體素內(nèi)不規(guī)則運(yùn)動(dòng)在前列腺癌研究中的應(yīng)用價(jià)值初探

覃濤 王妍

【摘要】：目的：分析體素內(nèi)不相關(guān)運(yùn)動(dòng)加權(quán)成像（IVIM-DWI）參數(shù)在前列腺癌、良性前列腺增生及正常周?chē)鷰е械牟煌?。方法：回顧性分析已?jīng)在組織學(xué)上被證明是前列腺癌的18例患者的詳細(xì)的擴(kuò)散參數(shù)。采用10個(gè)b值測(cè)量IVIM-DWI參數(shù)。利用雙指數(shù)模型測(cè)量分子擴(kuò)散系數(shù)，灌注相關(guān)擴(kuò)散系數(shù)和灌注分?jǐn)?shù)。配對(duì)t檢驗(yàn)評(píng)價(jià)前列腺癌、良性前列腺增生和外周帶內(nèi)IVIM-DWI參數(shù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)果：外周帶中前列腺癌中分子擴(kuò)散系數(shù)、 灌注分?jǐn)?shù)要明顯低于前列腺增生和正常前列腺組織；但是，前列腺癌和良性前列腺增生中的灌注分?jǐn)?shù)沒(méi)有明顯不同。前列腺癌、良性前列腺增生和外周帶中的灌注相關(guān)系數(shù)雖然有很大的標(biāo)準(zhǔn)差，但是沒(méi)有顯著差異。結(jié)論：前列腺癌和正常外周帶中的IVIM-DWI參數(shù)有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

【關(guān)鍵詞】：IVIM-DWI；前列腺癌

【中圖分類(lèi)號(hào)】R722.12 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949（2015）03-0175-01

前列腺癌是威脅全世界男性的第二大常見(jiàn)腫瘤。常規(guī)前列腺癌的診斷方法是血清前列腺特異性抗原，直腸指診和經(jīng)直腸超聲導(dǎo)向下的組織活檢，但是腫瘤的發(fā)現(xiàn)率依然不讓人滿(mǎn)意。MRI提供了非常好的軟組織解剖學(xué)信息，并且對(duì)前列腺癌的發(fā)現(xiàn)非常敏感。然而，由于其他疾病也可以在T2WI上類(lèi)似于前列腺癌，如前列腺炎，良性前列腺增生，MRI對(duì)前列腺癌的特異度通常不是很理想。

DWI能提高前列腺癌的發(fā)現(xiàn)率。前列腺癌尤其是外周帶的表觀(guān)彌散系數(shù)（ADC）值通常低于正常前列腺組織。Le Bihan等最早提出的IVIM-DWI，利用低b值在血管床內(nèi)敏化DWI的水運(yùn)動(dòng)。根據(jù)IVIM-DWI模型，單純血管外分子的擴(kuò)散和毛細(xì)血管內(nèi)血液的微循環(huán)（灌注）通過(guò)雙指數(shù)函數(shù)是可以被分開(kāi)的，這樣就提供內(nèi)另外的參數(shù)反映組織的內(nèi)在特性[1]。本研究應(yīng)用多b值詳細(xì)分析正常前列腺組織、良性前列腺增生及前列腺癌的灌注參數(shù)。雙指數(shù)模型應(yīng)用于彌散衰減曲線(xiàn)，計(jì)算基于IVIM-DWI模型的分子彌散系數(shù)、灌注相關(guān)系數(shù)、灌注分?jǐn)?shù)。這些參數(shù)也許提供了正常前列腺組織和前列腺癌組織內(nèi)在特征的額外信息。

1材料與方法

1.1病人資料：搜集在2014年9月至2014年12月間的65例懷疑是前列腺癌的患者，PSA>4.0ng/ml，對(duì)其進(jìn)行了MRI檢查，包括常規(guī)T1WI，T2WI，T2WI-FS，IVIM-DWI掃描。而后在三天內(nèi)對(duì)其在直腸超聲引導(dǎo)下進(jìn)行穿刺活檢。其中組織活檢明確是前列腺癌患者數(shù)18人（年齡范圍60-84歲，平均年齡74.1歲）。18人中平均PSA水平13.7ng/ml（范圍4.1-300ng/ml）。4例患者放棄治療，14例患者進(jìn)行了前列腺癌根治術(shù)。

1.2 方法：所有檢查都在Siemens MagnetTrim 3.0T上進(jìn)行，使用8通道相控陣線(xiàn)圈。檢查包括冠狀位T2WI-FS，橫斷位T1WI，T2WI，T2WI-FS，IVIM-DWI，釓雙胺動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI掃描。為了排除腸道內(nèi)氣體和膀胱內(nèi)過(guò)量尿液的干擾，囑咐患者提前5分鐘排氣排便。T2WI使用TR/TE=3500/67，層厚3.0mm，層間隔0mm，回波鏈長(zhǎng)度6，矩陣256x256，2次激勵(lì)次數(shù)，翻轉(zhuǎn)角150°。IVIM-DWI圖像參數(shù)是TR/TE=5100/94，層厚3.6mm，層間距0mm，矩陣102x160，4次激勵(lì)次數(shù)。彌散權(quán)重沿三個(gè)正交方向基線(xiàn)，b值為0，10，20，30，50，80，100，200，400，1000s/mm2。IVIM-DWI采集時(shí)間3：48。結(jié)合病理穿刺結(jié)果，由兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的放射科醫(yī)師對(duì)MR圖像進(jìn)行分析，感興趣區(qū)放在病理結(jié)果被證明是前列腺癌、前列腺增生和外周帶范圍內(nèi)，從而計(jì)算IVIM-DWI參數(shù)。獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入一個(gè)電腦，在內(nèi)部軟件上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。衰減曲線(xiàn)符合以下雙指數(shù)模型衰減函數(shù)：

