3.0T磁共振擴散加權成像在前列腺癌診斷與鑒別診斷中的應用

常國慶，夏兆云

前列腺癌已成為老年男性最常見的惡性腫瘤之一，準確診斷對早期治療，提高前列腺癌的治愈率至關重要[1,2]。近年來，磁共振彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)技術在前列腺癌影像診斷中得到了廣泛認可。在此基礎上，筆者進一步探討利用超高磁場磁共振DWI分析前列腺癌、前列腺炎與良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，BPH)的表面彌散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)值的變化，以評價其在前列腺癌診斷與鑒別診斷中的應用價值。

1 對象與方法

1.1 對象 2016-07至2017-12在我院就診的臨床資料和病理結果完整的65例前列腺患者，其中前列腺癌患者21例，均經穿刺活檢病理證實，未經任何治療，年齡53～78歲，平均(65.8±7.5)歲，T-PSA 3.60～379.20 ng/ml，中位數28.21 ng/ml；前列腺炎組19例，均經穿刺活檢證實，年齡45～82歲，平均(65.4±10.4)歲，T-PSA 0.60～56.20 ng/ml，中位數9.48 ng/ml；BPH組25例，均經隨訪或經尿道前列腺電切除手術證實，年齡53～78歲，平均(64.6±5.8)歲，T-PSA 1.30～29.20 ng/ml，中位數8.35 ng/ml。穿刺活檢為超聲引導下經職場穿刺，采取五分區(13針)或六分區法，并有操作醫師繪圖記錄活檢部位。

1.2 數據采集 采用 GE 3.0T HDxt磁共振成像儀，以體線圈為射頻發射線圈，腹部相控陣線圈為接收線圈。對前列腺局部行軸位和冠狀位壓脂FSE T2WI掃描，TR 3500 ms，TE 85 ms，回波鏈長度19，層厚4 mm，層間距0 mm，FOV 24 cm×24 cm，NEX 4，矩陣320×256；并行前列腺局部軸位T1WI，TR 450 ms，TE 12 ms，層厚5 mm，層間距0 mm，FOV 24 cm×24 cm，NEX 2，矩陣256×192。(2)DWI為單次激發EPI序列，在前列腺和精囊范圍內行軸位掃描，參數：擴散敏感系數值采用0 s/mm2與1500 s/mm2，取層面選擇、頻率編碼、相位編碼3個方向； TR 3000 ms，TE 76.7 ms， FOV 24 cm×24 cm，矩陣128×128，層厚4 mm，層間距0 mm。

1.3 圖像分析 由2名醫師采用盲法共同診斷，若意見不同經協商達成一致。分別分析T2WI、DWI圖像對病變的位置、信號特點、范圍及是否與周圍侵犯、轉移等方面進行評價；DWI圖像經Functool 2軟件進行自動后處理，生成ADC偽彩圖，參照T2WI、DWI及病理檢測位置，對前列腺病變區進行測量。在病灶最大層面手工描繪感興趣區，興趣區呈橢圓形，均位于病灶中心且未超過病灶邊緣，同時避開尿道、鈣化、囊變壞死灶等，每個病灶測3次ADC值并取平均值。同樣方法測量BPH患者外周帶和中央腺體的ADC平均值。

2 結 果

2.1 常規MRI表現 21例前列腺癌中，10例病灶位于外周帶，6例位于中央腺體，5例同時累及周圍帶及中央腺體；病灶于T2WI上形態不規則，邊界不清，呈低信號結節或腫塊(圖1A)；臨床分期B期8例，C期10例，D期3例。19例前列腺炎患者，13例前列腺外周帶于T2WI上呈局限性或彌漫性低信號(圖1D)，6例表現正常。25例BPH患者中，前列腺中央帶于T2WI上出現單發或多發高低不等混雜信號結節，增生結節周圍見低信號假包膜，外周帶受壓不同程度變薄，呈均勻高信號(圖1G)。

