超高b值擴(kuò)散加權(quán)成像定量分析在前列腺癌中的診斷價(jià)值

林錢森　施敏敏　黃永礎(chǔ)　許淑惠

【摘要】 目的：探討3.0 T MR超高b值擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）定量分析在前列腺癌（PCa）中的診斷價(jià)值。方法：回顧性分析筆者所在醫(yī)院經(jīng)病理證實(shí)的PCa 67例、良性前列腺增生（BPH）44例及前列腺炎19例的DWI資料（b值為2 500 s/mm2），分別測(cè)量其表觀彌散系數(shù)（ADC）值。比較三組組間ADC值的差異，采用ROC曲線分析評(píng)估ADC診斷前列腺癌的最佳閾值。結(jié)果：PCa組、BPH組、炎癥組ADC值（×10-3 mm2/s）分別為0.55±0.11、0.86±0.09、0.85±0.19，三組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01），組間兩兩比較，除炎癥組與BPH組之間的ADC值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （P=0.97）外，其余組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。將BPH組和炎癥組合并為非癌組，非癌組ADC值為（0.85±0.12）×10-3 mm2/s，PCa組與非癌組的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=15.23，P<0.01）。根據(jù)ROC曲線分析，以0.59×10-3 mm2/s作為PCa診斷閾值，其敏感度為97.0%，準(zhǔn)確度為90.5%，特異度為90.5%。結(jié)論：超高b值（2 500 s/mm2）DWI定量分析其ADC值有助于PCa的診斷，并具有較高的診斷效能及應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】 前列腺癌; 擴(kuò)散加權(quán)成像; 表觀彌散系數(shù)

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2019.02.025 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 1674-6805（2019）02-00-03

前列腺癌（prostatic cancer，PCa）是一種危害全世界中老年男性健康的惡性腫瘤，且近年來(lái)發(fā)病率呈明顯上升趨勢(shì)。但由于前列腺癌的早期常無(wú)特異性臨床癥狀，易與良性前列腺增生相混淆，時(shí)常延誤早期診療的最佳時(shí)機(jī)。因此，對(duì)前列腺癌進(jìn)行準(zhǔn)確的早期診斷和侵襲性評(píng)估尤為重要。擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是一種無(wú)創(chuàng)性功能成像，以往研究報(bào)道，該技術(shù)可應(yīng)用于前列腺癌的早期診斷與鑒別診斷及侵襲性分級(jí)，但不同研究結(jié)果各有不一，主要受b值選擇影響大[1-2]。本研究旨在探討3.0 T MRI超高b值DWI的ADC值定量分析對(duì)前列腺癌診斷的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

搜集2015年6月-2018年4月在筆者所在醫(yī)院行規(guī)范前列腺M(fèi)R檢查并經(jīng)病理證實(shí)的130例前列腺疾病患者資料。其中PCa組67例，年齡60～89歲，平均（71±8）歲;BPH（前列腺增生）組44例，年齡57～84歲，平均（70±6）歲;炎癥組19例，年齡59～85歲，平均（69±7）歲。所有患者M(jìn)RI檢查前均未行穿刺術(shù)或腫瘤相關(guān)治療，且獲得組織病理學(xué)結(jié)果距MR檢查時(shí)間為2周內(nèi)。本研究所納入的炎癥組T2WI表現(xiàn)為彌漫性或局灶性低信號(hào)。此外，PCa組中高分化組（Gleason評(píng)分6分）6例，低中分化組61例，其中7分13例，8分12例，9分20例，10分16例。

1.2 MRI掃描

采用GE Signa HD-xt 3.0 T掃描儀，8通道腹部相控陣線圈，行常規(guī)MRI平掃、DWI掃描及DCE-MRI檢查，掃描范圍覆蓋前列腺及精囊范圍。DWI采用軸位單次激發(fā)EPI序列，TR 4 300～4 800 ms，TE 85 ms，F(xiàn)OV 28 cm×28 cm，NEX 6，矩陣128×128，層厚5 mm，層間距1 mm，b值為0和2 500 s/mm2，掃描時(shí)間113 s。

