3.0T動態(tài)增強MRI聯(lián)合fPSA/tPSA檢測對前列腺癌的診斷效能

胡起立， 宋黎濤， 黃 松

(上海中醫(yī)藥大學附屬第七人民醫(yī)院 影像科, 上海 200137)

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是一種發(fā)生在前列腺上皮組織的惡性腫瘤，在男性惡性腫瘤發(fā)病率中排第6位，是世界范圍內(nèi)老年男性發(fā)病率最高的一種惡性腫瘤，嚴重威脅男性健康[1,2]。目前臨床常用組織穿刺活檢Gleason評分及血清前列腺特異性抗原(prostate specific antigen，PSA)檢查預測PCa病理分期及預后，但病理活檢為有創(chuàng)性檢查，患者接受度存在差異，而PSA雖具有高度組織特異性，但無腫瘤特異性，在前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，BPH)等前列腺良性疾病中也可能升高，因而早期診斷PCa特異性較低，易造成誤診或漏診[3-5]。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)已成為檢查前列腺疾病的最佳影像學檢查方法，動態(tài)增強掃描MRI(dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)可顯著提高PCa診斷效能[6,7]，但關(guān)于DCE-MRI相關(guān)定量參數(shù)與血清前列腺游離特異性抗原(free PSA，fPSA)/前列腺總特異性抗原(total PSA，tPSA)比值聯(lián)合對PCa的診斷效能研究尚較少，且無統(tǒng)一定論[8]。因此本研究主要探討了這一內(nèi)容。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年12月1日～2019年12月1日本院收治的前列腺病患360例，包括病例活檢穿刺證實為BPH的患者192例(BPH組)和PCa患者168例(PCa組)。BPH組患者年齡51～80歲，平均年齡(62.34±13.67)歲，平均體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)為(23.67±2.45)kg/m2；PCa組患者年齡52～80歲，平均年齡(63.57±12.64)歲，平均BMI為(24.13±2.29)kg/m2。兩組患者年齡、BMI比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。納入標準：①均經(jīng)臨床和影像學、手術(shù)及病理穿刺證實；②均為初次就診患者；③均行常規(guī)MRI及DCE-MRI掃描。排除標準：①體內(nèi)有金屬植入物、多動癥或幽閉恐懼癥等不符合MRI檢查條件者；②不能配合調(diào)查研究者；③入院檢查前2月內(nèi)有前列腺穿刺活檢史。本研究經(jīng)過本院道德倫理委員會批準通過，所有樣品采集及資料調(diào)查均取得患者及其家屬知情同意并簽字確認，符合《世界醫(yī)學協(xié)會赫爾辛基宣言》。

1.2 方法

1.2.1標本采集

采集所有患者治療前空腹外周靜脈血3 mL，4 ℃下3500 r/min(有效離心半徑6.6 cm)離心10 min分離血清，立即送檢或置于-80 ℃冰箱保存待檢。

1.2.2血清fPSA和tPSA水平檢測

采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)檢測血清fPSA水平(Human fPSA ELISA Kit，貨號：ab188389，英國Abcam公司)、tPSA(Human tPSA ELISA Kit，貨號：ab188388，英國Abcam公司)。血清正常值參考范圍：tPSA≤4.0 ng/mL；fPSA≤ 0.75 ng/mL。

1.2.3MRI及DCE-MRI檢查

采用德國西門子公司3.0T MR成像儀的體部相控陣線圈進行掃描，掃描前禁食禁水4 h并排空膀胱，患者取仰臥位，線圈中心對準趾骨聯(lián)合，掃描范圍覆蓋前列腺及精囊，掃描序列包括軸位T1WI、T2WI、T2WI FS及冠狀位T2WI、矢狀位T2WI。DCE-MRI掃描前，采用高壓注射器以0.2 mL/Kg劑量、2 mL/s流速靜脈注射釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)對比劑，注射完成后立即注射20 mL 0.9%生理鹽水。對比劑注射完成后行DCE-MRI掃描，軸面T1WI參數(shù)設(shè)置：TR 3.0 ms，TE 1.35 ms，層厚4 mm，矩陣240×320，翻轉(zhuǎn)角13°，寬帶500 Hz，每次掃描時間13～16 s，共掃描20次。

1.2.4圖像后處理及觀察指標

將獲得原始圖像和動態(tài)圖像導入Jim image analysis軟件進行數(shù)據(jù)處理，T1值主要用于信號轉(zhuǎn)換，勾畫DCE-MRI感興趣區(qū)域(region of interest，ROI)，選取時注意避開血管壞死區(qū)，大小約15 mm×15 mm，將時間-濃度曲線作為血管輸入函數(shù)，采用ETK模型進行血管滲透性定量分析，得到血管相關(guān)定量參數(shù)：體積轉(zhuǎn)運常數(shù)(Ktrans)、對比劑從血管外細胞外間隙返回血漿的速率常數(shù)(Kep)及血管外細胞外間隙容積比例分數(shù)(Ve)，其中Ve=Ktrans/Kep。每個病變區(qū)測量3次取平均值。

1.3 統(tǒng)計學分析

2 結(jié)果

2.1 PCa組與BPH組患者DCE-MRI定量參數(shù)比較

與BPH組比較，PCa組患者的Ktrans和Kep水平顯著升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。兩組患者的Ve參數(shù)比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。詳見表1。

