DWI在前列腺癌診斷中的價值及ADC值與臨床分期 血清PSA的相關性

黃道余 鄭穗生 宮希軍 陳其春 王龍勝 謝棟棟

DWI在前列腺癌診斷中的價值及ADC值與臨床分期 血清PSA的相關性

黃道余 鄭穗生 宮希軍 陳其春 王龍勝 謝棟棟

目的 探討3.0T磁共振彌散加權成像(DWI)在前列腺癌(PCa)診斷中的價值，并分析感興趣區表觀彌散系數值(ADC)與臨床分期、血清前列腺特異性抗原(PSA)的相關性。 方法 分析經穿刺活檢或手術病理確診的47例PCa患者，所有患者均行常規MRI掃描及DWI檢查，在常規MRI圖像上觀察前列腺病灶的位置、大小、信號及累計范圍，觀察病灶區DWI信號并測量ADC值。 結果 47例PCa患者中，29例位于外周帶，14例位于中央帶，4例同時累及中央帶和外周帶，所有病例DWI上均表現為高信號或稍高信號，在相應ADC圖上表現為低信號或稍低信號；PCa病灶平均ADC值約為(0.97±0.33)×10-3mm2/s，與臨床分期及血清PSA呈負相關(r值分別為-0.54,-0.66,P<0.05)。結論MRI常規序列聯合DWI檢查及血清PSA檢測可以提高PCa的診斷，測量病灶的ADC值有助于對PCa的臨床分期進行初步評估，進而指導臨床選擇合適的治療方案。

彌散加權成像；表觀彌散系數；前列腺特異性抗原；前列腺癌

前列腺癌(prostate cancer,PCa)是中老年男性常見的惡性腫瘤之一，其預后及治療主要取決于早期診斷與術前分期[1]。由于PCa與良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)臨床癥狀相似而治療方法及預后卻存在本質上的區別，因此對PCa的早期診斷及鑒別診斷至關重要。隨著影像醫學技術的發展，磁共振成像已廣泛應用于PCa的診斷。磁共振彌散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)是一種對分子運動敏感的成像技術，是一種無創并能反映活體組織擴散的檢查方法[2]。本研究通過對PCa的DWI檢查并測量出相應興趣區表觀彌散系數值(apparent diffusion coefficient,ADC)，并分析其與臨床分期、血清前列腺特異性抗原(prostate specific antigen,PSA)的相關性，進而為臨床PCa患者的治療提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2013年9月至2014年11月因體檢無意間發現PSA升高、尿潴留、排尿困難或直腸指檢前列腺腫大來我院就診的患者，后均行前列腺MRI常規掃描、DWI檢查及血清PSA的檢測，排除未行穿刺或手術無病理結果患者后，共得70例患者。47例確診為PCa患者，年齡57～83歲，平均(69.4±11.7)歲。

1.2 檢查方法及圖像處理 采用德國Siemens Sonata 3.0T超導MRI 儀，使用前列腺專用線圈，掃描前均囑咐患者充盈膀胱，所有患者均先行前列腺常規掃描序列，包括T1WI橫斷位、T2WI橫斷位、冠狀位及矢狀位抑脂序列；DWI檢查采用單次激發SE-EPI序列，采用3組b值，分別為50 、800和1 000 s/mm2，掃描序列及掃描參數見表1。

表1 掃描序列及掃描參數

1.3 圖像處理與分析 MRI檢查結果均采用單盲法由兩位MRI診斷經驗豐富的主治醫師及其以上共同閱片診斷。病變區ADC值測量時，選擇病灶最大層面進行測量，最大徑不小于10 mm，選取3個以上區域測量，取其平均值，且各興趣區選擇盡量大小一致，測量時盡量避開前列腺周圍的脂肪、血管及尿道等。

1.4 診斷標準 常規MRI檢查以T2WI序列前列腺周圍帶低信號結節，伴或不伴有中央帶受侵、突破包膜、鄰近組織受侵及淋巴結、骨骼轉移擬診斷為PCa；前列腺中央帶對稱性增大且信號不均擬診斷為BPH。PSA標準[3]：以血清總PSA作為PCa和BPH的鑒別閾值， tPSA>10 ng/mL判為PCa；tPSA<10 ng/mL判為BPH。

1.5 PCa臨床分期 采用Whitmore-Jewett分期[4]，分為A、B、C、D期。A期：不能觸及腫塊，偶然發現的無臨床癥狀的隱性灶，A1局限性，A2彌漫性。B1期：腫瘤局限于前列腺包膜內，累及一葉，腫瘤直徑<1.5 cm；B2期：腫瘤局限于前列腺包膜內，累及二葉，腫瘤直徑>1.5 cm。C期：腫瘤穿破前列腺包膜，C1包膜外小病灶，C2侵犯精囊、膀胱、直腸、盆壁等。D1期：上述任何一種情況伴盆腔淋巴結轉移；D2期：上述任何一種情況伴包括骨盆轉移的遠處轉移。B1期、B2期的PCa才可能行根治性手術，而C期、D期只能采用放療、冷凍治療及內分泌治療。