1.3 ADC值定量測(cè)量

將采集MR數(shù)據(jù)傳輸至ADW4.4工作站，DWI圖像經(jīng)Functool 工作站ADC軟件自動(dòng)處理獲取ADC圖，采用ROI測(cè)量方法獲取每個(gè)患者的ADC值。ROI的確定由本科室兩名泌尿生殖系亞專業(yè)放射醫(yī)師根據(jù)組織病理學(xué)結(jié)果并結(jié)合FES T2WI圖像、共同協(xié)商一致，并避開(kāi)出血、鈣化、尿道等結(jié)構(gòu)。每個(gè)ROI均重復(fù)測(cè)量3次并取其平均值作為該病變的ADC值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 19.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，三組間的ADC值先進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)提示均符合正態(tài)分布，三組間的ADC值比較先行方差齊性檢驗(yàn)，由于方差不齊，因此，三組間差異采用Welchs ANOVA分析，并進(jìn)行組間兩兩比較（Games-Howell test）。癌組與非癌組ADC值的比較采用獨(dú)立樣本t檢查。依ROC曲線分析確定診斷PCa的最佳閾值，計(jì)算其診斷PCa的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 PCa組、BPH組、炎癥組之間ADC值比較

PCa組ADC 值為（0.55±0.11）×10-3 mm2/s，BPH組ADC值為（0.86±0.09）×10-3 mm2/s，炎癥組ADC值為（0.85±0.19）×10-3 mm2/s，

三組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01），組間兩兩比較（Games-Howel），除炎癥組與BPH組之間的ADC值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （P=0.97）外，其余組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。將BPH組和炎癥組合并為非癌組，非癌組ADC值為（0.85±0.12）×10-3 mm2/s，PCa組與非癌組的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=15.23，P<0.01）。

2.2 ROC曲線分析

根據(jù)ROC曲線分析（圖1）：PCa對(duì)非癌組的ADC值曲線下面積（AUC）為0.960（95%可信區(qū)間為0.928，0.991）。當(dāng)取0.59×10-3 mm2/s為診斷PCa閾值時(shí)，其敏感度為97.0%、準(zhǔn)確度為90.5%、特異度為90.5%。

3 討論

3.1 超高b值DWI ADC值在前列腺癌中的應(yīng)用

擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）利用組織內(nèi)水分子布朗運(yùn)動(dòng)，可檢測(cè)出組織內(nèi)水分子彌散受限，由此預(yù)測(cè)疾病的病理變化，在臨床應(yīng)用日益廣泛[3]。以往研究報(bào)道該技術(shù)可應(yīng)用于前列腺癌的早期診斷與鑒別、臨床分級(jí)及治療效果評(píng)價(jià)，但不同研究結(jié)果各有不一，主要受b值選擇影響大[4-5]。

b值越小，MR DWI擴(kuò)散加權(quán)權(quán)重越小，T2穿透效應(yīng)影響越大，ADC值的準(zhǔn)確性較差;b值越大，擴(kuò)散權(quán)重越大，更能準(zhǔn)確反映前列腺癌組織的擴(kuò)散受限程度，有利于前列腺癌的檢出;但b值越大，常常導(dǎo)致信號(hào)衰減明顯，圖像失真、變形。隨著

3.0 T MR具有高場(chǎng)強(qiáng)及相對(duì)短的回波時(shí)間的應(yīng)用，DWI圖像分辨率得到進(jìn)一步提高、ADC值測(cè)量更準(zhǔn)確。此外，超高b值DWI成像圖像對(duì)比噪聲比在一定范圍內(nèi)得到提高，盡可能地減小T2穿透效應(yīng)，有效地提高良惡性病變的對(duì)比度。

本研究利用3.0 T高場(chǎng)強(qiáng)超高b值（2 500 s/mm2）DWI ADC定量分析診斷前列腺癌，結(jié)果表明b=2 500 s/mm2時(shí)ADC值（×10-3 mm2/s）

前列腺癌組（0.55±0.11）顯著低于增生結(jié)節(jié)（0.86±0.09）和炎癥改變（0.85±0.19），對(duì)前列腺病變良惡性鑒別更為準(zhǔn)確。而以往研究大多數(shù)b值選擇800、1 000、1 500、2 000 s/mm2，鮮有超高b值2 500 s/mm2的相關(guān)報(bào)告[6]。國(guó)外學(xué)者Katahira及Ueno等[7-8]

研究報(bào)道超高b值（b=2 000 s/mm2）DWI聯(lián)合T2WI對(duì)前列腺癌的診斷效能明顯優(yōu)于低b值（b=1 000 s/mm2）DWI聯(lián)合T2WI。葉靖等[9]研究也表明b=2 000 s/mm2時(shí)DWI ADC對(duì)前列腺中央葉良惡性結(jié)節(jié)的鑒別能力顯著優(yōu)于b=1 000 s/mm2，b=2 000 s/mm2

