多模態(tài)MRI定量參數(shù)與前列腺癌Gleason評分及血清PSA相關(guān)性

李淑華 朱廣輝 李長健 宋宏偉

1 蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院放射科，安徽省蚌埠市 233004；2 蚌埠醫(yī)學院醫(yī)學影像診斷學教研室

前列腺癌(Prostate cancer，PCa)是男性泌尿生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一，嚴重威脅著中老年男性的健康及生活質(zhì)量[1]。PCa的檢查方法包括影像學檢查、直腸指檢、血清前列腺特異性抗原(Prostate specific antigen，PSA)檢測及穿刺活檢等。血清PSA雖然特異性不高，卻是篩查PCa的重要指標。Gleason評分系統(tǒng)是目前評估前列腺腺癌分化程度最常用的方法。而腫瘤的分化程度是PCa患者治療方案的選擇及預后評估的重要參考因素，所以準確地預測術(shù)前病理分期顯得至關(guān)重要。前列腺多模態(tài)磁共振成像作為一種非侵入性方法，已成為前列腺疾病的最佳成像方法，磁共振擴散加權(quán)成像(Diffusion weighted MR imaging,DWI)及磁共振動態(tài)增強掃描(Dynamic contrast enhanced MRI，DCE-MRI)可以提高前列腺癌診斷的敏感性及特異性[2]。本研究主要探討MRI定量參數(shù)表觀擴散系數(shù)(Apparent diffusion coefficient，ADC)、容積轉(zhuǎn)移常數(shù)(transfer rate constant，Ktrans)、速率常數(shù)(rate constant，Kep)、血管外細胞外間隙容積分數(shù)(EES volume fraction，Ve )與PCa腫瘤組織病理學Gleason評分及血清PSA的相關(guān)性，為術(shù)前無創(chuàng)性評估PCa的分化程度及病理分級提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性分析我院2018年1月—2019年3月滿足納入標準的58例前列腺癌患者臨床資料，年齡45～89歲，平均年齡(63±4)歲。納入標準：(1)前列腺MRI檢查前均未進行穿刺活檢或治療；(2)行3.0T MR前列腺常規(guī)掃描、DWI、DCE-MRI檢查；(3)MRI檢查后2周內(nèi)進行前列腺活檢；(4)臨床病史和實驗室檢查資料完整。

1.2 檢查方法 采用PHILIPS Achieva 3.0T TX MR掃描儀，16通道腹部相控陣線圈，Philips Extended MR Workspace 2.6.3.5工作站。常規(guī)平掃:T1WI,T2WI使用TSE序列，掃描范圍包括前列腺及精囊腺。橫軸位T1WI:TR 675ms,TE 20ms,NEX 3，層厚4.0mm,層間距0,FOV 240mm×240mm;橫軸位脂肪抑制(SPAIR)T2WI:TR 4 700ms,TE 100ms,NEX 3，層厚4.0mm，層間距0,FOV 240mm×240mm。DWI:單次激發(fā)自旋平面回波序列(EPI),b值分別為0,1 000s/mm2,TR 3 000ms,TE 56ms,NEX 2，層厚4.0mm，層間距0,FOV 240mm×240mm。DCE-MRI:采用3D快速場回波序列(Fastfield-echo,FFE),TR 7.0ms,TE 3.0ms,NEX 1，層厚1.5mm,FOV 240mm×240mm，翻轉(zhuǎn)角10°;經(jīng)肘靜脈以劑量0.2ml/kg注射對比劑釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)，速率3m1/s，對比劑注入后再注入15ml生理鹽水。注射對比劑前掃描1期，作為本底，注射對比劑同時連續(xù)進行17期動態(tài)增強掃描，總掃描時間6min 51s。

1.3 MRI圖像分析 將所得MRI數(shù)據(jù)傳至Philips Extended MR Workspace 2.6.3.5后處理工作站，利用系統(tǒng)軟件對DWI圖像進行處理，在所生成的ADC圖上，選擇感興趣區(qū)(ROI)，并測量及記錄ADC值；同樣在DCE-MRI軟件后處理得出的偽彩圖上選擇ROI，測得Ktrans、Kep、Ve值。ROI的放置面積10～30mm2，避開囊變、鈣化、血管及尿道處。各個參數(shù)值重復測量3次，最后取其平均值。

1.4 實驗室檢查 采用放射免疫分析法測定總前列腺特異性抗原(tPSA)和游離前列腺特異性抗原(fPSA)，測定PSA與MRI檢查的時間間隔<2周。

1.5 病理診斷 經(jīng)直腸超聲引導下雙平面依次分別穿刺前列腺兩側(cè)葉、體部及尖部行13針活檢法，穿刺后送檢病理科，由病理科醫(yī)師進行病理診斷及Gleason評分，Gleason評分2～4分的患者11例劃分為高分化組，5～7分的患者29例為中分化組，8～10分的患者18例為低分化組。

2 結(jié)果

2.1 ADC、Ktrans、Kep、Ve值與Gleason評分、tPSA、fPSA相關(guān)性 ADC值與Gleason評分、tPSA、fPSA均呈強度負相關(guān)(P<0.05)；Ktrans值與Gleason評分呈強度正相關(guān)，Kep值與Gleason評分呈中度正相關(guān)(P<0.05)；Ktrans值與fPSA呈強度正相關(guān)，與tPSA呈中度正相關(guān)，Kep值與tPSA、fPSA呈中度正相關(guān)(P<0.05)；Ve值與Gleason評分、血清tPSA、fPSA均無相關(guān)性(P>0.05)，見表1。

