多參數MRI在診斷前列腺癌中的應用

華婷 阮建萍 關清 徐彧 湯光宇

[摘要] 目的 探討多參數磁共振成像（MRI）在診斷前列腺癌中的應用價值。 方法 回顧性分析2016年8月～2017年8月同濟大學附屬上海市第十人民醫院收治的75例疑似前列腺癌患者的臨床資料，均行多參數[磁共振擴散加權成像（DWI）、氫質子磁共振波譜（1H-MRS）及動態對比增強MRI（DCE-MRI）]MRI掃描檢查，比較前列腺癌和前列腺良性病變者表觀擴散系數（ADC）、1H-MRS的CC/C、DCE-MRI、參數容量轉移常數（Ktrans）、速率常數（Kep）、血管外細胞外容積分數（Ve）及初始曲線下面積（iAUC）值，參照術后病理組織檢查結果，評估多參數MRI在診斷前列腺癌中的應用價值。 結果 多參數MRI診斷前列腺癌的靈敏度、特異度、準確度分別為88.46%、82.61%、86.67%；前列腺癌者ADC值較前列腺良性病變者明顯降低，而CC/C、Ktrans、Kep、Ve、iAUC較前列腺良性病變者明顯升高，差異均有高度統計學意義（P < 0.01），多參數MRI診斷前列腺良惡性病變的AUC值、敏感度和特異度較單一參數MRI診斷的高。 結論 多參數MRI在前列腺癌鑒別診斷中有明確應用價值，其可作為前列腺良惡性病變診斷的一種有效準確手段。

[關鍵詞] 前列腺癌；MRI；多參數；診斷

[中圖分類號] R737.25 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2018）06（b）-0110-04

[Abstract] Objective To investigate the application value of multi-parameter magnetic resonance imaging （MRI） in the diagnosis of prostate cancer. Methods The clinical data of 75 patients with suspected prostate cancer admitted to the Shanghai Tenth People′s Hospital of Tongji University from August 2016 to August 2017 were retrospectively analyzed. Multi-parameter [diffusion-weighted imaging （DWI）， H magnetic resonance spectroscopy （1H-MRS） and dynamic contrast enhanced MRI （DCE-MRI）] MRI examinations were performed. The apparent diffusion coefficient （ADC）， CC/C of 1H-MRS， DCE-MRI volume transfer constant （Ktrans）， rate constant （Kep）， extravascular extracellular volume fraction （Ve） and initial area under the curve （iAUC） were compared between patients with prostate cancer and patients with benign prostate lesions. The value of multi-parameter MRI in the diagnosis of prostate cancer was evaluated， referring to the results of postoperative pathological examination. Results The sensitivity， specificity and accuracy of multi-parameter MRI in the diagnosis of prostate cancer were 88.46%， 82.61% and 86.67%， respectively. The ADC value of patients with prostate cancer was significantly lower than that of those with benign prostate lesions， while CC/C， Ktrans， Kep， Ve and iAUC were significantly larger than those of patients with benign prostate lesions， the differences were statistically significant （P < 0.01）. The AUC， sensitivity and specificity of multi-parameter MRI for benign and malignant prostate lesions were higher than those of single-parameter MRI. Conclusion Multi-parameter MRI is of certain value in the differential diagnosis of prostate cancer. It can be used as an effective and accurate method for the diagnosis of benign and malignant prostate lesions.

[Key words] Prostate cancer； MRI； Multi-parameter； Diagnosis

隨人口老齡化以及人們生活方式日益改變，前列腺癌的發病率逐漸增多且日趨年輕化，已成為威脅老年男性健康最為常見的惡性腫瘤之一[1]，早期常以壓迫癥狀為主，因前列腺癌可侵襲膀胱、精囊和血管神經束，部分患者常伴隨血尿、血精及陽痿等癥狀，對患者生活質量造成嚴重影響[2]。早期臨床主要依靠直腸指診、血清相關腫瘤標志物、超聲及電子計算機斷層掃描（CT）等檢查，但因前列腺癌骨轉移率較高，這些檢查方案準確診斷率并不高[3]。現階段MRI已然成為前列腺癌的重要影像學檢查手段，隨著影像技術快速進展，多種MRI成像技術在臨床上得以不斷開發和應用，明顯提高了前列腺癌檢出率和準確診斷率[4]；提高前列腺癌檢出率和準確診斷率是改善其生活質量及延長生存期的關鍵[5]，為進一步明確多參數MRI在診斷前列腺癌中的應用價值，筆者于本文展開臨床全面性研究，現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2016年8月～2017年8月同濟大學附屬上海市第十人民醫院收治的75例疑似前列腺癌患者的臨床資料，年齡53～78歲，平均（68.25±3.16）歲，經術后病理組織檢查確診為前列腺癌共52例，前列腺良性病變共23例。納入標準：①臨床資料完整；②有多參數MRI掃描檢查適應證；③經多參數MRI和穿刺活檢病理證實為前列腺癌或前列腺良性病變。排除標準：①對本研究依從性較差者；②多參數MRI掃描檢查中出現直腸蠕動幅度較大者；③MRI掃描檢查后3個月內未進行手術或穿刺活檢。

