MRI、CT相關參數與前列腺癌病理特征的關聯性及預后評估價值研究

畢言剛，張山西，張 鑫

前列腺癌(PCa)是臨床常見男性生殖系統惡性腫瘤，發病率與病死率均較高[1]，且發病率隨我國人口老齡化趨勢加劇、飲食結構改變出現明顯上升趨勢[2]。既往早期PCa診斷、預后評估多憑借直腸指診、血清腫瘤標志物等檢查，但因PCa骨轉移率較高，診斷敏感度不甚理想。近年來，隨影像學技術持續改進與發展，CT及MRI作為臨床常用影像學檢查手段，已被證實在惡性腫瘤中可取得良好診斷效果，前者通過灌注成像可反映組織微血管分布及血流灌注情況，提供相關血流動力學信息[3]；后者可為腫瘤檢出、定位及預后判斷提供更加詳細信息。然而MRI及CT量化指標對PCa預后的預測價值尚無明確定論?；诖耍狙芯繃L試通過分析PCa患者MRI及CT量化指標，明確其與患者病理特征的關聯性及對預后的預測價值，具體分析如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2015年10月—2018年11月我院PCa 83例作為觀察組，前列腺良性病變83例作為對照組。2組基本資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經我院醫學倫理委員會審批同意。

1.2選取標準

1.2.1納入標準：觀察組符合PCa診斷標準[4]，并經前列腺穿刺活組織病理學檢查證實診斷，前列腺特異性抗原升高；對照組以下尿路癥狀為主訴，并經手術病理檢查證實診斷；2組均為男性，臨床資料完整。

1.2.2排除標準：穿刺活檢或手術時間與MRI及CT檢查間隔>4周；存在CT或MRI檢查禁忌證；MRI掃描發現直腸蠕動幅度較大者；合并其他部位惡性腫瘤者；精神行為異常者。

1.3檢查方法 ①MRI檢查：采用1.5 T超導型MRI儀(美國GE公司)。采用T2WI序列掃描前列腺軸位、矢狀位，掃描參數：TE/TR為95/4000 ms，回波鏈長度為14，層厚4 mm，層間距0.8 mm，視野(FOV)20 cm×20 cm，激勵次數為4次，矩陣460×512。增強掃描采用LAVA序列，掃描參數：TE/TR為1.9/4.0 ms，層厚3.8 mm，層間距1.8 mm，FOV 36 cm×36 cm，矩陣256×256。前列腺動態增強MRI掃描共采集16個動態，每個動態采集44～56幅圖像。采用Ktrans計算系統輸入掃描數據，據前列腺穿刺結果確定感興趣區域(ROI)，測量Ktrans值。并使用軟件直接測量ROI平均Ktrans、Kep值。②CT檢查：采用64排螺旋CT(美國GE公司)，首先平掃膀胱、前列腺及精囊腺。以前列腺中心層面或病灶最大中心層面為中心實施灌注掃描，掃描參數：進床0 mm，間隔1 s，層厚5 mm，球管旋轉時間1 s，矩陣512×512，FOV 31～35 cm，管電壓80 kV，管電流100 mAs，最大Z軸掃描范圍為8 cm。掃描結束后，收集灌注原始數據，采用灌注分析軟件包分析后，取得ROI動態時間-密度曲線，以髂外動脈為參照血管，計算達峰時間(TTP)、血容量(BV)、毛細血管表面通透性(PS)、血流量(BF)。

1.4治療方法 根據患者不同分化程度、臨床分期、淋巴結轉移情況實施針對性干預措施。

1.5觀察指標 ①比較2組MRI及CT參數；②比較不同病理特征PCa患者MRI及CT參數；③分析PCa患者MRI及CT參數與疾病病理特征的關聯性；④比較不同預后患者MRI及CT參數；⑤分析MRI及CT參數對PCa預后的預測價值。

2 結果

2.12組MRI及CT參數比較 觀察組PS、TTP、BV、BF、Kep、Ktrans高于對照組(P<0.01)。見表1。

表1 PCa和前列腺良性病變患者MRI及CT參數比較

2.2不同病理特征PCa患者MRI及CT參數比較 隨分化程度降低、臨床分期增高PCa患者PS、TTP、BV、BF、Kep、Ktrans呈升高趨勢，且伴淋巴結轉移者上述指標亦升高(P<0.01)。見表2。

表2 不同病理特征PCa患者MRI及CT參數比較

2.3PCa患者MRI及CT參數與疾病病理特征的關聯性 Spearman相關性分析顯示，PS、TTP、BV、BF、Kep、Ktrans與PCa分化程度呈負相關(P<0.01)，與臨床分期、淋巴結轉移呈正相關(P<0.01)。見表3。