表1 PCa患者的多模態(tài)MRI定量參數(shù)與Gleason評分及血清PSA相關(guān)性分析

注：*P>0.05差異無統(tǒng)計學意義 。

2.2 ADC、Ktrans、Kep、Ve、tPSA、fPSA在各組間差異性分析 ADC值隨分化程度的降低而降低，在各組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；Ktrans、Kep值在各組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，隨分化程度的減低而升高；tPSA、fPSA隨分化程度分減低呈升高趨勢，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；Ve值在各組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 ADC、Ktrans、Kep、Ve、tPSA、fPSA在不同PCa病理分組間比較

注：*P>0.05差異無統(tǒng)計學意義。

3 討論

MRI是目前前列腺檢查的最佳方法，在PCa的早期診斷、定位、分期、侵襲及隨訪等方面具有重要價值[3]。第二版前列腺成像報告數(shù)據(jù)系統(tǒng)(PI-RADS v2)證實了多模前列腺MR定量分析在前列腺癌中的作用[4]。Meta分析顯示，多模MRI對PCa診斷的特異度和敏感度分別為73%和89%[5]。同時，有學者指出，對于PCa的診斷，MRI的四個定量參數(shù)的綜合診斷性能遠遠高于一個參數(shù)的診斷效率[6]。DWI是前列腺多模MRI中不可缺少的一部分，可以非侵入性反映水分子的隨機運動，可重復性好，成像時間短。且大多數(shù)PCa表現(xiàn)為擴散受限。研究顯示ADC值與前列腺癌Gleaason評分呈負相關(guān)，但不同分化程度的前列腺癌之間存在一定的重疊[7]。其中，也有研究數(shù)據(jù)表明[8]ADC直方圖低百分位數(shù)區(qū)域?qū)Ca的分級診斷更有意義，診斷Gleason低評分前列腺癌的敏感度和特異度分別為67.9% 和75%。DCE-MRI能反映組織的微血管特性，PI-RADS v2中將DCE-MRI用于外周帶病灶的評估，然而，一些學者指出，使用 DCE-MRI可以顯著提高診斷在常規(guī)T2WI不敏感的中央帶前列腺癌的敏感性[9]。DCE-MRI可通過定性、半定量及定量三種方式進行病灶評估。DCE-MRI的定量參數(shù)指標有Ktrans、Kep及Ve。同時，一些學者利用DCE-MRI的定量參數(shù)直方圖分析結(jié)果，得出第25個分位數(shù)值在鑒別 PCa分化程度時， 可能具有最大的鑒別效果[7]。血清PSA作為PCa診斷及管理的生物學指標，活性PSA可能是促進PCa生長的一個因素。流行病學研究表明PSA水平與PCa的進展具有相關(guān)性,說明PSA水平對PCa的進展或分化程度具有一定作用[10]。Gleason評分是通過侵入性獲得病灶組織，然后在顯微鏡下觀察其組織學表現(xiàn)進行評分，是目前臨床上評價前列腺癌生物學特性與療效預測的重要指標[11]。

國內(nèi)研究學人員報道，ADC值在PCa與前列腺增生患者中有明顯統(tǒng)計學差異，對PCa的診斷具有很高的診斷效能。不同PCa分化組之間的差異具有統(tǒng)計學意義，ADC值與病理Gleason評分相關(guān)[12]。國外學者還發(fā)現(xiàn)ADC值與Gleason評分呈負相關(guān)，也可以預測PCa的Gleason評分，是高評分PCa的良好預測指標[13]。在比較ADC值與血清PSA間的關(guān)系方面，國內(nèi)外均有研究證實在PCa患者中DWI圖像所測得ADC值與患者血清PSA呈負相關(guān)。研究還表明，ADC值與血清tPSA之間存在相關(guān)性，但與fPSA無顯著相關(guān)性[14]。大部分關(guān)于DCE-MRI在PCa中的應(yīng)用價值研究，針對于DCE-MRI的定性或半定量方式，利用時間—信號強度曲線或血流動力學參數(shù)進行PCa的診斷與評估。有學者證實，DCE-MRI的定量參數(shù)在PCa的敏感性和特異性方面較高。并且定量指標反映了腫瘤組織的微血管特征和血管通透性的變化。在分析DCE-MRI的定量參數(shù)與PCa的Gleason評分及血清PSA水平的相關(guān)性方面，各研究亦有不同。陳釔地等[15]對84例前列腺癌患者進行DCE-MRI檢查，并采集血清PSA水平及行病理Gleason評分，最后通過相關(guān)性分析得出Ktrans、Kep值與Gleason評分均呈中度正相關(guān)，Ktrans、Kep值與tPSA、fPSA均呈中度正相關(guān)，與Ve值無相關(guān)性；高、中、低分化組的Ktrans和Kep值依次增高。還有報道稱DCE-MRI的定量參數(shù)值和Gleason評分之間沒有統(tǒng)計學上的顯著差異[16]。

本研究表明ADC、Ktrans、Kep與Gleason評分及血清tPSA、fPSA具有一定相關(guān)性，說明MRI多參數(shù)定量值能夠預估PCa的評分，指導臨床治療方案的選擇及預后判斷。本研究樣本量較少，此結(jié)論仍需進一步研究。