多參數MRI影像特征診斷前列腺移行區良惡性病變的影響因素分析

張永勝 史詠 崔鳳 楊歡 汪銀玉 張志田 趙再秋 酈妙爾

多參數MRI影像特征診斷前列腺移行區良惡性病變的影響因素分析

張永勝 史詠 崔鳳 楊歡 汪銀玉 張志田 趙再秋 酈妙爾

目的 探討多參數MRI（T2WI、DWI、動態增強）影像特征診斷前列腺移行區良惡性病變的影響因素。方法 回顧性分析經病理證實的移行區前列腺癌（PCa）48例、前列腺增生（BPH）83例患者的臨床資料，納入T2WI病灶形態、信號均勻度、邊界、包膜、患側移行區體積、患側移行區與外周帶的分界、前列腺包膜、DWI信號強度、ADC值及動態增強的曲線類型等10種影像特征，分析影響前列腺移行區良惡性病變的因素。結果 48例移行區PCa納入81個癌灶，83例BPH篩選出142個結節；移行區PCa的ADC值為（0.938±0.223）×10-3mm2/s，明顯低于移行區BPH的（1.195±0.194）×10-3mm2/s，差異有統計學意義（P＜0.05）。單因素分析顯示，患側移行區體積與移行區PCa診斷未見相關（P＞0.05），其余9種影像特征均與移行區PCa診斷明顯相關（均P＜0.05）。將差異有統計學意義的9種影像特征納入多因素logistic回歸分析，共篩選出T2WI病灶形態、信號均勻度、邊界、患側移行區與外周帶分界、DWI的信號強度及ADC值與移行區PCa診斷均呈明顯相關性（均P＜0.05），其中ADC值與移行區PCa診斷呈負相關，其余影像特征與移行區PCa診斷均呈正相關。結論 多參數MRI上，T2WI病灶形態、信號均勻度、邊界、患側移行區與外周帶分界、DWI信號及ADC值是影響移行區PCa診斷的危險因素。

前列腺癌 前列腺增生 多參數磁共振成像

前列腺癌（prostate cancer，PCa）是危害我國老年男性健康的常見惡性腫瘤之一，近年來發病率呈逐漸上升趨勢[1]。25%～30%的PCa發生于移行區，移行區組織成分復雜，是良性前列腺增生（BPH）的好發部位，基于MRI診斷移行區PCa并與BPH鑒別是影像學的難點[2－3]。多參數MRI（Mp－MRI）是目前最高水平的前列腺MRI檢查方法，主要由T2WI結合彌散加權像（DWI）、動態增強構成[3]。相關研究表明Mp－MRI對移行區PCa的檢出和診斷的準確度均明顯提高[3－4]。然而，移行區PCa Mp－MRI表現復雜多樣，基于Mp－MRI影像征象研究移行區PCa的報道較少。因此，本研究旨在探討多參數MRI影像特征診斷前列腺移行區良惡性病變的影響因素，現將結果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2011年7月至2016年3月浙江中醫藥大學附屬第二醫院經穿刺病理證實為PCa的患者137例，BPH 129例。以腫瘤體積70%以上位于移行區[5]且體積≥0.5cm3為標準，篩選得到48例移行區PCa為觀察組，年齡55～83（77.24±8.79）歲；Gleason評分6分14例、7分21例、8分9例、9分4例。以T2WI在移行區見低或等低信號結節為標準，篩選得到83例移行區BPH為對照組，年齡49～84（72.34±7.71）歲。

1.2 MRI掃描技術 采用西門子公司Avanto 1.5T超導型磁共振儀，8通道腹部相控陣線圈。前列腺橫斷位、矢狀位采用抑脂FSE T2WI，TR 4 000ms，TE 95ms，回波鏈長度為14，層厚4mm，層間距0.8mm，FOV 20cm× 20cm，激勵次數為4，矩陣460×512。DWI采用單次激發EPI序列，TR 5 800ms，TE 90ms，FOV 35.6 cm×38cm，矩陣120×128，層厚4mm，層間隔0.8mm，激勵次數為4，b值取0、800mm2/s。動態增強采用Mallinkrodt高壓注射器經肘靜脈以2ml/s給予Gd－DTPA 15ml，隨之用10ml 0.9%氯化鈉溶液沖洗，立即行水平位VIBE序列掃描，TR 5.8ms，TE 2.7ms，層厚4.0mm，層數為28～32層，FOV 26.3cm×35cm，連續掃描12～15期，單期掃描時間10s，后3期每期間隔1min，共約5min。