圖1 前列腺癌與非前列腺癌MRI形態與信號特點

A～C.同一患者，前列腺癌。A.平掃壓脂T2WI示前列腺右側外周帶低信號，累及中央腺體，邊界欠清，局部包膜不連續；B.病灶DWI上呈明顯高信號；C.ADC圖示病灶為明顯低信號，興趣區ADC值為0.60×10-3mm2/s；D～F.同一患者，前列腺炎。D.平掃壓脂T2WI前列腺左側外周帶多發片狀低信號，外周帶與中央腺體界限仍存在；E.病灶DWI呈不均勻高信號；F.ADC圖示病灶為低信號，興趣區ADC值為0.90×10-3mm2/s；G～I.同一患者，良性前列腺增生(BPH)。G.平掃壓脂T2WI前列腺外周帶與中央腺體界限清楚，中央帶明顯增生，呈高、低混雜信號，外周帶受壓變薄，呈均勻高信號；H.前列腺增生腺體DWI呈稍高信號，外周帶DWI呈均勻等信號；I.ADC圖示增生腺體興趣區ADC值為1.20×10-3mm2/s；外周帶興趣區ADC值左側為1.62×10-3mm2/s，右側為1.75×10-3mm2/s

2.2 DWI表現及ADC值 前列腺癌病灶在DWI上均表現為明顯高信號，與周圍帶分界不清，癌區ADC值為(0.74±0.10)×10-3mm2/s(圖1B、C)。前列腺炎病灶在DWI上表現為稍高信號，ADC值為(0.98±0.07)×10-3mm2/s(圖1E、F)。前列腺增生外周帶呈均勻等信號，ADC值(1.38±0.14)×10-3mm2/s；中央帶呈稍高、低混雜信號，ADC值為(1.21±0.09)×10-3mm2/s(圖1H、1I)。四組ADC值符合正態分布(P>0.05)，方差齊性檢驗均具有齊性(P>0.05)。ANOVA檢驗顯示四組ADC值總體均數有統計學差異(P<0.001)，L-S-D法進行兩兩比較，均具有統計學差異(P<0.001)。癌與炎癥ADC值比較，t=7.26，P=0.00；癌與增生ADC值比較，t=15.00，P=0.00；炎性反應與增生比較，t=7.03，P=0.00；BPH外周帶與中央帶比較，t=5.75，P=0.00。

2.3 ADC值的ROC分析 將正常組與炎性反應組合并為非癌組，與癌組進行ROC分析，曲線下面積為0.995，P<0.001。臨界點取0.95×10-3mm2/s時，敏感性為92.8%，特異性為100%(圖2)。

圖2 癌組與非癌組ADC值的ROC曲線

ROC曲線顯示曲線下面積為0.995，前列腺癌組與非癌組ADC值有顯著性差異(α= 0.05，P<0.01)

3 討 論

MRI檢查具有優越的軟組織分辨率、多方位、多參數成像等優點，已成為前列腺癌診斷最佳影像學方法[3]。3.0T MRI場強高、信號均勻，具有較高的信噪比(signal noise ratio，SNR)，常規的T2WI平掃能較好地顯示前列腺的組織結構，當前列腺外周帶出現低信號結節時，應懷疑前列腺癌的可能。但是，T2WI上出現低信號并不是前列腺癌的特異性表現，慢性前列腺炎、內分泌治療后及放療后同樣會出現前列腺外周帶的T2WI低信號改變[4]，因此容易誤診。再者，發生于中央腺體的前列腺癌與良性增生結節具有相似的T2WI表現，常規MRI鑒別較困難。因此，筆者利用DWI檢查和ADC值定量分析對前列腺癌、前列腺炎及BPH進行鑒別診斷。

DWI能夠無創地檢測活體組織擴散運動能力，水分子在活體組織內的擴散與組織的空間結構有關[5]。本研究中前列腺癌在DWI上表現為明顯高信號，這是由于前列腺癌組的病灶部位存在大量緊密堆積的腺體，有少量間質，正常含水的腺泡結構被腫瘤組織替代，惡性腺體內部的結構改建等[6]；前列腺炎組病灶主要是因為炎癥導致水分子擴散低于正常組織，但細胞數量無明顯增加，因此水分子擴散受限程度低于癌組織[7]；BPH組病灶呈稍高信號，主要原因也是病灶間質密度增高。

對于前列腺DWI檢查b值的選擇，目前尚無統一標準。大部分研究中，學者選取b值800 s/mm2或1000 s/mm2，得到了較好的診斷效果，但是部分中央腺體的增生結節等良性病灶呈高信號，與癌灶難以分辨[8,9]；張琨等[10]報道，b=3000 s/mm2超高b值DWI的診斷效能高于T2WI和常規DWI，但是b值越高，SNR越低。因此，在綜合考慮診斷效能與SNR后，本研究b值選取1500 s/mm2。