2 結果

2.1 PCa病灶的MRI表現與ADC值 47例PCa患者中：29例位于外周帶，表現為高信號外周帶內出現低信號結節影；有14例位于中央帶，表現為高低混雜信號，與周圍正常前列腺組織分界不清；4例同時累及中央帶及外周帶，呈等低混雜信號，部分呈腫塊狀突破包膜。根據MRI T2WI診斷標準，32例與病理結果符合。所有病例DWI序列上比較直觀顯示病灶位置，均表現為高信號或稍高信號，在相應ADC圖上表現為低信號或稍低信號，見圖1、2。ADC值為(0.54～1.63)×10-3mm2/s，其中>1.20×10-3mm2/s 3例，(1.01～1.20)×10-3mm2/s 17例，(0.81～1.00)×10-3mm2/s 13例，(0.61～0.80)×10-3mm2/s 9例，<0.61×10-3mm2/s 5例。PCa灶平均ADC值為(0.97±0.33)×10-3mm2/s，PCa病灶區鄰近正常前列腺組織的平均ADC值為(1.61±0.45)×10-3mm2/s，PCa病灶區ADC值低于周圍正常前列腺組織的ADC值。

2.2 ADC值與臨床分期 根據Whitmore-Jewett分期，47例確診PCa患者血清A期為4例，B期為21例，C期為12例，D期為10例。臨床分期與ADC值呈負相關(r=-0.54,P<0.05)。

2.3 ADC值與血清PSA 47例PCa患者中，PSA為1.83～100 ng/mL，平均PSA值為(43.73±32.81)ng/mL。血清PSA與ADC值呈明顯負相關(r=-0.66,P<0.05)。

3 討論

MRI以其突出的軟組織分辨率及多方位、多序列成像，成為最佳PCa診斷的影像學方法，PCa發病的早期篩查診斷及及時治療顯得尤為重要[5]。近年來3.0T MRI開始應用于PCa的研究及診斷，具有廣闊的前景[6]。傳統的T1WI、T2WI序列可以較好的顯示前列腺的各解剖結構，外周帶癌的典型表現為T2WI高信號中出現低信號結節，但部分患者可以表現為稍低信號或等信號，與周圍正常腺體分界不清[7]。診斷PCa主要是以T2WI序列上正常高信號區域出現低信號為依據，而以纖維組織增生為主的BPH、前列腺炎癥、穿刺出血等原因均可以出現類似PCa低信號，因此會使假陽性率提高。另外，發生于中央帶的PCa病灶與增生結節在T2WI上信號改變多樣，外周帶呈受壓改變，常規MRI也難以鑒別[8]。DWI是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[9]，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[10]，目前已有學者試圖通過ADC值來描繪前列腺不同組織的差異[11]。

由于PCa與BPH的病理基礎不同，因而在DWI及ADC上呈現不同的信號。PCa由于分化程度的不同，其生物學特性存在較大的差異，分化程度越高的病灶，其細胞及組織的異型性越小，因而其細胞形態結構及功能越接近于正常前列腺組織，細胞代謝及增值相對緩慢，細胞密度低，因而在DWI上信號較正常前列腺組織信號稍高，ADC值較正常偏低。本文4例患者Whitmore-Jewett分期歸類為A期，均無明顯臨床癥狀，有3例患者因體檢發現血清PSA較正常偏高，1例患者因盆腔檢查發現前列腺信號欠均勻，在DWI上信號較鄰近正常前列腺組織稍偏高。分化程度越低的病灶，其細胞及組織的異型性越大，因而其細胞增殖越快，排列越緊密，間隙越小，越不接近于正常前列腺組織，因而在DWI上信號明顯增高，ADC值明顯偏低。本文21例患者臨床B期患者，DWI呈不同程度高信號，與鄰近正常前列腺組織信號差別明顯，ADC值呈不同程度減低。12例C期患者，侵犯鄰近的精囊腺、膀胱及直腸壁，10例D期患者，可見盆腔、腹股溝區多發腫大淋巴結，及骨盆、椎體等多發轉移，其在DWI上呈明顯高信號，與鄰近組織分界不清，ADC值明顯偏低。PCa的ADC值與Whitmore-Jewett分期之間呈負相關關系，因而，DWI可以更準確的顯示腫瘤的位置及范圍，以及對周圍組織的侵犯情況，從而改善腫瘤的探測和臨床分期，為治療方案的選擇和預后判斷提供更準確的信息[12]。

正常情況下，PSA是產生于前列腺上皮細胞，直接分泌到前列腺導管系統內，正常的前列腺導管系統周圍環境的屏障作用，維持了血液循環中的PSA低濃度[13]。當前列腺發生癌變時，其細胞數目明顯增多，使得PSA分泌增多，另外PCa可破壞血-上皮屏障，從而使分泌增多的PSA直接進入血液中。PCa的分化程度越低，其血-上皮屏障破壞越大，導致更多的PSA進入血液循環中，從而血清PSA越高。PCa患者血清PSA與ADC值存在一定關聯，本文結果顯示前列腺ADC值與血清PSA呈明顯負相關。