S/S0=（1-f）.exp（-bD）+f.exp[-b（D+D*）

注 S：信號(hào)強(qiáng)度，b：b值，f是灌注分?jǐn)?shù)，D是分子擴(kuò)散系數(shù)，D*是灌注相關(guān)系數(shù)。

1.3配對(duì)t檢驗(yàn)用于前列腺癌、良性前列腺增生和外周帶非癌組織中的IVIM-DWI參數(shù)值的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，p<0.05被認(rèn)為是有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 IVIM-DWI參數(shù)結(jié)果（單位：×10-3mm2/s）

2 結(jié)果

從18位患者中成功獲得IVIM-DWI數(shù)據(jù)。表1概括了前列腺癌、良性前列腺增生和正常外周帶獲得的IVIM-DWI參數(shù)值。腫瘤分子擴(kuò)散系數(shù)明顯低于良性前列腺增生和正常外周帶組織。前列腺癌的灌注分?jǐn)?shù)明顯低于正常外周帶組織，但與前列腺增生組織相比沒(méi)有明顯降低。良性前列腺增生和前列腺癌的灌注相關(guān)彌散系數(shù)明顯高于外周帶組織，沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

灌注相關(guān)擴(kuò)散系數(shù) 分子擴(kuò)散系數(shù) 灌注分?jǐn)?shù)正常外周帶組織 3.18±0.86 0.93±0.25 0.58±0.13良性前列腺增生 6.38±6.58 0.86±0.23 0.47±0.06前列腺癌 5.35±5.80 0.49±0.14 0.37±0.123 討論

由于MRI技術(shù)創(chuàng)新例如并行采集技術(shù)和MRI梯度性能的提高，DWI在身體內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)變得很普遍。在腫瘤學(xué)的應(yīng)用，ADC值已經(jīng)成為鑒別良惡性疾病一個(gè)很有用的工具[2]。

在本次研究中，正常外周帶組織、良性前列腺增生、前列腺癌的灌注相關(guān)彌散系數(shù)沒(méi)有明顯區(qū)別，雖然估測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)差很大。此外，盡管所有案例中雙指數(shù)模型的卡方值小于單指數(shù)模型，但在接近20%的案例中雙指數(shù)函數(shù)沒(méi)有比單指數(shù)函數(shù)提供統(tǒng)計(jì)學(xué)改進(jìn)適合。這些機(jī)構(gòu)也將部分歸咎于低b值下的信號(hào)測(cè)量錯(cuò)誤，盡管我們選擇盡可能大的感興趣區(qū)去減少這種錯(cuò)誤。另外一個(gè)對(duì)于高灌注系數(shù)變化的原因是雙指數(shù)模型數(shù)據(jù)配對(duì)錯(cuò)誤。通常，雙指數(shù)配對(duì)被認(rèn)為是很難性能可靠地，DWI信號(hào)衰減行為的遠(yuǎn)期數(shù)學(xué)建模的提高可能可以提高曲線(xiàn)的擬合度，并且可以更好的理解DWI生物學(xué)基礎(chǔ)。

我們的研究存在一些局限性。第一，只有14個(gè)人進(jìn)行了前列腺根治術(shù)，然而剩下的被認(rèn)為是前列腺癌的病人，僅僅是靠組織活檢術(shù)診斷，這不可能完全排除這種可能性，那些依靠MRI和組織活檢的被認(rèn)為是沒(méi)有癌癥的病人也許確實(shí)患有癌癥。另外，在我們的研究中，選擇經(jīng)過(guò)前列腺根治術(shù)的前列腺增生的數(shù)量太?。╪=14）。第二，沒(méi)有MRI引導(dǎo)下的直腸穿刺，即使是根治術(shù)也沒(méi)有辦法完全進(jìn)行病變的組織的精確定位。第三，本研究中，我們使用了10個(gè)b值，但是對(duì)于前列腺腺體而言適當(dāng)?shù)臄?shù)量和b值的選擇仍然未知。

總之，外周帶、良性前列腺增生和前列腺癌信號(hào)衰減是在b值范圍在0-1000s/mm2內(nèi)的雙指數(shù)模型。在IVIM參數(shù)中，前列腺癌的分子彌散系數(shù)和灌注分?jǐn)?shù)明顯低于外周帶。灌注分?jǐn)?shù)值的減少也許提示前列腺癌中，灌注分?jǐn)?shù)在觀(guān)察到的ADC值減少起了明顯作用，同時(shí)減少組織彌散率。在前列腺腺體中，IVIM-DWI也許提供了額外的組織內(nèi)部信號(hào)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王良，等.前列腺癌MR檢查和診斷共識(shí).中華放射學(xué)雜志.2014.48（7）；521-534

[2] 曹曙，曹惠霞，胡衛(wèi)列等.體素內(nèi)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)核磁成像技術(shù)在前列腺癌診斷中的價(jià)值.中國(guó)男科學(xué)雜志2014；28（1）：25-28.