MRI高b值DWI結合多期動態增強對前列腺癌診斷價值的研究進展

張得新,梁 妍,王 巖

(1.長春中醫藥大學 吉林 長春130021；2.吉林省人民醫院 放射科，吉林 長春130021)

隨著核磁共振技術與儀器的日益先進，核磁共振成像技術對前列腺癌的早期診斷與治療有著十分重要的意義，尤其是擴散加權成像(DWI)與動態增強磁共振(DCE-MRI)可以分別顯示腫瘤細胞水分子的擴散程度的變化和腫瘤組織的血流動力學特點，廣泛的應用在臨床和科研工作中。兩者聯合應用可以挺高前列腺疾病的定性診斷能力及前列腺癌的診斷率，更好的為臨床選擇治療方案提供依據。

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是發生在全球男性最常見的癌癥之一，在男性癌癥發病率僅次于肺癌[1]，我國近年來前列腺癌發病率位明顯升高，位于男性癌癥的第六位[2]。

1 目前前列腺癌的主要診斷方式

前列腺癌早期多無明顯癥狀，早期診斷極為困難。目前其診斷方式有前列腺癌診斷標志物血清前列腺癌特異性抗原(PSA)、經直腸超聲引導下的穿刺(TRUS)、直腸指診與MRI檢查，其中PSA由于其在低濃度(4-10 ng/ml)時缺乏特異性，造成一些患者過度診斷與過度治療，美國預防服務工作組(USPSTF)在2012年指南中不再建議將PSA檢測作為前列腺癌常規篩查手段[3]。TRUS活檢是目前前列腺癌確診的主要依據，但是其隨機采樣的方法，不僅受操作者技術及經驗的影響，而且還容易遺漏較小的腫瘤，進而延誤治療，而且還有一定幾率引起感染、直腸膿腫等并發癥[4]。直腸指診也同樣受檢查醫師的技術及經驗影響，有一定的主觀性。MRI檢查作為一種安全無創的檢查方式，有著良好的軟組織分辨率，是目前診斷前列腺癌公認最好的影像學檢查[5]，由于3.0TMR在臨床的廣泛應用，我們可以通過高b值DWI與DCE-MRI聯合應用在前列腺癌的診斷上，為影像診斷提供更多更細致準確的信息，提高前列腺疾病的定性診斷能力及前列腺癌的診斷率。

2 常規MRI技術(T1WI、T2WI)

T1WI一般不單獨用于前列腺癌的診斷，主要用于前列腺癌穿刺后出血，骨骼轉移以及盆腔淋巴結腫大情況的鑒別[6]。

T2WI在前列腺解剖結構的顯示有一定的優勢，前列腺外周帶在T2WI呈均勻的高信號，中央帶呈等信號，前列腺癌發生在外周帶時，由于前列腺癌癌細胞增殖較快，排列緊密水分明顯降低，T2WI信號明顯減低，癌灶顯示較為清楚，易于發現早期腫瘤。而發生在中央帶時T2WI則顯示不佳，癌變在T2WI上一般表現為中等信號，發現腫瘤較為困難。并且T2WI對外周帶前列腺癌診斷的特異性較低，一些發生在外周帶的一些良性病變如前列腺增生和炎性纖維瘢痕也可以呈低信號[7]，單憑T2WI鑒別有一定的困難。

3 擴散加權成像(DWI)

DWI能夠記錄水分子在細胞外間質的布朗運動情況，檢測組織功能狀態情況。表面擴散系數(ADC)在DWI中通常用來描述組織內水分子的彌散特征。正常組織內細胞水分子運動自由，DWI表現為低信號，ADC值較高，前列腺癌癌細胞排列緊密，核漿比增大，組織間隙變小，水分子活動受限，在DWI上表現為高信號，相應的ADC值降低。章緒輝[8]等研究認為DWI能夠作為對T2WI的補充提高前列腺疾病診斷的準確性。

