3.0T MR小視野擴散加權成像聯合68Ga-PSMA-11 PET-CT對前列腺癌的診斷價值

杜 紅 張 勇 馬銘婕

前列腺癌發生在上皮細胞，多發于中年老男性人群。由于近年來前列腺癌患者逐漸增多，對男性身體健康造成嚴重危害。故早期發現前列腺癌并準確分期對提高患者預后具有重要價值[1]。MRI為前列腺有效檢查方法，常規MRI對鑒別前列腺癌良惡性有一定困擾。基于常規DWI發展的擴散加權成像(diffusion-weighted imaging，DWI)不僅可反映組織水分子擴散情況，還能反映其灌注信息，為診斷鑒別疾病提供更多參考依據而廣泛應用于臨床[2-3]。前列腺常規視野DWI具有嚴重磁敏感偽影、易變形且分辨率低等不足，干擾疾病診斷結果；小視野(reduced field-of-view，rROV)DWI通過二維選擇激勵射頻對興趣區小范圍激發，序列圖像變形程度較小，偽影更少，能提高病灶清晰度，將其應用于DWI中能提高診斷效能，但該方式缺乏統一診斷閾值[4]。前列腺特異膜抗原(prostate specific membrane antigen，PSMA)為一種靶分子，在前列腺癌診斷中受到較多關注。68Ga為靶向PSMA良好的PET/CT顯像劑，具生物分布良好，對前列腺癌的親和性較高，具有廣泛應用前景[5]。68Ga-PSMA-11 PET/CT對前列腺癌復發、轉移有良好探測價值，廣泛用于前列腺癌診斷與分期[6]。本研究將3.0T MR FOCUS技術與68Ga-PSMA-11 PET/CT方式聯合對前列腺癌進行診斷，觀察其診斷效能以為臨床疾病診斷治療提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年7月至2021年2月收治的246例在我院行檢查疑似前列腺癌患者。納入標準：接受DWI與PET-CT檢查，且無禁忌癥；兩項檢查間隔在15 d內；檢查后經手術或穿刺活檢進行病理檢查；簽署知情同意書。排除標準：確診前列腺癌患者；兩項檢查時間間隔過長；無法獲得病理結果患者。研究最終納入90例患者，年齡為48～76歲，平均(65.18±9.06)歲。

1.2 儀器與方法

DWI檢查方法[7]：采用3.0 T MR掃描儀(美國GE公司，型號 SIGNA Pioneer)及多通道AA線圈。檢查前清潔腸道，囑咐患者適度充盈膀胱，躺于掃描床上取仰臥位，盆腔位于線圈中，將線圈中心與恥骨聯合上方對準，掃描序列：橫斷為脂肪抑制T2WI參數：TE、TR、FOV分別為81 ms、6942 ms、260×260 mm；大范圍橫斷位T1WI參數：TE、TR、FOV分別為8.9 ms、641 ms、400×400 mm；橫斷位rFOV DWI(FOCUS)參數：層厚及層間隔分別為3 mm、1 mm，FOV和矩陣分別為240×120 mm、160×80，b值800 s/mm2，激勵次數為16，采集時間3 m 58 s。

PET/CT檢查方法[8]：PSMA-11來源于德國ABX公司，通過自動化標記模板(德國ITG公司)自行合成68Ga-PSMA-11，制作過程參考Ⅳ類實驗室標準，合成流程詳見實驗研究。產物放化純>99%，為患者靜脈注射80～343MBq68Ga-PSMA-11，并囑咐其多飲水、排尿，1 h后行PET/CT顯像(來源于上海聯影，型號uMI780)，由患者顱頂向大腿根部進行掃描，PET每3 min采集1個床位，共采集4個；CT掃描參數(電壓、電流、層厚分別為130 kV、80 mA、3 mm)。校正CT數據后迭代重建圖像數據，于工作站將PET與CT圖像進行融合。

1.3 影像學分析

將DWI掃描的數據傳入工作站，完成數據和圖像重建；由2名磁共振醫師對圖像進行分析，癌灶區確定以病理結果作為依據，結合T2WI、ADC圖像，于DWI圖中勾畫感興趣區(region of interest，ROI)，避開血管、尿道、精囊腺等區域選取，防止常出現偏差，記錄不同部位ADC值，重復測量2次取其平均值，確保數據準確性[9]。2名醫師盲審PET顯像結果，分析面積最大顯像劑濃聚灶，ROI測定最大標準攝取值(maximum standardized uptake value，SUVmax)[10]。4名醫師對比MRI與PET病灶，當出現不一致意見時共同商討達成一致，確定納入研究病灶區域，計算SUVmax/ADC比值，可減少兩種方法檢測結果誤差出現的誤診率。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 病理結果

