T2WI、DWI 及DCE-MRI 聯(lián)合診斷前列腺癌的效果分析

黃曉瑩，胡亞萍，張婷玉，徐衛(wèi)波

（1.開封市人民醫(yī)院影像科，開封475000；2.河南大學(xué)淮河醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，開封475000）

前列腺病變是常見的男性泌尿道疾病之一，其中前列腺癌是世界上第六大癌癥，發(fā)病率也隨著年齡的增長而升高[1]。磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）的出現(xiàn)，特別是動(dòng)態(tài)對比增強(qiáng)磁共振成像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI）和擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging,DWI）技術(shù)在前列腺疾病的早期階段的診斷中發(fā)揮了重要的作用[2]。DCE-MRI 可以顯著提高分辨率并可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析掃描，在評估腫瘤的微血管特征方面也更有效。DWI 是檢測前列腺癌的另一種有效方法，其主要通過表觀彌散系數(shù)區(qū)分惡性和良性病變，并定量評估前列腺癌和良性前列腺增生[3]。前列腺癌的典型表現(xiàn)是T2 加權(quán)成像（T2-weighted imaging,T2WI）高信號外周區(qū)的低信號病變，但這不是前列腺癌的特異性征象。良性前列腺病變?nèi)缌夹郧傲邢僭錾?、炎癥、纖維化、鈣化、穿刺后出血和放射治療后也可能在周邊區(qū)域呈現(xiàn)低信號[4]。單獨(dú)的T2WI 難以將中央腺體區(qū)域的前列腺癌與正常前列腺組織區(qū)分開，特別是在良性前列腺增生的患者中。同時(shí)，T2WI 上的少數(shù)前列腺癌也可以表示為相同的信號或高信號，影響癌癥病變的檢測并降低T2WI 檢測的靈敏度[5]。本研究選取2017 年3 月—2019 年4 月就診的疑似前列腺癌患者119 例，探討T2WI、DWI 及DCE-MRI 聯(lián)合診斷前列腺癌的價(jià)值。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2017 年3 月—2019 年4 月就診的疑似前列腺癌患者119 例，年齡54～81 歲，平均年齡（64.45±8.11）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）常規(guī)MRI、DWI 和DCE-MRI 檢查，且在1 周內(nèi)穿刺活檢或手術(shù)病理證實(shí)。（2）檢查前未進(jìn)行內(nèi)分泌、放療等治療。（3）臨床資料保存完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）影像圖像質(zhì)量不佳。（2）MRI 檢查前有前列腺穿刺、膀胱鏡檢查等有創(chuàng)檢查史。

1.2 檢查方法

1.2.1 MRI 檢查 在掃描期間患者的膀胱適度填充，采用仰臥位并使用InteraAchieva 1.5TMR 掃描儀進(jìn)行。參數(shù)設(shè)定：快速自旋回波T1 重復(fù)時(shí)間210 ms，恢復(fù)時(shí)間5 ms；快速響應(yīng)快速自旋回波T2 加權(quán)重復(fù)時(shí)間5 996 ms，恢復(fù)時(shí)間94 ms；冠狀快速自旋回波T1 重復(fù)時(shí)間105 ms，響應(yīng)時(shí)間4.6 ms；矢狀快速回波T2 的重復(fù)時(shí)間為5 660 ms，恢復(fù)時(shí)間為95 ms；層厚度為4 mm，無間隔掃描，視場為20 cm×20 cm，矩陣為256×256。

1.2.2 DWI 掃描 使用單次平面回波序列，擴(kuò)散系數(shù)b 為0.770 0 s/mm2，快速回波重復(fù)時(shí)間為680.0 ms，恢復(fù)時(shí)間為54 ms，層厚度為5 mm，無間隔掃描，視場為30 cm×30 cm，矩陣192×192。

1.2.3 DCE-MRI 使用飛利浦Archieve 3.0-T 磁共振掃描儀，水平軸掃描采用3D 快速場回波序列，TR/TE 為5.3 ms/1.6 ms，層厚為5.5 mm，層間距為0 mm，視場為360 mm×340 mm，矩陣為256×256，翻轉(zhuǎn)角25°，激發(fā)次數(shù)為1。在肘靜脈顯示造影劑0.1 mL/kg。注射造影劑時(shí)，可以啟動(dòng)DCE。掃描范圍包括前列腺和精囊?？倰呙钑r(shí)間為28 次。

