前列腺癌ADC值與PSA濃度的相關性研究

陳昌毅，黃滿華，王遠梅，熊浩，胡新杰

前列腺癌是前列腺中最常見的惡性腫瘤，隨著人口老齡化的不斷發展和飲食結構的逐漸西方化，我國的前列腺癌發展形勢將更加嚴峻。MRI具有較高的軟組織分辨力，可進行多方位成像，是前列腺癌的理想檢查方法[1]。擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）是目前唯一能夠測定活體組織內水分子擴散運動的無創性檢查方法。活體中水分子所在的組織不同，即所處的微環境不同，其擴散能力也不同，DWI檢查能將這種擴散能力轉化為圖像并計算表觀擴散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）值，有助于病變的定性診斷[2]。血清前列腺特異性抗原（prostate specific antigen，PSA）是前腺癌的特異性標志物，有助于前列腺癌的診斷。本研究旨在探討各期前列腺癌ADC值與PSA濃度的相關性。

材料與方法

1.研究對象

搜集我院2009年1月－2012年3月經病理證實的36例前列腺癌患者，平均年齡50.4歲。所有病例均行超聲引導下穿刺活檢（20例）或經手術病理證實（16例）。

2.MRI成像方法

MR平掃：采用GE signa1.5TMR成像儀行橫軸面、矢狀面、冠狀面T1WI、T2WI檢查，視野25cm×25cm，矩陣256×256mm，層厚4mm，層間距1mm。掃描前囑患者檢查前一天進食少渣食物，檢查前適度充盈膀胱，患者取仰臥位，盆腔相控陣線圈，掃描中心位于恥骨聯合上2cm處。

DWI采用單次激發SE－EPI加脂肪抑制序列，TR 3200ms，TE 94ms，翻轉角90°，視野25cm×25cm，矩陣128×128，層厚4mm，層間距1mm。分別在SE序列180°脈沖前后施加梯度擴散因子，b值＝600s／mm2。取層面選擇、頻率編碼、相位編碼三個方向，共同經計算機處理得到ADC圖。

3.前列腺癌臨床分期

目前前列腺癌臨床采用兩種分期方法：Whitmore－Jewett分期和TNM 法。Whitmore－Jewett分期分為 A、B、C、D四期[3]。A 期：未觸及腫塊，偶然發現無臨床癥狀的隱性灶，A1為局限性，A2為彌漫性。B1期：腫瘤局限于前列腺包膜內，累及一葉，腫瘤直徑＜1.5cm；B2期：腫瘤局限于前列腺包膜內，累及二葉，腫瘤直徑＞1.5cm。C期：腫瘤穿破前列腺包膜，C1期可見包膜外小病灶，C2期腫瘤侵犯精囊、膀胱、直腸、壁等。D1期：上述任何一種情況伴盆腔淋巴結轉；D2期：上述任何一種情況伴包括骨盆骨轉移的遠處轉移。TNM分期中T1期為組織學檢查偶然發現前列腺癌；T2期：腫瘤局限于腺體內；T3期：腫瘤侵犯前列腺頂部或侵犯被膜以外、膀胱頸部或精囊，但腫瘤尚未固定；T4期：腫瘤已固定或侵犯T3以外的鄰近結構或器官，出現淋巴結或骨轉移[4]。有文獻顯示MRI檢查在前列腺癌TNM分期中是最精確且最常用的方法。本研究采用TNM分期。

4.統計學分析

結 果

36例前列腺癌患者根據其MR影像表現，按TNM分期法進行分期，其中T2期22例（圖1）、T3期6例（圖2）、T4期8例（8例均發生骨盆骨轉移）。PSA濃度為5.1～430.0ng／ml，平均120.0ng／ml。所有病例均累及外周帶，T2WI在高信號外周帶內見結節樣或片狀信號減低區，部分病例表現為單側或雙側外周帶信號彌漫性減低。12例同時累及外周帶和中央帶，T2WI上表現為較大的低信號腫塊，累及大部分腺體組織，邊緣多呈結節狀，累及中央帶的部分難以確定其范圍。所有病例病灶組織DWI成像時均表現為高信號。ADC值為（0.26～0.98）×10－3mm2／s，各期前列腺癌之間的ADC值差異無統計學意義（P＞0.05），PSA濃度隨著腫瘤分期的增加而增高，差異有統計學意義（P＝0.02，表1）。

