體素內不相干運動成像序列聯合雙參數MRI對前列腺癌的診斷價值

索凌云，任慧鵬，霍敏華

寶雞市中心醫院醫學影像科，陜西 寶雞 721008

良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia，BPH）和前列腺癌在泌尿外科中發病率較高，屬于多發病。研究指出，超過50%的60歲男性均有不同程度的排尿障礙，其中前列腺癌發病率居惡性腫瘤第二位。相關報道指出，前列腺炎癥性萎縮后增生將會增加其發生癌變的風險，同時也增加了病死率。但前列腺癌早期患者基本無任何癥狀，隨著瘤變程度及增生范圍的擴大，其遠處轉移率也隨之升高，發現轉移時已處于晚期。因此，早期鑒別診斷上皮細胞內瘤變至關重要。MRI在前列腺癌診斷和治療中的應用越來越廣泛，然而這些技術的廣泛使用卻受到了高清分辨要求的限制，研究發現，可通過先進功能成像技術來最小化其限制，如體素內不相干運動（intravoxel incoherent motion，IVIM）成像序列聯合雙參數MRI，其可檢測出腫瘤細胞外水分子擴散程度和血流灌注特點，可清晰分辨腫瘤組織的嚴密程度和微循環血液流速的差異，間接反映腫瘤組織的惡化程度。本研究旨在探討IVIM序列聯合雙參數MRI對前列腺癌的診斷價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年7月2日至2020年7月2日于寶雞市中心醫院行前列腺IVIM雙參數MRI檢查的患者。納入標準：經穿刺活檢確診為前列腺癌或BPH；年齡55～89歲。排除標準：1個月內曾接受前列腺手術治療；有放療史；曾使用激素治療；圖像偽影面積較大。根據納入和排除標準，本研究共納入52例BPH患者，54例前列腺癌患者，其中BPH患者為對照組，前列腺癌患者為觀察組。對照組患者年齡55～89歲，平均（65.81±7.23）歲。觀察組患者年齡56～87平均（65.46±7.17）歲；根據Gleason評分評估分化程度：高分化18例，中分化29例，低分化7例。兩組患者的年齡比較，差異無統計學意義（P﹥0.05），具有可比性。

1.2 檢查方法

所有患者均使用Fabius MRI掃描儀（蘇州朗潤醫療系統有限公司）進行MRI檢查，掃描序列為①軸位IVIM-彌散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）序列，使用西門子3.0T，調整技術參數：TR/TE為6000 ms/72 ms，視野（full field of vision，FOV）為250 mm×250 mm，矩陣為128×144，層厚/層間距3.5 mm/0.3 mm，擴散敏感系數（b值）為0、50、150、300、600、900 s/mm。②軸位T2加權成像（T2 weighted imaging，T2WI）-MRI序列：TE=90.10 ms，FOV為340 mm×340 mm，TR=3846 ms，矩陣320×352，層厚4 mm，層間距1.5 mm。③矢狀位T2WIMRI序列：TE=88.10 ms，FOV為290 mm×290 mm，TR=3846 ms，矩陣 320×352，層厚 4 mm，層間距1.0 mm。④DWI選擇二維射頻處理，TR/TE為3000 ms/70 ms，FOV 為 330 mm×150 mm，層厚/層間距為4.0 mm/2.0 mm，b值為0、50、150、300、600、900 s/mm。使用綜合PACS系統及Sante MRI viewer軟件進行成像分析，記錄速率常數（rate constant，K）、容量轉移常數（volume transfer constant，K）、血管容量百分數（volume prostate，Vp）、血管外細胞外間隙容積比（extravascular extracellular space distribute volume per unit tissue volume，V）；使用Thoracic VCAR軟件對IVIM-DWI進行分析，根據數據衰減程度獲得純擴散系數（pure molecular diffusion coefficient，D）、偽擴散系數（pseudodiffusion coefficient，D）、灌注分數（perfusion fraction，f）。以上系數均由多次計算結果對比糾正得出。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 IVIM序列聯合MRI參數的比較