1.3 圖像分析 使用組織4D 軟件處理DCE-MRI圖像，獲得血管外細(xì)胞外空間體積百分比（Ve）、血漿容積分?jǐn)?shù)（VP）、轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)（Ktrans）和速率常數(shù)（KeP）感興趣區(qū)域定量參數(shù)。感興趣區(qū)域選擇:手動(dòng)選擇具有代表性的病變程度最大的中心區(qū)域進(jìn)行測量。前列腺癌組應(yīng)盡可能多地測量癌組織。前列腺增生組應(yīng)在最大增生結(jié)節(jié)處進(jìn)行檢測。DWI：在后處理工作站上對不同b 值的DWI 圖像及ADC 值的測量。測量相同范圍，取平均值作為最終的測量數(shù)據(jù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS22.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料采用(±s 表示，組間比較使用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較使用χ2檢驗(yàn)，相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。以P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 確診情況 119 例疑似患者中，69 例診斷為前列腺癌，50 例診斷為前列腺增生；前列腺癌和前列腺增生患者一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見表1。

表1 前列腺癌與前列腺增生患者一般資料比較Tab 1 Comparison of general data between prostate cancer and BPH patients

2.2 T2WI、DWI、DCE-MRI 及聯(lián)合診斷前列腺癌的價(jià)值 T2WI、DWI 和DCE-MRI 聯(lián)合診斷前列腺癌的靈敏性明顯高于T2WI、DWI 單獨(dú)診斷（均P＜0.05）；T2WI、DWI、DCE-MRI 及聯(lián)合診斷前列腺癌特異性、準(zhǔn)確率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見表2。

表2 T2WI、DWI、DCE-MRI 及聯(lián)合診斷前列腺癌的價(jià)值Tab 2 The value of T2WI,DWI,DCE-MRI and combined diagnosis of prostate cancer

2.3 前列腺癌和前列腺增生患者DCE-MRI 參數(shù)及DWI 參數(shù)比較 前列腺癌Ktrans、KeP、Ve和VP明顯高于前列腺增生（均P＜0.05），而ADC 明顯低于前列腺增生（均P＜0.05），見表3。

2.4 相關(guān)性分析 前列腺癌患者Gleason 評分為（7.16±0.89）分；將Ktrans、KeP、Ve、VP和ADC 值與Gleason評分進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果顯示：ADC 值與Gleason 評分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.508，P＜0.05），其余未發(fā)現(xiàn)有相關(guān)性，見圖1。

表3 前列腺癌和前列腺增生患者DCE-MRI 參數(shù)及DWI 參數(shù)比較Tab 3 Comparison of DCE-MRI and DWI parameters between prostate cancer and BPH patients

圖1 ADC 值與Gleason 評分相關(guān)圖Fig 1 Correlation between ADC value and Gleason score

3 討論

前列腺癌組織中血管的形成在癌細(xì)胞的生長、轉(zhuǎn)移和預(yù)后中起關(guān)鍵作用。高血流灌注后，可加速腫瘤細(xì)胞的生長，促進(jìn)其轉(zhuǎn)移[1]。前列腺的血液供應(yīng)動(dòng)力學(xué)可以通過DCE-MRI 了解，DCE-MRI 則反映血流變化并提供關(guān)于新生血管的信息，通過DCE-MRI可以進(jìn)行定性分析和定量分析。通過比較組織中造影劑的濃度和生理信息，可以使用定量分析來評估腫瘤的生理特征[4]。T2WI 是MRI 的基礎(chǔ)，反映了組織的含水量。由于其高軟組織分辨率，T2WI 通常用于前列腺癌的檢測[5]。與人體其他器官相比，前列腺的正常腺體富含水分，因此在T2WI 上顯示高信號，前列腺癌與鄰近的正常前列腺相比則顯示低信號[6]。然而，當(dāng)單獨(dú)使用T2WI 時(shí)，前列腺癌患者外周區(qū)域T2WI 上具有低信號的病變不是特異性的，前列腺炎、疤痕、鈣化和出血均可能是低信號[7]。DWI 是一種布朗運(yùn)動(dòng)成像，能夠測量水分子的不規(guī)則性，并在最新版本的MRI 中用作外圍帶的主要序列，可以幫助區(qū)分前列腺癌和前列腺的良性病變[8]。DWI 不僅可以通過高低信號直觀顯示擴(kuò)散限制區(qū)域，還可以通過后處理工作站處理ADC 圖像，消除視覺因素的影響，并可以量化不同解剖學(xué)的ADC 值部分[9]。ADC 值可以直接反映水分子在組織中的擴(kuò)散程度,ADC 值越大說明水分子的擴(kuò)散程度越大,ADC 信號強(qiáng)度與ADC 值呈正相關(guān)；組織擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)越慢，ADC值越低，ADC 圖像信號強(qiáng)度越低，反之亦然。正常的前列腺周圍區(qū)域富含腺泡和腺管，水分子易于擴(kuò)散，ADC 值相對較高，水分子在中央腺體的相對擴(kuò)散受到限制，ADC 值相對較低。隨著年齡的增長，周邊區(qū)域的ADC 值逐漸增加，這是因?yàn)橹苓叺南袤w成分隨著年齡逐漸增加。在青春期前，腺體較少，腺腔較小，分枝較少；進(jìn)入青春期后腺體開始發(fā)育，腺腔呈水泡狀，并且有許多分支，合成和分泌的前列腺液增加；在老年期，腺腔進(jìn)一步擴(kuò)展成囊狀，分泌物排出不良形成腺體，上皮囊腫，導(dǎo)致ADC 值進(jìn)一步增加[10-12]。