常規MRI結合DWI掃描可以提高PCa診斷的敏感性及準確性，且相應區ADC值與臨床分期及血清PSA呈明顯負相關關系，ADC值越低的患者，其分期越高，往往失去手術治療機會。另外，DWI技術成像時間短，無需造影劑和額外的硬件設備，只需簡單后處理[14]。因此，聯合DWI檢查及血清PSA檢測可以提高對PCa診斷及分期，測量病灶的ADC值有助于對PCa的生物學特性進行初步評估，進而指導臨床選擇合適的治療方案。

[1] 王繼琛,高于杰,蔣學祥.前列腺癌的MRI診斷與分期[J].中華放射學雜志,1996,30(9):741-743.

[2] Turner R,Le Bihan D,Maier J,et al.Echo-plannar imaging of intravoxel incoherent motion[J].Radiology,1990,177(2):407-414.

[3] 伍彩云,蔡崇岳,郭天暢.彌散加權成像對前列腺癌的診斷價值及其ADC與PSA的相關性[J].醫學臨床研究,2013,30(9):1829-1831.

[4] Willte F,Whitmore JR.Natural history and staging of prostate cancer[J].Urol Clin N Am,1984,11(2):205-210.

[5] 李春媚,陳敏,李颯英.前列腺癌MR動態增強掃描定量分析與應用[J].中華放射學雜志,2011,45(5):508-510.

[6] Mocikova L,Babelu J,Balaz V.Prostate cancer-the role of magnetic resonance imaging[J].Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub,2012,156(2):103-107.

[7] 沈鈞康,盧艷麗,楊毅.MR擴散加權成像在早期前列腺癌診斷和鑒別診斷中的應用價值[J].中華放射學雜志,2014,48(2):114-118.

[8] 王麗娟,袁曙光,閆東.前列腺癌的磁共振DWI診斷[J].放射學實踐,2009,24(6):661-663.

[9] 任靜,宦怡,常英娟.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,2007,23(5):748-750.

[10]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.

[11]Hoeks CM,Vos EK,Bomers JG,et al.Diffusion-weighted magnetic resonance imaging in the prostate transition zone:histopathological validation using magnetic resonance- guided-hiopsy specimens[J].Invest Radiol,2013,48(10):693-701.

[12]張誠,錢銀鋒,余永強.3.0TMR上擴散加權成像在前列腺癌及前列腺增生中的應用[J].安徽醫學,2012,33(4):475-477.

[13]倪新初,沈鈞康,陸之安,等.前列腺癌的MRI動態增強體征與微血管密度和前列腺特異性抗原的相關性的初步研究[J].臨床放射學雜志,2005,24(10):885-889.

[14]盧慧敏,高斌,夏春華.MR擴散加權成像對前列腺癌Gleason評分預估價值的研究[J].安徽醫學,2013,34(11):1656-1659.

(2014-12-25 收稿 2015-02-17 修回)

The diagnostic value of DWI in prostate cancer and correlation between ADC-value clinical stage and PSA

HuangDaoyu,ZhengSuisheng,GongXijunetal

DepartmentofRadiology,theSecondHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei230601,China

Objective To evaluate the diagnostic value of 3.0T diffusion weighted imaging(DWI) in prostate cancer and to analyse the correlation between ADC-value, clinical stage and PSA.MethodsThe clinical data of 47 cases diagnosed as prostate cancer after biopsy or operation pathologically were analysed; all patients underwent routine MRI scanning and DWI examination, on MRI routine scan the lesions of the prostate position, size, signal and accumulated in the range were observed,then the focus DWI signal was observed and ADC-value was determined.ResultsAmong 47 cases of prostate cancer, 29 were located in the peripheral zone,14 in the central zone, and 4 in the central and peripheral zone; all of the cases' DWI show high signal or slightly high signal, and on corresponding area ADC showed low signal or slightly low signal; the average ADC-value was (0.97±0.05)×10-3mm2/s. Negative correlation was found with clinical stage and PSA(r=-0.54,-0.66,P<0.05).ConclusionMRI routine scan and DWI examination and PSA test can improve the diagnosis of prostate cancer, and measuring focus ADC-value can be helpful to estimate the clinical stage, and further guide the clinicians to select appropriate treatment options.

Diffusion weighted imaging;Apparent diffusion coefficient;Prostate specific antigen;Prostate cancer

安徽省衛生和計劃生育委員會中醫藥科研課題基金(項目編號：2014zy30)

230601 合肥 安徽醫科大學第二附屬醫院放射科

鄭穗生，zhengss0509@hotmail.com

10.3969/j.issn.1000-0399.2015.06.003