磁共振擴散峰度成像聯合磁共振加權成像在前列腺癌早期診斷中的應用＊

綿陽市中心醫院放射科(四川 綿陽 621000)

周 瑩 陳 嬌 賀國慶 張順源 劉啟榆*

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是臨床上常見的泌尿系惡性腫瘤之一，隨著人口老齡化，PCa的發病率逐年上升，對患者的生活質量造成嚴重影響[1-2]。PCa發病較為隱匿，疾病發展緩慢，在中早期無明顯臨床癥狀，一旦出現臨床癥狀，腫瘤一般已發展至晚期，對患者預后造成嚴重影響[3-5]。因此，早期診斷對提高患者的治療效果、改善生活質量具有重要作用。隨著影像檢查技術的發展，磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)在PCa的診斷中發揮重要作用[6-8]。因此，本研究通對3.0T磁共振擴散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)聯合磁共振加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)在PCa患者診斷的應用進行了探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年1月至2019年1月我院收治的前列腺疾病患者100例，所有患者均進行MRI檢查，并均于超聲引導下進行前列腺組織穿刺活檢。其中確診42例PCa患者為觀察組，年齡53～82歲，平均年齡(70.41±5.24)歲；58例前列腺增生患者為對照組，年齡52～81歲，平均年齡(69.54±5.31)歲。

納入標準：所有患者均進行MRI檢查，結果成像清晰，可觀察到有效病灶；所有患者均是首次在超聲引導下進行活檢穿刺，進行病理分析；所有患者在檢查前均未進行手術治療、放化療；所有檢查患者家屬均簽署相關知情同意書。排除標準：檢查前2周進行過病理檢查、手術治療或放化療者；MRI圖像不清晰，無法判斷者。

1.2 檢查方法 所有患者均采用西門子3.0T(MAGETOM Skyra)磁共振進行掃描，掃描前患者適量飲水，采取仰臥位，平靜狀態下從趾骨聯合處對前列腺進行掃描。掃描序列包括橫軸位與矢狀位。掃描參數：橫軸位T1WI(TR 350ms，TE 2.71ms)、T2WI(TR 7000ms，TE 86ms)、FLAIR(TR 8000ms，TE 103ms)，層厚5.5mm，視野(FOV)240×180，矩陣320×320。DWI采用高分辨率3D梯度回波序列，成像參數：TR 28ms、TE 20ms，層厚1.3mm，層間隔1.3mm，翻轉角15°，FOV180×180，矩陣384×240，層數81層，b值為1000s/mm2。DKI(TE 64ms，TR 4500ms)，矩陣128×128，FOV30cm×30cm，層厚3mm，層間距0mm，掃描時間20min，b值為0、500、1000、1500s/mm2。

1.3 觀察指標 (1)對所有患者掃描后的數據進行相關分析，分析DKI的參數(FA、MD、Da、Dr、MK、Ka、Kr)，并對表現擴散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)值進行測量和分析。(2)對PCa患者的受試者操作特征曲線(receiver operating characteristic，ROC)進行分析，判斷DWI及DKI在診斷PCa患者的特異度及敏感度；(3)對兩組患者進行PI-RADS評判標準進行評分[9]。1分：臨床顯著性癌極不可能，幾率非常低(DWI：ADC及DWI均未見明顯異常信號；T2WI：掃描區均中等信號)；2分：癌不太可能存在，幾率較低(DWI：ADC較模糊低信號；T2WI：局限性低信號或包膜內增生結節)；3分：癌可能存在，幾率中等(DWI：ADC上輕微或中低等信號，DWI上輕微高信號；T2WI：病灶信號不均，邊界不清)；4分：癌可能存在，幾率較高(DWI：ADC上明顯低信號，DWI上明顯高信號，病灶直徑小于1.5cm；T2WI：信號不清，信號均勻，中等低信號，病灶直徑小于1.5cm)；5分：癌極有可能存在，幾率極高(DWI：表現同4分者，病灶直徑大于1.5cm，有明顯擴散受限征象；T2WI：表現同4分者，病灶直接大于1.5cm，有明顯擴散受限征象)。

1.4 統計學方法 采用SPSS 22.0統計軟件進行統計，計數資料采用χ2檢驗，計量資料以表示，兩樣本比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 PCa及前列腺增生患者DKI各參數值及ADC值比較 由表1可知，與對照組患者比較，觀察組患者MK、Ka、Kr、FA值均明顯升高，MD、Da、Dr及ADC值均明顯降低，差異具有統計學意義(P＜0.05)。