圖1 前列腺癌，T2a期，PSA值76.8ng／ml。a）MRI示前列腺外周帶局限性高信號（箭）；b）前列腺癌ADC圖，ADC值為0.68×10－3 mm2／s；c）鏡下可見實性結構（×200，HE）。 圖2 前列腺癌T3期，PSA濃度312.1ng／ml。a）MRI示外周帶前部高信號（箭），局部包膜受侵；b）前列腺癌ADC圖，外周帶前部病灶ADC值為0.714×10－3 mm2／s；c）鏡下可見腺體呈網狀結構（×200，HE）。

表1 36例前列腺癌ADC及PSA值

對各期ADC值和PSA濃度進行相關性分析，結果表明T2期ADC值和PSA濃度之間呈負相關，r＝－0.638，P＜0.01；T3期 ADC值和PSA濃度之間呈負相關，r＝－0.674，P＜0.01；T4期 ADC值和PSA濃度之間呈負相關，r＝－0.731，P＜0.01。

討 論

擴散是指分子的隨機側向運動，即布朗運動。DWI是在T2WI序列180°脈沖前后加上兩個對稱的擴散梯度敏感脈沖。對于靜止（擴散低）的水分子，第一梯度脈沖所致的質子自旋去相位會被第二梯度脈沖再聚焦，信號不降低；而對運動（擴散強）的水分子，第一梯度脈沖所致的質子去相位離開了原來的位置，不能被第二梯度脈沖再聚焦，信號降低。DWI與回波平面成像（echo planar imaging，EPI）技術結合使用可以減少成像時間，消除生理活動（呼吸、脈搏）所造成的ADC值下降。組織中水的擴散可以直接反映其內在組織環境，如組織微細結構、水分子結合程度、蛋白質聚焦程度、水環境中的大分子等。腫瘤中水的擴散可反映其營養成分的輸送、清除過程，DWI通過組織內微環境中水分子的擴散特性，反應不同組織的空間結構信息[5]。ADC值是評價組織微環境流動效應的定量指標，組織的微觀結構直接影響著擴散程度，在前列腺疾病診斷和鑒別診斷中有較高價值[6]。在動物腫瘤模型中擴散參數（ADC值）的測量已顯示了其應用潛力，如提供腫瘤形態全貌、腫瘤壞死信息等，作為一種無創性檢查方法，DWI可評估腫瘤的化療、放療療效[7]。

前列腺癌通常由眾多較小、緊密排列的腫瘤上皮細胞構成，細胞密度大，且腫瘤細胞有著比正常細胞更多的細胞內和細胞間的膜結構，另外，由于腫瘤細胞的增殖，細胞外間隙受壓、扭曲、變小，細胞外間隙水分子的擴散運動受到限制，這些原因造成了腫瘤區水分子擴散運動的減弱，從而使ADC值下降，本研究結果與國內外相關研究結果相符[8-10]。

不同級別前列腺癌的生物學特征存在較大的差異，分化高的前列腺癌的細胞及組織結構的異型性小，細胞的結構與功能更接近于正常前列腺上皮細胞，細胞代謝及增殖相對較慢，對于血液供應的需求相對較低；分化低的前列腺癌細胞在功能與形態上與正常前列腺上皮細胞差異大，細胞密度及核漿比增大，細胞增殖速度快、排列緊密、代謝旺盛，對血液供應需求增加。腫瘤ADC值下降也可從影像學角度反應出癌組織血液供應與細胞增殖之間的相對平衡關系[11]。本研究顯示腫瘤組織ADC值與TNM分期無明顯相關性，可能是由于前列腺癌組織內細胞空間排列及間質成份不均勻，同時ADC值受多種因素干擾所致。