時(shí)前列腺癌中央腺體癌、腺體增生結(jié)節(jié)、間質(zhì)增生結(jié)節(jié)ADC值（×10-3 mm2/s）分別為0.68±0.16、1.14±0.27、0.87±0.23，中央腺體癌與腺體或間質(zhì)增生結(jié)節(jié)ADC值均有顯著差異（P<0.01）。此外，張?chǎng)蔚萚10]采用3.0 T MR對(duì)3種不同b值（2 000、1 500、

1 000 s/mm2）DWI ADC在前列腺癌中的應(yīng)用研究表明b=2 000 s/mm2

診斷前列腺癌（AUC為0.998）明顯優(yōu)于b=1 500 s/mm2和b=

1 000 s/mm2（AUC分別為0.966、0.938），其中b=2 000 s/mm2時(shí)前列腺癌組的ADC值為（0.65±0.14）×10-3 mm2/s明顯低于非癌組（1.02±0.77）×10-3 mm2/s（t=11.36，P<0.01）。Shukla-Dave等[11]

研究將慢性前列腺炎T2WI改變分為三種：（1）均勻高信號(hào);

（2）結(jié)節(jié)狀低信號(hào);（3）局限性或彌漫性低信號(hào)、無(wú)結(jié)節(jié)狀改變。日常工作中單從T2WI及DWI鑒別后兩種的炎癥改變與前列腺癌較為困難。本研究中所納入的炎癥組T2WI均為彌漫性或局灶性低信號(hào)，而且BPH組的ROI選取中盡量放置于T2WI表現(xiàn)于低信號(hào)或高低混雜信號(hào)的增生結(jié)節(jié)，這樣使測(cè)得非癌組的ADC值與癌性病灶更具有實(shí)際鑒別意義，這可能也是本研究中BPH、炎癥組的ADC值較其他研究偏低的原因之一。

3.2 DWI ADC值對(duì)PCa的診斷效能

李鵬等[12]研究表明根據(jù)ROC曲線分析，b=800 s/mm2時(shí)ADC值PCa組對(duì)非癌組的曲線下面積為0.952，當(dāng)最佳閾值取1.04×10-3 mm2/s時(shí)，診斷PCa的其敏感度、準(zhǔn)確度、特異度分別為89.1%、85.5%、84.0%。葉靖等[9]研究表明，b=2 000 s/mm2

時(shí)ADC值前列腺癌對(duì)間質(zhì)增生為主結(jié)節(jié)的AUC為0.95，取0.70×10-3 mm2/s為臨界值時(shí)，鑒別前列腺中央葉癌與間質(zhì)增生為主結(jié)節(jié)的敏感度和特異度分別為89.3%、92.3%。而另一學(xué)者張?chǎng)蔚萚10]研究認(rèn)為當(dāng)b=2 000 s/mm2時(shí)診斷PCa的ADC值最佳臨界點(diǎn)為0.87×10-3 mm2，其敏感性、特異性分別為90.6%、66.7%。上述臨界值的差異較大，筆者認(rèn)為與b值的選擇、樣本量中PCa分化程度及抽樣誤差等有關(guān)。本研究ROC曲線分析中，b值為2 500 s/mm2時(shí)，ADC值對(duì)前列腺癌與非癌鑒別的AUC為0.960，略高于上述等研究;以0.59×10-3 mm2/s為閾值時(shí)，其診斷PCa敏感度為97.0%，準(zhǔn)確度為90.5%，特異度為90.5%，可見(jiàn)較以往研究具有更高的診斷效能。此外，本研究ADC診斷PCa最佳臨界值相對(duì)于其他研究較低，筆者認(rèn)為主要由兩因素造成，其一本研究項(xiàng)目采用超高b值（2 500 s/mm2），以致所有數(shù)據(jù)ADC值均較低，其二本研究PCa組的Gleason評(píng)分均較高。

3.3 本研究不足與展望

本研究的不足之處：（1）樣本量數(shù)量稍偏小;（2）本研究未采用直腸內(nèi)線圈，圖像信噪比略有減低;（3）MRI所繪制的ROI與組織病理學(xué)檢查的區(qū)域并非完全吻合且部分為穿刺活檢病理，可能存在一定的誤差。因此，尚需進(jìn)一步大樣本研究，尤其盡可能根治術(shù)后大體病理逐層切片與DWI圖像一一對(duì)照進(jìn)行研究，以便得出更為準(zhǔn)確的結(jié)論。

綜上所述，超高b值（2 500 s/mm2）DWI的ADC值定量分析診斷PCa具有較高的診斷效能及臨床應(yīng)用價(jià)值。

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