觀察組患者K、K值均明顯高于對照組，D、D、Ve、f值均明顯低于對照組，差異均有統計學意義（P﹤0.01）。（表1）

表1 兩組患者IVIM序列聯合MRI參數的比較（±s）

2.2 不同分化程度前列腺癌患者IVIM序列聯合MRI參數的比較

高分化前列腺癌患者D值均高于中分化、低分化，中分化前列腺癌患者D值高于低分化，差異均有統計學意義（P﹤0.05）。高分化前列腺癌患者f值均低于中分化、低分化患者，中分化前列腺癌患者f值低于低分化患者，差異均有統計學意義（P﹤0.05）。高分化前列腺癌患者K值低于中分化患者，而中分化前列腺癌患者K值高于低分化患者，差異均有統計學意義（P﹤0.05）。不同分化程度前列腺癌患者D、Ve、K值比較，差異均無統計學意義（P﹥0.05）。（表2）

表2 不同分化程度前列腺癌患者IVIM序列聯合MRI參數的比較（±s）

2.3 IVIM序列聯合MRI對前列腺癌的診斷效能

ROC曲線顯示，D、D、f、K、f、Ve、K值診斷前列腺癌的AUC均在0.6以上，且D值最高。（表3、圖1）。

圖1 IVIM序列聯合MRI診斷前列腺癌的ROC曲線

表3 IVIM序列聯合MRI對前列腺癌的診斷效能

3 討論

前列腺癌的MRI表現為外周帶T2WI低信號，與部分內分泌異常、前列腺炎成像顯示相同，因此特異度不高。與此同時，常規MRI較難檢出中央帶病灶，有時腫瘤結節與增生結節同樣表現為低信號影，較難鑒別。隨著科技水平的提高，IVIM序列在進行靶向病變的評估上運用地越來越廣泛，逐漸被認為是發展潛力最大的評估方式。使用IVIM序列鑒別組織良惡性病變，可精確判別組織微循環灌注，研究指出，IVIM在分辨癌變組織交界面時，參數重疊現象較少，尤其在檢出前列腺癌的效能方面優秀，圖像誤判例數較少。

IVIM是描述組織信號與b值關系的數學序列，經衰減公式得出多種圖像系數，不但將擴散過程描述地更加詳細，還能報告組織灌注結果，進而能更細致地展示病理過程。IVIM-DWI可將水擴散過程及血流動力學進行定量，對腫瘤侵犯過程有揭示作用，可提高MRI診斷的準確度。由于前列腺病變細胞及腺體侵襲密切，排列間隙大大縮短，使得水分子自由擴散速率減小。D、D、f值是通過數學序列采集到的參數，D、D分別反映水分子布朗運動的能力、組織灌注出現的假性擴散，f值反映全部擴散效應中組織微循環的容積百分數。本研究結果顯示，觀察組患者的D、f值均明顯低于對照組，與既往研究一致。本研究設置的b值取值較小，因此信號衰減程度大多受血液磁化的影響，小b值占比程度與D值呈正相關。研究發現，b值的極限在750 s/mm以下時，f值在癌變區域呈高峰狀態，超過此極限，f值峰值下降并逐漸減少。筆者認為，b值在區間右側，即高b值下f值的減小受血管通透性異常的影響，因為癌變導致毛細血管內皮滲透性增強，血管壁對水的抑制作用減弱，使得部分血管中自由水的運動增加。

病理Gleason評分以腫瘤細胞繁殖特征及腺體分化區段作為標準，是目前使用范圍最廣的前列腺癌分級體系。K值為對比劑從血管內滲透至血管外的通過百分數，代表血管內膜控制對比劑流動的能力；K值表示對比劑流入血管內的速度，代表對比劑停留在組織間隙的時間；Ve值則代表對比劑在組織間隙中的容積分數。本研究擴大b值區間，結果顯示，隨著分化程度的升高，f值持續下降，K值出現上升后下降的趨勢，而D值持續升高。這是由于中分化時，前列腺組織有壓力順差的存在，大大增加了灌注差，K值增大，而隨著微血管數量增多擠壓間質空間，造影劑在間質中的密度減小，間質造影劑壓力減小，導致K值減小；高分化中血管內皮滲透性增強，f值也隨之減小，因此高分化前列腺癌中f值較小，可與其他級別腺癌區分。本研究結果顯示，不同分化程度前列腺癌患者D、Ve、K值比較，差異均無統計學意義（P﹥0.05），分析原因：本研究例數較少，高分化人群并不多，增大了偏倚；因前列腺腺體分泌的流動性影響血液供應的判斷；膜外屏障的存在干擾了布朗運動，使得參數值不穩定。

綜上所述，IVIM聯合雙參數MRI對前列腺癌的診斷效能較高，對鑒別前列腺癌及前列腺增生有重要參考價值。