正常情況下，PSA是由前列腺上皮細胞分泌產生的一種絲氨酸蛋白酶，直接分泌到前列腺導管系統內，它的正常功能是幫助精液凝塊水解液化，與男性生育功能有關。正常的前列腺導管系統周圍存在血－上皮屏障，避免前列腺上皮產生的PSA直接進入血液之中，從而維持了血液中PSA的低濃度。一般認為，血清PSA濃度＜4ng／ml為正常，＞10ng／ml則患前腺癌的危險性增加。當前列腺發生癌變時可破壞血－上皮屏障，同時癌細胞分泌的PSA增多，致使更多的PSA直接進入血液內。前列腺癌惡性程度越高，對于正常前列腺組織的破壞越大，血液中PSA濃度越高。Ceriani等[12]認為前列腺癌PSA的升高與前列腺被侵犯程度及病理分期密切相關，前列腺癌的分期越晚，前列腺正常的生理屏障破壞越嚴重，導致更多的PSA滲透至血液循環中，血清PSA濃度就越高，與本研究顯示的PSA濃度與前列腺TNM分期呈正相關相一致。

本研究顯示前列腺癌ADC值與腫瘤TNM分期之間無相關性，PSA濃度與腫瘤TNM分期呈正相關。ADC值與PSA濃度在前列腺癌各期之間存在負相關關系。鄭祥毅等[13]研究發現血清PSA濃度與腫瘤Gleason評分、臨床分期呈正相關性，與本組研究結果一致。

磁共振DWI成像和PSA濃度測量有利于前列腺癌的診斷和分期，還可根據ADC值和PSA濃度的變化情況對前列腺癌的生物學特征進行初步評估。

[1]王錫臻，王濱，劉作勤，等.聯合PWI與DWI評價前列腺癌生物學特征的應用價值[J]，放射學實踐，2008，23（11）：1227－1231.

[2]趙新，白人駒，孫浩然.聯合應用磁共振灌注成像和彌散成像對前列腺癌的診斷價值研究[J].天津醫科大學學報，2009，15（3）：434－436.

[3]Wilhe F，Whitmore Jr.Natural history and staging of prostate caneer[J].Urologic Clinics of NorthAmerica，1984，11（3）：205－210.

[4]白人駒，馬大慶.醫學影像診斷學[M].北京：人民衛生出版社，2006：569.

[5]任靜，宦怡，常英娟，等.DWI在正常前列腺及前列腺疾病的初步應用[J].中國醫學影像技術學，2007，23（5）：748－750.

[6]吳道清，陳自謙.DCE MRI與DWI對良惡性前列腺疾病診斷的價值[J]，臨床放射學雜志，2010，29（2）：211－215.

[7]李飛宇，王霄英.前列腺癌的 MR進展[J].中華放射學雜志，2009，40（7）：756－760.

[8]Housseinzadeh K，Schwarz SD.Endorectal diffusion－weighted imaging in prostate cancer to differentiate malignant and benign peripheral zone tissue[J].J Magn Reson Imaging，2004，20（5）：654－661.

[9]王霄英，丁建平，周良平，等.前列腺癌的擴散成像初步研究[J].中華放射學雜志，2005，36（11）：1207－1209.

[10]許東，王志軍，全勇，等.磁共振擴散加權成像對前列腺癌的診斷價值[J].放射學實踐，2006，21（12）：1240－1242.

[11]王錫臻，王濱，劉金剛，等.磁共振灌注成像與前列腺癌分期、分

級及PSA的相關性研究[J].實用放射學雜志，2008，24（7）：927－928.

[12]Ceriani L，Giovanella L，Salvadore M，et al.Tissue polypeptide specific antigen（TPS）immunoassay in the diagnosis and clinical staging of prostatic.cracinoma，comparison with prostate specific antigen（PSA）[J].Int J Bid Markers，1997，12（1）：27－34.

[13]鄭祥毅，秦杰，張晨光，等.前列腺癌血清PSA、f／tPSA與 Gleason評分、臨床分期的相關性研究[J].中國男科學雜志，2007，21（1）：14－17.