環(huán)灌注成分的干擾的抑制效果更好，其診斷效能高于標(biāo)準(zhǔn)b值，這與本研究的結(jié)果一致。

3.3 本研究的局限性

第一，本研究屬回顧性研究，兩組病例的選擇可能存在偏倚。第二，本研究樣本皆為穿刺活檢所得，病理學(xué)檢查結(jié)果可能存在誤差。第三，ROI為手工勾畫，難免產(chǎn)生誤差。第四，因IVIM掃描時間過長而不適用于臨床應(yīng)用，且另有研究［19］表明IVIM與DWI對CG區(qū)PCa和BPH診斷效能無差異，所以本研究未探討IVIM，在未來的研究中將進(jìn)一步探討IVIM的vROI直方圖對兩者鑒別診斷的價值。

綜上，基于高b值的ADC vROI直方圖能夠鑒別CG區(qū)PCa和BPH，其診斷效能高于標(biāo)準(zhǔn)b值所得結(jié)果。