1.2 方法

1.2.1 多參數MRI檢查 采用3.0T超導型MRI掃描儀（西門子），選用18通道相控陣體線圈，在檢查前30 min排尿排便，避免膀胱過度充盈或腸內容物的存在對前列腺的觀察產生影響，掃描序列包括：軸位 FSE-T1WI、冠狀位和矢狀位 FSE-T2WI，軸位壓脂 FS-T2WI，DWI（b=0、800 s/mm2），氫質子磁共振波譜（1H-MRS）及DCE-MR，各序列掃描參數：軸位T1WI（TR/TE：600/18，層厚/層距：4/0.8，矩陣448×70%，視野28×28，掃描時間1′56"）；冠狀位T2WI（TR/TE：4020/68，層厚/層距：4/0.8，矩陣448×75%，視野28×35，掃描時間1′45"）；矢狀位T2WI（TR/TE：4020/68，層厚/層距：4/0.8，矩陣384×80%，視野28×28，掃描時間1′45"）；軸位T2WI（TR/TE：4020/68，層厚/層距：4/0.8，矩陣448×70%，視野28×28，掃描時間2′45"）；軸位DWI（TR/TE：4400/85，層厚/層距：4/0.8，矩陣192×85%，視野28×28，掃描時間1′50"），1H-MRS（TR/TE：940/145，視野12×12，掃描時間9′22"）及DCE-MR（TR/TE：5.08/1.77，層厚/層距：3.6/0，矩陣192×80%，視野28×28，掃描時間4′44"）。1H-MRS掃描在動態增強掃描前進行，以冠狀位、矢狀位、軸位T2WI定位在3個方位上，掃描范圍包含整個前列腺，常規添加8條飽和帶，掃描前手動勻場，DCE-MR造影劑采用Gd-DTPA（0.1 mmol/kg，注射速度為3 mL/s），高壓注射器自手背靜脈注射。造影劑注射完畢后采用等量等速生理鹽水沖管，確保造影劑全部注入體內。

1.2.2 圖像處理及數據處理 在Siemens synge MR：B19工作站進行，主要包含：①工作站viewing界面測量可疑瘤灶表觀彌散系數值（ADC）；②1H-MRS序列采用工作站MRS分析軟件對掃描數據進行自動后處理，并對前列腺代謝產物膽堿（Cho）、肌酸（Cr）及枸櫞酸鹽（Cit）波峰譜線，記錄（Cho+Cr）/Cit的（CC/C）比值；③DCE-MR采用工作站Tissue 4D軟件以Tofts藥代動力學雙室模型計算定量參數容量轉移常數（Ktrans）、速率常數（Kep）及血管外細胞外容積分數（Ve）和初始曲線下面積（iAUC）值。本研究中所有數據均由2名放射科主治醫師選病灶最大層面測量后取平均值再進行統計學分析，最終結果由2名醫師共同確定。③靈敏度=真陽性數/（真陽性數+假陰性數）×100%；特異度=真陰性數/（真陰性數+假陽性數）×100%；準確度=（真陽性數+真陰性數）/總例數×100%。

1.3 分析指標

①多參數MRI對前列腺癌的診斷效能，以術后組織病理結果為金標準，評估多參數MRI診斷前列腺癌的準確度、靈敏度和特異度；②前列腺癌患者和前列腺良性病變者相關參數比較；③MRI各參數在前列腺良惡性病變的診斷價值分析；④典型病例影像學圖像分析和處理。

1.4 統計學方法

采用統計軟件SPSS 19.0對數據進行分析，正態分布的計量資料以均數±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數資料以率表示，采用χ2檢驗。采用ROC曲線分析多參數MRI在前列腺良惡性病變的診斷效能。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 多參數MRI對前列腺癌的診斷效能

多參數MRI診斷前列腺癌的靈敏度、特異度、準確度分別為88.46%、82.61%、86.67%。見表1。

2.2 前列腺癌患者和前列腺良性病變者相關參數比較

前列腺癌者ADC值較前列腺良性病變者明顯低，而CC/C、Ktrans、Kep、Ve、iAUC較前列腺良性病變者明顯高，差異均有高度統計學意義（P < 0.01）。見表2。