表1 PCa組與BPH組患者的DCE-MRI定量參數(shù)比較

2.2 PCa組與BPH組患者血清fPSA、tPSA及fPSA/tPSA水平比較

與BPH組比較，PCa組患者血清fPSA、tPSA水平顯著升高，fPSA/tPSA顯著降低，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，詳見表2。

表2 PCa組與BPH組患者血清fPSA、tPSA及fPSA/tPSA水平比較

2.3 PCa患者DCE-MRI定量參數(shù)Ktrans、Kep水平與血清fPSA/tPSA水平的相關(guān)性分析

Pearson分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PCa患者Ktrans、Kep水平與血清fPSA/tPSA水平均呈負相關(guān)(P<0.05)。詳見圖1。

圖1 PCa患者Ktrans(a)、Kep(b)水平與血清fPSA/tPSA水平的相關(guān)性

2.4 DCE-MRI參數(shù)和血清fPSA/tPSA對PCa的診斷效能分析

分別以Ktrans、Kep水平與血清fPSA/tPSA水平為檢驗變量繪制ROC曲線，詳見圖2。三者單獨檢測診斷PCa和三者聯(lián)合診斷的曲線下面積(area under the curve，AUC)詳見表3。結(jié)果證實聯(lián)合診斷優(yōu)于單一指標檢測(P<0.05)。

表3 DCE-MRI參數(shù)、血清fPSA/tPSA對PCa的診斷效能

圖2 DCE-MRI參數(shù)、血清fPSA/tPSA診斷PCa的ROC曲線

3 討論

絕大多數(shù)PCa難以與BPH結(jié)節(jié)相鑒別，BPH與PCa亦常常合并存在，早期鑒別診斷更是十分困難[9]。而DCE-MRI有助于精確定位癌癥病灶，大大增加鑒別診斷的準確性。與普通MRI及1.5 T MRI比較，本研究采用3.0T DCE-MRI和18通道相控陣圈采集前列腺多期動態(tài)圖像，信噪比和空間分辨率較高，可降低小病灶漏診率，患者接受度也高[10-12]。Ma等[13]研究報道，與BPH組相比，PCa組患者的Ktrans、Kep、Ve、Vp均較高，Kep聯(lián)合表觀擴散系數(shù)(ADC)診斷效率最高，且Ktrans+Kep+Ve+ ADC聯(lián)合使用時診斷效率比單一指標明顯提高。陳釔地等[14]研究報道，Ktrans、Kep值隨PCa高、中、低分化程度依次升高，與Gleason評分及血清PSA具有相關(guān)性，對前列腺癌患者病理分級有一定預測價值。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與BPH組比較，PCa組患者Ktrans、Kep水平顯著升高，Ktrans和Kep水平單獨診斷PCa的AUC分別為0.793和0.864，Ktrans=0.24/min時診斷PCa的靈敏度為68.50%，特異度為82.80%；Kep=0.39/min時診斷PCa的靈敏度為74.40%，特異度為86.50%，與文獻報道一致，提示DCE-MRI參數(shù)Ktrans、Kep對PCa與BPH的鑒別診斷有一定參考價值，但靈敏度、特異度均不佳，存在一定缺陷。

PSA在血清中有fPSA、tPSA兩種存在形式，付敏等[15]報道，與正常對照組比較，BPH組、PCa組患者血清fPSA、tPSA依次升高，fPSA/tPSA比值依次降低，聯(lián)合檢測可提高對PCa的鑒別診斷價值，此結(jié)論在王志粉等[16]的研究報道中也有體現(xiàn)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與BPH組比較，PCa組患者血清fPSA、tPSA水平顯著升高，fPSA/tPSA顯著降低，fPSA/tPSA診斷PCa的AUC為0.894，fPSA/tPSA=14.29%時診斷PCa的靈敏度為87.50%，特異度為89.60%，與文獻報道一致，提示血清fPSA和tPSA水平升高與PCa發(fā)生有關(guān)，fPSA/tPSA可能對PCa診斷有一定參考價值。但張紅俠等[17]研究報道，fPSA+tPSA+MRI+直腸超聲聯(lián)合檢測診斷急性前列腺炎的符合率、敏感性和特異性均顯著高于fPSA+tPSA、前列腺MRI及直腸超聲單獨檢測。這可能是因為PSA雖具有前列腺組織特異性，但并不具有PCa特異性，血清PSA水平升高也可發(fā)生于前列腺炎、BPH、急性尿潴留、直腸檢查或按摩等，因此單一檢測血清PSA水平可能對PCa診斷有一定缺陷，應(yīng)聯(lián)合其他傳統(tǒng)的檢測方法如前列腺MRI和直腸超聲以提高其敏感性和特異性。

因此本研究采用Ktrans、Kep水平與血清fPSA/tPSA三者聯(lián)合診斷PCa，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三者聯(lián)合診斷的AUC為0.961，靈敏度為89.90%，特異度為96.40%，顯著優(yōu)于單一指標檢測。本研究還發(fā)現(xiàn)Ktrans、Kep水平與血清fPSA/tPSA水平呈負相關(guān)，提示DCE-MRI參數(shù)Ktrans、Kep與血清fPSA/tPSA聯(lián)合檢測可提高對PCa的診斷效能，可能對臨床有更高參考價值。但由于本研究樣本量少，而且Ktrans、Kep水平與血清fPSA/tPSA水平聯(lián)合診斷的最佳閾值尚不確定，有待進一步增加樣本量深入探究。