本研究中119 例疑似患者中，69 例診斷為前列腺癌，50 例診斷為前列腺增生；前列腺癌和前列腺增生患者一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。T2WI、DWI 和DCE-MRI 聯(lián)合診斷前列腺癌的靈敏性明顯高于T2WI、DWI 單獨(dú)診斷；T2WI、DWI、DCE-MRI 及聯(lián)合診斷前列腺癌特異性、準(zhǔn)確率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說明聯(lián)合診斷時(shí)可以提高檢測的靈敏度。

通過擬合Tofts 模型、Larsson 模型、Buckley 模型藥代動(dòng)力學(xué)模型等來進(jìn)行定量分析，以計(jì)算SI-T曲線并獲得一系列參數(shù)，Ktrans、KeP、Ve和VP用于描述腫瘤的血液動(dòng)力學(xué)特征[13]。Ktrans是指造影劑分子從血管內(nèi)到血管外細(xì)胞外空間的對比率，即每單位時(shí)間每單位體積組織從血管內(nèi)到血管外細(xì)胞外空間的對比劑量，反映了造影劑分子通過血管壁的穿透能力；KeP指造影劑分子漏入血管外細(xì)胞外間隙血管的反向回流速率，即每單位時(shí)間從細(xì)胞外空間進(jìn)入血管的造影劑劑量，這是指數(shù)衰減常數(shù)，可以反映造影劑在細(xì)胞外空間中的停留時(shí)間；Ve 是指血管外細(xì)胞外空間中造影劑的體積分?jǐn)?shù)；VP指血漿中造影劑的體積分?jǐn)?shù)[14-15]。本研究中前列腺癌和前列腺增生患者DCE-MRI 參數(shù)及DWI 參數(shù)比較，前列腺癌Ktrans、KeP、Ve 和VP明顯高于前列腺增生，而ADC 明顯低于前列腺增生。結(jié)果表明，Ktrans、KeP、Ve 和Vp 能區(qū)分前列腺癌和前列腺增生，前列腺癌相應(yīng)參數(shù)的測量值均大于前列腺增生。ADC 值是反映水分子擴(kuò)散的指標(biāo)，腫瘤部位的ADC 值明顯降低，因此ADC在一定程度上可用于評價(jià)腫瘤的惡性程度。

Gleason 評分目前廣泛用于前列腺癌的分類。研究證明Gleason 評分與腫瘤的生物學(xué)行為和預(yù)后密切相關(guān)，在預(yù)測腫瘤分期方面顯示出一定的優(yōu)勢。Gleason 分?jǐn)?shù)越高，表明腫瘤浸潤能力越強(qiáng)，轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的概率就越高。Gleason 評分是前列腺癌臨床治療的參考之一。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，前列腺癌患者Gleason 評分為（7.16±0.89）分，將Ktrans、KeP、Ve、VP和ADC 值與Gleason 評分進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果顯示ADC 值與Gleason 評分呈負(fù)相關(guān)。

綜上所述，T2WI、DWI 及DCE-MRI 聯(lián)合用于診斷前列腺癌有較好的效果，其中DWI 及DCE-MRI可為診斷提供客觀參數(shù)。