1.3 多參數MRI評估

1.3.1 評估內容 由2位前列腺MRI診斷經驗豐富的醫師在不知道臨床病史及病理結果的情況下，對本組131例患者的T2WI、DWI、動態增強圖像共同進行評估。當評估結果不一致時，由2位醫師協商取得一致。評估內容如下，（1）T2WI圖像：病灶位置、數目、形態（類圓形、不規則形、凸透鏡樣）、信號均勻度（均勻、不均）、邊界（清楚、模糊）、包膜（存在、中斷）、患側移行區體積（正常、增大）、患側移行區與外周帶的分界（清楚、模糊）、前列腺包膜（存在、中斷）；（2）DWI圖像：記錄病灶的信號強度（等或稍高信號、明顯高信號）、表觀擴散系數（ADC）值；（3）動態增強圖像：病灶的時間－信號強度曲線類型，參考前列腺影像報告和數據系統[6]分型[Ⅰ型（流入型）、Ⅱ型（平臺型）、Ⅲ型（流出型）]。

1.3.2 判斷標準 （1）患側移行區體積增大：以正常成年人的移行區為對照，根據筆者經驗[4]，T2WI橫斷位上正常單側移行區最大層面不超過1.9cm×1.6cm。（2）前列腺包膜中斷：包膜不規則、中斷，神經血管束增粗，凸出包膜外的病變能夠測量。（3）DWI上病灶信號強度：以周圍正常組織信號為對比，且參照ADC圖，信號明顯增高為明顯高信號，信號增高但差異不明顯為稍高信號。（4）在動態增強和ADC圖上，感興趣區放置原則：①選擇T2WI圖像作為參考；②選取病灶中心層面放置，感興趣區為橢圓形，面積控制在0.4cm2左右；③對動態增強圖，選取病灶早期明顯強化處放置；④對ADC圖，選取ADC值最低處測量3次取平均值；⑤盡量避開移行區與外周帶交界處、精囊根部、血管、出血或鈣化等。

1.4 前列腺MRI圖像與病理結果對照 經前列腺MRI檢查后，全部患者行經直腸超聲引導下活檢，時間間隔不超過2個月，常規系統性穿刺10針，再對MRI懷疑PCa部位靶穿刺2～3針，其中11例患者穿刺結果為PCa并行前列腺癌根治術，由手術醫師記錄活檢及手術位置。標本以10%福爾馬林固定，用石蠟包埋。由1位了解臨床資料的病理科副主任醫師閱讀病理切片，報告病灶的病理類型及具體分布。由1位前列腺MRI診斷經驗豐富的放射科醫師（不參與T2WI圖像評價）將MRI圖像評價結果與病理結果進行對照分析。

1.5 統計學處理 應用SPSS 17.0統計軟件，計數資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗；計量資料用表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗。在單因素分析的基礎上，篩選鑒別移行區良惡性疾病有統計學意義的變量，再應用多因素logistic回歸進行分析，計算OR值，相關賦值情況見表1。

2 結果

2.1 基本情況 48例移行區PCa患者中經病理證實且符合本研究要求的癌灶有81個，其中34個位于右側移行區，39個位于左側移行區，8個累及雙側移行區。16例移行區PCa伴有外周帶PCa。83例BPH患者中以T2WI在移行區見低或等低信號結節為標準共篩選出142個結節，其中75個位于右側移行區，67個位于左側移行區；1個結節41例，2個結節28例，3個結節11例，4個結節3例。

2.2 移行區PCa與BPH結節多參數MRI表現 T2WI上，移行區PCa形態多呈凸透鏡狀（49.4%，40/81）、不規則形（40.7%，33/81），信號不均勻（85.2%，69/81），邊界不清（85.2%，69/81），無包膜（96.3%，78/81），患側移行區體積增大（64.2%，52/81），患側移行區與外周帶分界不清（59.3%，48/81），前列腺包膜中斷缺失（42.0%，34/ 81），見圖1。BPH結節形態多呈類圓形（50.7%，72/ 142），信號均勻（63.4%，90/142），邊界清楚（54.2%，77/ 142），無包膜（76.1%，108/142），患側移行區體積增大（61.3%，87/142），患側移行區與外周帶分界清楚（86.6%，123/142），前列腺包膜存在（95.8%，136/142），見圖2。DWI上，66個移行區癌灶呈斑片狀或結節狀明顯高信號，15個癌灶呈稍高信號，ADC圖呈低信號，平均ADC值為（0.938±0.223）×10-3mm2/s。78個BPH結節呈稍高信號，10個BPH結節呈等信號，平均ADC值為（1.195±0.194）×10-3mm2/s。PCa的 ADC值明顯低于BPH，差異有統計學意義（t=-8.892，P＜0.05）。動態增強圖上，移行區PCa常表現為局限性早期快速明顯強化灶，延遲期持續強化或強化輕度減退，多呈Ⅱ型（56.8%，46/81）、Ⅲ型（40.7%，33/81）曲線。BPH結節增強后亦明顯快速強化，主要呈Ⅱ型曲線（78.9%，112/ 142），少數呈Ⅰ型曲線（9.9%，14/142）。