本研究發現，前列腺癌的ADC值明顯低于前列腺炎組及BPH組，這與陳志強等[11]研究結果一致；Liu等[12]也認為，移行帶基質增生良性結節的ADC值低于前列腺癌。但本研究數值與其他文獻報道存在差異，可能是因為在病例選擇、MRI設備、b值設定以及ROI選取等方面不同所致。根據ADC值繪制診斷前列腺癌的ROC曲線，曲線下面積為0.995，接近于1，說明診斷準確性很高；當ADC值為0.95×10-3mm2/s時，診斷敏感性為92.8%，特異性為100%。本研究結果與劉曉東等[13]提出的超高b值對前列腺癌檢查的敏感性、特異性較高的結論一致；同時，前列腺癌組與BPH組的ADC測量值沒有明顯重疊，與陳志強等[11]研究結果不符，這可能與本研究中前列腺癌組包含的惡性程度低的腫瘤較少，且ROI選取的是彌散受限最明顯的區域有關。

本研究還存在以下局限性：(1)入組病例并未根據臨床分級進行研究，使得研究出現誤差；(2)取得ROI只是參照病理穿刺結果，未對應明確的穿刺點；(3)本研究樣本量較少，尤其是前列腺癌組，且樣本中包含惡性程度低的前列腺癌病例較少，BPH的不同病理類型也不夠全面，可能使研究結果出現誤差。

總之，通過研究表明，磁共振DWI和ADC值在前列腺癌的診斷和鑒別診斷中具有較高的敏感性、特異性，能指導臨床選擇治療方案。

【參考文獻】

[1] Zhang HM, Yan Y, Wang F,etal. Ratio of prostate specific antigen to the outer gland volume of prostate as predictor for prostate cancer[J]. Int J Clin Exp Patho, 2014,7(9):6079-6084.

[2] Ferlay J, Soerjomataram I, Dikshit R,etal. Cancer incidence and mortality worldwide: sources, methods and major patterns in GLOBOCAN 2012[J]. Int J Cancer 2015,136(5):359-386.

[3] Hricak H, Choyke PL, Eberhardt SC,etal. Imaging prostate cancer: a multidisciplinary perspective[J].Radiology,2007,243(1):28-53.

[4] Turkbey B, Albert P S, Kurdziel K,etal. Imaging localized prostate cancer: current approaches and new developments [J]. AJR, 2009,192(6):1471-1480.

[5] 楊光華, 病理學[M]. 5版. 北京:人民衛生出版社,2003,80-121.

[6] 馮光耀. 磁共振擴散加權成像在診斷與鑒別診斷早期前列腺癌臨床分析[J].臨床醫學,2016,36(5):92-94.

[7] 王化敏,夏黎明,金紅花,等.磁共振DWI結合T2WI在前列腺疾病診斷中的價值[J].放射學實踐,2010,25(12):1384-1387.

[8] 閆晨宇, 程敬亮, 高雪梅,等. 3.0T 磁共振平掃和DWI在前列腺癌診斷中的應用[J]. 實用放射學雜志, 2013, 29 (1):72-76.

[9] 張 瑩, 苗華棟, 陳麗娟,等. 3.0T MR擴散加權成像與表觀擴散系數診斷前列腺癌的比較[J]. 中國醫學影像學射學雜志, 2013,21(8):602-605.

[10] 張 琨, 張曉晶,鐘 燕,等. 超高b值擴散加權成像對前列腺中央腺體癌的診斷價值[J]. 中華放射學雜志, 2016, 50 (5):357-361.

[11] 陳志強, 楊文君, 郭玉林,等. 磁共振擴散加權成像在前列腺癌診斷和鑒別診斷中的價值[J]. 中華老年醫學雜志, 2011, 30 (3):216-219.

[12] Liu X H, Zhou B N, Zhou LP,etal. Differentiation of prostate cancer and stromal hyperplasia in the transition zone with histogram analysis of the apparent diffusion coefficient[J]. Acta Radiologica,2017,58(12):1528-1534.

[13] 劉曉東, 唐 桑, 周美紅,等. 1.5T MR超高b值DWI對前列腺癌的診斷價值[J]. 實用放射學雜志, 2017, 33(8):1290-1293.