2.3 MRI各參數在前列腺良惡性病變的ROC曲線分析

MRI各參數聯合診斷前列腺良惡性病變的AUC值、敏感度和特異度較單一參數診斷時高。見表3。

2.4 典型病例圖像分析和處理

見圖1。前列腺癌MRI圖像提示癌病灶在DWI呈顯著高信號，如圖1A中箭頭所指；前列腺癌病灶在ADC圖呈明顯的低信號，如圖1B中箭頭所指；前列腺癌灶的DCE-MR后處理圖提示局灶性早期強化，如圖1C中箭頭所指。

3 討論

前列腺癌為臨床常見的男性惡性腫瘤之一，95%前列腺癌為腺癌，起源于前列腺導管腺泡，常位于外周區、移行區或中央區，絕大多數前列腺癌生長較為緩慢，盡早準確診斷并積極治療可較好地實現完全治愈[6]。一直以來前列腺特異性抗原（PSA）檢測和直腸指檢及直腸超聲穿刺活檢等被認為是前列腺癌傳統診斷方法[7]，傳統診斷手段雖在一定程度上提高了前列腺癌檢出率，血清PSA在前列腺癌診斷中缺乏特異性，直腸指檢受檢查者個體差異性影響較大，且其對外周帶病灶檢出不敏感，臨床應用價值有一定局限性[8]，而直腸超聲穿刺活檢存在一定盲目性及隨機性，對不同部位病灶評估存在一定難度[9]。隨著影像學技術不斷進展，MRI因具有無創、高軟組織分辨率及可反映組織器官功能學等的優勢，在前列腺癌鑒別診斷中有有一定應用優勢[10]。

既往王金等[11]研究表明多參數MRI及超聲造影指導下前列腺靶點穿刺活檢診斷前列腺癌效果較單一直腸超聲穿刺活檢；而姬廣海等[12]研究表明T2WI單獨診斷中央腺體前列腺癌的價值高于DWI和動態對比增強MRI，T2WI聯合DWI 對中央腺體前列腺癌的診斷價值更高。為進一步明確多參數MRI診斷前列腺癌的價值，筆者于本文展開回顧性分析，本次分析結果發現：多參數MRI診斷前列腺癌的靈敏度、特異度、準確度為88.46%、82.61%、86.67%，與前列腺良性病變者相較，前列腺癌者ADC值明顯低，而CC/C、Ktrans、Kep、Ve、iAUC明顯高，此外MRI各參數聯合診斷前列腺良惡性病變的AUC值、敏感度和特異度較單一參數MRI診斷的高，初步證實了多參數MRI診斷前列腺良惡性病變的應用價值較高，這與既往文獻報告的觀點大體上相符[13]。其中DWI可較準確地檢測水分子擴散運動是否受限，同時可依據ADC值的大小反映其狀況，而本次分析結果提示前列腺癌者ADC值明顯低于前列腺良性病變者，由于前列腺腫瘤細胞異常增殖，細胞核和細胞器較大，胞質較少，且核漿比增加，最終導致水分子在細胞內外擴散受限[14-15]，因而前列腺癌者ADC值較良性者低；MRS屬于一項無創檢測活組織代謝產物的手段，可通過計算CC/C值評估前列腺良惡性病變，其中Cit是由前列腺上皮分泌并濃縮，前列腺癌因腺上皮被異常細胞代替，導致由其分泌的Cit功能受損，因此Cit減少，當癌組織細胞增殖較快時，Cho含量明顯高于正常組織，因而前列腺癌者CC/C值高于良性病變者[16]；DCE-MR可通過雙室模型計算Ktrans、Kep、Ve、iAUC值，并可反映腫瘤微血管生理學特征[17]，Ktrans可描述造影劑從血管泄漏到細胞外血管外間隙的速率，其大小主要取決于血流量、毛細血管滲透性和表面積[18]，Kep是指單位時間內對比劑從組織間隙進入血管的量，Ve為容積分數，iAUC是指血流動力學曲線下面積的總值[19]，本次分析結果提示前列腺癌者Ktrans、Kep、Ve、iAUC值明顯高于良性病變者，這與既往研究相符。本次分析結果還可提示MRI多參數聯合應用診斷前列腺癌的價值更高，主要是聯合診斷時可分別從水分子運動、病灶微血管變化及細胞代謝等方面提供病灶病理生理學特征，有效提高前列腺癌準確診斷率。

綜上所述，多參數MRI鑒別診斷前列腺良惡性病變的臨床價值較高，有一定推廣應用優勢。

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