表1 前列腺移行區多參數MRI影像特征的賦值情況

圖1 1例77歲移行區PCa患者的MRI表現[a：T2WI橫斷位示移行區見凸透鏡樣、均勻性低信號灶（箭頭所示），以右側為主，邊界模糊，無包膜，與外周帶分界不清，前列腺包膜存在；b：DWI呈稍高信號（箭頭所示）；c：ADC圖呈低信號（箭頭所示），ADC值為0.72× 10-3mm2/s；d：動態增強圖像可見早期明顯強化；e：時間-信號強度曲線呈流出型，術后病理證實為前列腺癌，Gleason評分4+4=8]

圖2 1例73歲移行區BPH患者的MRI表現[a：T2WI橫斷位示左側移行區見類圓形、不均勻性低信號（箭頭所示），邊界清楚，包膜存在，與外周帶分界清楚，前列腺包膜存在；b：DWI呈明顯高信號（箭頭所示）；c：ADC圖呈低信號（箭頭所示），ADC值為0.94× 10-3mm2/s；d：時間-信號強度曲線呈平臺型，術后病理證實為前列腺增生]

2.3 多參數MRI影像特征與移行區PCa診斷的多因素logistic回歸分析 多參數MRI上，納入病灶形態、信號均勻度、邊界、包膜、患側移行區體積、患側移行區與外周帶的分界、前列腺包膜、DWI信號強度、ADC值、動態增強的曲線類型等10種影像特征，經單因素分析發現患側移行區體積與移行區PCa診斷未見明顯相關（P＞0.05)，其余9種影像特征均與移行區PCa診斷明顯相關（均P＜0.05）。將這9種影像特征采用向前條件法進行二分類多因素logistic回歸分析，結果顯示T2WI病灶形態、信號均勻度、邊界、患側移行區與外周帶分界、DWI信號強度、ADC值與移行區PCa診斷均呈明顯相關性（均P＜0.05），其中ADC值與移行區PCa診斷呈負相關，其余影像特征與移行區PCa診斷均呈正相關，見表2。

表2 多參數MRI影像特征與移行區癌診斷的多因素logistic回歸分析

3 討論

MRI因具有良好的軟組織分辨力，是目前公認的診斷PCa的最佳影像學檢查方法[7]。傳統的MRI技術對移行區PCa的診斷價值不高，而多參數MRI技術能較好地彌補常規MRI技術的不足，通過結合常規序列（T1WI、T2WI）和功能序列（主要包括DWI、動態增強、波譜成像）的不同圖像并進行綜合分析，是目前臨床上一種無創、準確的診斷方式[8]。多參數MRI對移行區PCa的檢出和診斷準確度明顯提高[3-4]。2012年，歐洲泌尿生殖放射學會推出前列腺影像報告和數據系統（PIRADS）中對上述序列的影像表現都進行了5分制分級及相應評分標準，PI-RADS與多參數MRI的結合，能更加全面地分析病灶，在移行區PCa的診斷、定位和臨床分期等方面發揮著重要作用?；谙嚓P文獻報道以及筆者前期經驗累積[2，4，9-11]，本研究中把病灶形態凸透鏡樣、動態增強Ⅲ型曲線賦值2分，其他特征賦值0、1分，經多因素logistic分析發現Mp-MRI影響移行區PCa診斷的危險因素包括T2WI病灶形態、信號均勻度、邊界、患側移行區與外周帶的分界、DWI信號強度及ADC值，而動態增強的曲線類型被排除在外，提示動態增強對移行區PCa診斷價值較低，與相關文獻報道一致[2-4]；考慮原因可能是BPH結節血供同樣豐富，可類似PCa早期快速明顯強化，呈Ⅱ型或Ⅲ型曲線，而本研究中大部分BPH結節呈Ⅱ型曲線，單純依靠曲線類型很難鑒別。何為等[12]采用動態增強定量參數Kep、Ktrans、Ve評估中央腺體癌區及非癌區，各參數組間差異均有統計學意義，提示定量參數有助于移行區PCa的檢出及鑒別。與第一版PI-RADS相比，第二版PI-RADS重要變化之一即明確主要權重序列，其中對于移行區T2WI為主要權重序列，其價值高于DWI、動態增強[13]。本研究多因素分析結果共篩選出5種T2WI影像特征，且4種特征的OR值高于DWI信號強度的OR值，進一步證實了T2WI在多參數MRI診斷移行區PCa中占最大的診斷權重比。病灶形態呈凸透鏡樣的OR值最大（4.970），OR值越大說明診斷移行區PCa的概率越高，提示凸透鏡樣外形診斷移行區PCa的價值較高。Akin等[9]認為病灶呈凸透鏡樣及侵犯前纖維間質區非常有助于診斷移行區PCa。前列腺包膜診斷PCa的特異度很高，而本研究多因素分析結果卻未包括前列腺包膜，可能與納入PCa病例臨床分期有關，大部分病例尚未累及前列腺包膜。患側移行區體積與腫瘤診斷未見相關，可能由于移行區PCa與BPH常合并存在，BPH造成移行區不同程度的增大，甚至可成為前列腺的主要部分。