擴散敏感系數b值是DWI的重要參數，可以人為設置大小，它影響著圖像的信噪比核水分子擴散的敏感度，b值增加，擴散敏感程度會增加，但圖像的信噪比會降低.李小龍[9]等在研究中認為，隨著數b值的升高，圖像的T2加權穿透效果減少，非癌區信號明顯下降，癌區的DWI信號強度不會發生明顯變化，增加了癌灶與周圍組織的信號對比度，能夠很好地評價病灶的擴散情況。選擇適合的b值，可以提高DWI對前列腺癌診斷的敏感度與特異性，但目前對前列腺癌的診斷的取值范圍尚無統一標準[10]。一些學者認為應該選取相對較高的b值(b值>1000 mm/s)[11-12]。

4 多期動態增強(DCE-MRI)

DCE-MRI是一種功能性MRI技術，對前列腺癌的診斷可分為定性診斷、半定量診斷、定量診斷三種方法。它不僅可以展現病變的形態學特征，還可以提供病變的血流動力學特點。是根據腫瘤在發生、發展過程中形成的新生血管不成熟，基底膜不完整，較正常組織血管的通透性增加，將小分子順磁性對比劑注入身體后進行行連續快速掃描采樣,觀察對比劑在正常或病變組織內的分布及代謝情況,從而得到供腫瘤微血管生成及通透性等血流動力學信息。

DCE-MRI通過處理可以都得到癌灶的時間-信號強度曲線(TIC)，能夠用于病變性質的分析，依據TIC曲線的形狀用來做定性診斷。動態增強TIC分為三型即流入型、平臺型、流出型，依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ocak[13]等學者研究表明可以依據TIC曲線的類型來辨別前列腺病變的良惡性。一般認為正常組織和前列腺增生為Ⅰ型曲線，前列腺癌以Ⅲ型曲線為主，但是前列腺癌與前列腺增生均可以表現為Ⅱ型曲線。

DCE-MRI的半定量分析是在TIC曲線的基礎上利用軟件測得達峰時間 (Tmax)、峰值強度 (SIpeak)、最大增強斜率 (MSI)、信號增強率 (SER)、最大強化率 (Rmax) 等指標。由于前列腺癌病灶局部血運豐富，血管通透性增加，并且腫瘤細胞會對周圍正常組織破壞，導致細胞外間隙擴大，所以前列腺癌在動態增強時多表現為Tpeak、SIpeak明顯降低，SER、MSI明顯升高。王龍江[14]等學者研究表明，前列腺癌患者Tpeak、SIpeak明顯低于BPH患者，SER、MSI明顯高于BPH患者，與Isebaert[15]等研究結果一致。

DCE-MRI的定量分析可通過藥物代謝動力學參數反映對比劑在腫瘤內的動態分布過程，可早期評價活體前列腺增生結節及腫瘤新生血管形態及結構，是通過腫瘤組織微血管密度及組織血管通透性改變為基礎評價腫瘤的生理特性，在前列腺癌的診斷、分期等方面發揮了重要作用。DCE-MRI的定量診斷是在掃面后，通過擬合動脈輸入函數(AIF)和組織對比劑濃度曲線到兩腔室的擴展Toft模型獲得一系列藥物代謝動力學參數：Ktrans、Kep、Ve、i AUC值。 Ktrans反應的是血管通透性的大小，值越大，表示血管內皮越不完整,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，可反應組織壞死和組織細胞化程度,i AUC是指血流動力學曲線下面積的總值。前列腺癌的Ktrans、Kep、Ve、i AUC值均大于前列腺增生的值[16]。Van Niekerk[17]等研究表明DCE-MRI各參數中,Ktrans及Kep值的診斷效能中等,其中以Kep的診斷效能最高，能夠有效的提高診斷率。

綜上所述，隨著MRI的發展，高b值DWI結合多期動態增強對前列腺癌的診斷價值較高，有一定的推廣應用優勢。