表3 83例PCa患者MRI及CT參數與疾病病理特征的關聯性分析

2.4不同預后PCa患者MRI及CT參數比較 經針對性干預措施后，83例PCa病死12例，生存71例。病死者PS、TTP、BV、BF、Kep、Ktrans高于生存者(P<0.01)。見表4。

表4 不同預后PCa患者MRI及CT參數比較

2.5MRI及CT參數對PCa預后的預測價值 通過繪制ROC曲線可知，MRI聯合CT預測PCa預后的曲線下面積(AUC)最大，為0.878，敏感度為83.33%，特異度為91.55%。見圖1。

圖1 MRI及CT單一及聯合預測PCa預后的ROC曲線A.MRI預測，B.CT預測，C.MRI、CT聯合預測；PCa為前列腺癌，ROC為受試者工作特征，BF為血流量，BV為血容量，PS為毛細血管表面通透性，TTP為達峰時間

3 討論

研究認為，早期對PCa進行準確評估是保證臨床針對性治療、疾病良好轉歸的重要前提[5]。前列腺穿刺活組織病理學檢查評估預后價值雖高，但屬有創操作，易增加患者痛苦[6]。故尋找一種有效且無創性評價PCa預后的檢測方法是目前研究的焦點。

動態增強MRI定量分析屬無創性診斷方法，一方面通過快速連續掃描，監測組織對造影劑的攝取與清除程度，評估組織與腫瘤血管的生理學特性[7]；另一方面通過藥代動力學模式、Tofts-Kermode模型，獲取Ktrans、Kep等定量參數，反映組織血流、毛細血管通透性，評估腫瘤血管生理學特性[8]，為PCa診斷及治療提供循證支持。Ktrans、Kep不僅用于評估造影劑對組織內微血管的滲透能力，還能判斷微血管血容量、血流量等灌注程度，反映管壁通透程度。陳啟龍等[9]通過對比研究得知，與中央腺體非癌區、外周帶非癌區比較，PCa區Ktrans、Kep明顯升高，可能與PCa組織血管生成速度過快，毛細血管壁尚未完全成熟，內皮細胞間隙增大有一定關聯。此外，PCa組織生長活躍，早期易侵犯、破壞周圍正常組織血管結構，加之腫瘤組織新生微血管密度大、結構存在缺陷，易伴有微動靜脈瘺[10]。故本研究通過Spearman相關性分析顯示，Kep、Ktrans與PCa患者分化程度、臨床分期、淋巴結轉移存在一定相關性，充分說明MRI動態增強掃描可從病灶微血管變化方面提供病灶病理生理學特征。進一步研究顯示，PCa病死者Kep、Ktrans高于PCa生存者，提示MRI動態增強掃描有望成為評估PCa預后的有效影像學手段。然而MRI動脈增強掃描定量分析技術檢查時間長，存在圖像配準及運動影響等問題，極易受專業硬件設備及后處理軟件等干擾，檢測效果仍需進一步完善。

國外報道指出，PCa細胞增殖快，細胞密度增加，可系統性上調血管生成因子表達，加快腫瘤新生[11]。同時，劉愛華等[12]研究發現，惡性腫瘤可誘導大量血管生成因子生成，提高血管通透性，促使血液濃縮，加大血液黏滯度，增加血管橫斷面積，降低血流阻力，而大部分良性腫瘤供血相對缺乏，且通透性與正常組織無明顯差異，上述功能改變不僅反映良惡性腫瘤血流模式，還是CT灌注成像的理論基礎。CT灌注成像能清晰呈現病灶部位供血程度、血流動力學變化及供血特點等，提供更加直觀清晰的血流灌注圖像，從而間接反映腫瘤血管密度及其功能狀態，繼而達到評估腫瘤性質的目的。本研究通過灌注分析軟件得出，PCa患者PS、TTP、BV、BF均高于前列腺良性病變患者，與湯礪等[13]觀點基本相似。有力佐證了螺旋CT灌注成像有助于反映PCa血流動力學變化特點，PS、TTP、BV、BF升高恰好說明了PCa患者微血管密度、血管通透性改變，提示CT定量分析有望成為PCa的普查方法。本研究還發現，隨分化程度降低、臨床分期增高PCa患者PS、TTP、BV、BF呈明顯增高趨勢，且伴淋巴結轉移者上述指標亦升高，推測可能與PCa患者局部組織纖維化、血管內皮不完整、血管壁通透性升高、血流動力學改變、腫瘤惡性程度加重等因素有關。進一步繪制ROC曲線發現，MRI、CT聯合預測PCa預后的AUC最大，為0.878，敏感度為83.33%，特異度為91.55%，提示二者聯合檢測可作為PCa預后評估的有效手段。

綜上，MRI及CT相關參數可為PCa提供有價值的血流動力學及血管生理學特性信息，二者聯合檢測可用于判斷疾病病理特征及預后。