DWI可無創地反映活體組織中水分子擴散運動。由于PCa細胞排列緊密，含水量少，因而DWI上常表現為高信號。BPH結節尤其是間質增生型，細胞含水量亦減少，在DWI上也可表現為高信號灶。本研究大部分BPH結節呈稍高信號，少數亦可呈明顯高信號，容易被誤診為PCa。有研究表明使用更高b值（≥2 000mm2/s）可抑制BPH結節，進一步凸顯PCa信號[14]。ADC值可定量評估腫瘤的侵襲性。本研究顯示移行區PCa和BPH間的ADC值差異有統計學意義，但兩者間存在一定的重疊性。ADC值的OR值為0.997，提示與移行區PCa診斷呈負相關，即OR值越小說明診斷移行區PCa的可能性越大。Liu等[15]研究發現多指數模型中快速表觀擴散系數（ADCfast）對區分基質BPH和中央腺體PCa的準確性高于ADC值。

綜上所述，多參數MRI上，T2WI病灶形態、信號均勻度、邊界、患側移行區與外周帶分界、DWI信號及ADC值是影響移行區PCa診斷的危險因素。

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Multi-parametricmagneticresonanceimaging in diagnosisoftransition zonebenign and malignantprostaticlesions

ZHANG Yongsheng,SHI Yong，CUI Feng,et al.Department of Radiology,Guangxing Hospital Affiliated to Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310007,China

Prostate cancer Benign prostatic hyperplasia Multiparametric magnetic resonance imaging

2017-01-12）

（本文編輯：陳丹）

10.12056/j.issn.1006-2785.2017.39.12.2017-103

浙江省教育廳科研項目（Y201534682）；浙江省中醫藥科技計劃（2016ZB058）

310007 杭州，浙江中醫藥大學附屬廣興醫院放射科（張永勝、崔鳳、汪銀玉）；杭州市小河湖墅街道社區衛生服務中心全科（史詠），針灸科（楊歡）；浙江中醫藥大學附屬第二醫院放射科（張志田、酈妙爾），病理科（趙再秋）

崔鳳，E-mail：feng6812@163.com

【 Abstract】 Objective To investigate the application of multi-parametric magnetic resonance imaging (Mp-MRI)in diagnosis of transition zone benign and malignant prostatic lesions. Methods The imaging data of 48 patients with transition zone prostate cancer(PCa)and 83 patients with benign prostatic hyperplasia(BPH)confirmed by pathology who underwent Mp-MRI were retrospectively analyzed.The correlation of 10 imaging parameters with diagnosis of transition zone benign and malignant lesions was analyzes,the parameters including the shape of lesions,signal intensity,signal uniformity,margin of lesion, boundary of transition zone and peripheral zone,prostatic capsule on T2WI,the type of time-signal intensity on dynamic contrast enhanced(DCE),signal intensity and ADC value on DWI. Results There were 81 lesions in 43 cases of transition zone PCa and 142 nodules in 83 cases of BPH.ADC values of transition zone PCa and BPH were(0.938±0.223)×10-3mm2/s,(1.195±0.194)× 10-3mm2/s,respectively(P＜0.05).The univariate analysis showed that among 10 parameters,9 were significantly associated with diagnosis of transition zone PCa(P＜0.05),except the volume of transition zone(P＞0.05).Multivariate logistic regression showed that the shape of lesions,intensity uniformity,margin of lesion,boundary of transition zone and peripheral zone,signal intensity were positively correlated,and ADC value on DWI was negatively correlated with diagnosis of transition zone PCa(P＜0.05). Conclusion The shape of lesions,intensity uniformity,margin of lesion,boundary of transition zone and peripheral zone on T2WI, signal intensity and ADC value on DWI are associated with the diagnosis of transition zone PCa on Mp-MRI.