表1 兩組患者DKI各參數值及ADC值比較

表1 兩組患者DKI各參數值及ADC值比較

注：＊表示與對照組比較，差異具有統計學差異(P＜0.05)。

指標 對照組(n=58) 觀察組(n=42) t值 P值DKI MK 0.56±0.07 1.04±0.19＊ 17.681 0.000 Ka 0.46±0.06 1.06±0.25＊ 17.622 0.000 Kr 0.57±0.07 0.96±0.17＊ 15.748 0.000 FA 0.15±0.04 0.25±0.37＊ 2.046 0.043 MD 2.34±0.33 1.18±0.48＊ 14.325 0.000 Da 2.71±0.28 1.14±0.45＊ 21.465 0.000 Dr 2.18±0.34 1.47±0.47＊ 8.770 0.000 ADC 1.41±0.66 0.98±0.22＊ 4.057 0.000

2.2 DWI聯合DKI對PCa患者診斷的敏感度及特異度分析由表2可知，在PCa患者中MK、Ka、Kr特異度最高，MD、Da、Dr及ADC的敏感度最高。

圖1 MRI聯合DKI前列腺成像圖注：圖1A DWI不均勻高信號；圖1B T2WI均勻低信號；圖1C DKI示均勻低信號；圖1D MRI增強示不均勻強化。

表2 DWI聯合DKI對PCa患者診斷的敏感度及特異度分析(%)

2.3 兩組患者PI-RADS評分結果分析 通過DWI聯合DKI對兩組患者的DWI、T2WI、DWI+T2WI評分進行PI-RADS比較，AUC值分別為0.921、0.932、0.935，經MedCalc分析，T2WI與DWI、DWI+DKI之間差異具有統計學意義(P＜0.001)，最佳評價閾值為PI-RADS評分為3分(表3)。

表3 兩組患者PI-RADS評分結果分析(n)

2.4 MRI聯合DKI前列腺成像分析 見圖1。

3 討 論

隨著人們生活水平變化及人口老齡化趨勢的逐漸加重，前列腺癌的患病率逐年上升，因此，及早檢查并診斷出前列腺癌對患者的生存質量及治療極為重要。目前，臨床上常通過MRI檢查，并輔助病理活檢對前列腺疾病進行診斷。隨著醫學技術的進步，MRI成像技術取得重大發展，其中DKI、DWI等在前列腺疾病診斷準確率不斷提高[10-12]。DWI是以高斯分布為模型的MRI成像技術，通過組織內水分子的擴散達到成像目的，但隨著擴散信號的遞減，較容易造成誤差[13-14]。DKI作為當下MRI的新型成像技術，以非高斯分布為基礎，可有效通過水分子的擴散程度，能有效提高對微組織結構成像的敏感度，接受更多的反應信號信息[15]。DKI通過二階聯合四階三維張量反應組織內水分子的擴散程度。DKI最早應用于神經系統疾病的輔助檢查，臨床研究發現，DKI能明顯提高腦膠質細胞瘤患者MK值的敏感性和特異性[16-17]。

本研究通過觀察前列腺癌與前列腺增生患者發現，與前列腺增生患者比較，前列腺癌患者DKI中MK、Ka、Kr、FA值均明顯升高，MD、Da、Dr及ADC值均明顯降低，差異具有統計學意義(P＜0.001)。MK值表示水分子擴散峰度的平均值，MK值越大表示擴散信號受限制越嚴重；MD表示水分子的平均擴散系數，MD值越低表示擴散信號受限制越嚴重。本研究中，隨著前列腺癌組織的生長，癌組織細胞的排列方式紊亂，癌組織含水量逐漸減少，使組織中水分子擴散明顯受限，從而導致前列腺癌組織MK值升高，MD值明顯降低，而MD、Da、Dr敏感度最高，MK、Ka、Kr特異度最高，進一步說明DKI可有效提高前列腺癌患者的敏感度和特異性，這與相關研究相一致[18-19]。PI-RADSV2評分機制對前列腺癌的診斷也具有較高的敏感性及特異性[20-21]，這與本研究中DKI的判斷結果相一致。

綜上所述，DKI作為一種新型MRI成像技術，能更加有效提高對前列腺癌患者診斷的敏感性及特異性，在前列腺癌疾病的定位、診斷及預后判斷中發揮重要作用，有一定的臨床應用價值。