患者兩項檢查后經病理檢查確診49例前列腺癌，41例前列腺增生。

2.2 兩種檢查的圖像顯示

典型前列腺癌MRI表現為T2WI中央腺體或外周帶區低信號變化，ADC圖的信號降低，見圖1；68Ga-PSMA-11 PET/CT顯像為中高程度放射性濃聚，見圖2。前列腺增生顯示中央帶、移行帶的體積變大，前纖維肌質與外周帶區受壓變薄，T2WI與ADC圖見高低混雜信號影，見圖3；68Ga-PSMA-11 PET/CT顯像輕度不均勻或無放射性濃聚，見圖4。

圖1 前列腺癌T2WI與ADC圖像

圖2 前列腺癌PET顯像

圖3 前列腺增生T2WI與ADC圖像

圖4 前列腺增生PET顯像

2.3 兩種檢查對前列腺良惡性檢查指標比較

前列腺增生的ADC值、SUVmax、SUVmax/ADC分別為(1.24±0.28)×10-3mm2/s、5.86±2.71、5.41±3.80，前列腺癌分別為(0.88±0.23)×10-3mm2/s、16.63±9.67、22.73±18.21，前列腺癌的ADC值低于前列腺增生，SUVmax、SUVmax/ADC高于前列腺增生(P<0.05)。見表1。

表1 前列腺良惡性ADC值、SUVmax、SUVmax/ADC比較

2.4 ADC值、SUVmax、SUVmax/ADC診斷效能

經ROC曲線分析，ADC值的AUC為0.809，SUVmax為0.841，SUVmax/ADC為0.883；ADC值診斷靈敏度為83.7%、特異度為75.6%，SUVmax為85.7%、82.9%，SUVmax/ADC為77.6%、92.7%，SUVmax/ADC比值診斷效能優于兩者單獨診斷，見表2，圖5。

表2 診斷效能

圖5 ROC曲線分析

3 討論

前列腺癌發生過程復雜，目前認為該腫瘤是遺傳與表觀遺傳機制共同作用，其中干細胞、非編碼RNA等表觀遺傳修飾、腫瘤免疫在腫瘤發生發展中發揮作用。前列腺癌發病率在不同地區有差異，歐美國家的發病率最高。隨著近年來生活水平與診斷能力顯著提高，前列腺癌在我國發病逐漸上升。前列腺癌早期診斷篩查對患者及時治療病提高預后具有重要價值[11]。DWI是基于組織細胞間水分子布朗運動理論發展的成像技術，能檢測組織含水量及生理學變化。觀察水分子擴散運動以判斷組織中微觀結構而企業這邊，水分子活動受限可顯示出信號增強，反之信號減弱。不同組織、病變程度的水分子擴散情況不一，T2WI、b值、設備和場強均能影響DWI圖像質量。ADC圖是由≥2個b值DWI信號獲取的圖像，對應ADC值以灰度形式表示。MRI為目前臨床診斷與評估前列腺癌最準確且常用的影像方法，DWI對機體無創傷性，為前列腺癌診斷重要技術，廣泛應用于臨床[12]。傳統單次擴散加權成像為常用擴散加權成像序列，但對運動偽影較為敏感，以產生嚴重變形與圖像模糊，圖像質量不佳。傳統成像序列對ADC值測量不精確，故減少DWI圖像偽影對定性評估腫瘤組織極為重要。FOCUS一定程度能減少磁敏感、化學移位偽影，使病變部位的圖像顯示更清晰。 FOCUS序列聯合射頻脈沖高選擇激發掃描視野中的組織信號，掃描視野外的組織信號可不被激發，但該方式的缺點為ROI邊緣周圍相鄰層面組織信號下降[13]。ADC值可反映血管生成與組織細胞密度，有助于鑒別癌癥良惡性，但并不是對所有疾病都適用。由于人體組織水分子的擴散運動較為復雜，單純用ADC值表示擴散程度可能存在誤差。本研究中前列腺癌組織ADC值比前列腺增生組織低，該結果可能是前列腺組織取代正常腺管與腺上皮，體積變小、細胞核增大、細胞間排列緊密缺少說分，使水分子擴散受限。

PET可定量對腫瘤生物學進展進行評估，目前有一些前景較好的示蹤劑用于評估前列腺癌，常用有18F-FDG、11C-choline及給予PSMA的示蹤劑。18F-FDG能反映腫瘤代謝情況，對診斷鑒別良惡性腫瘤有良好作用[14-15]。由于多數前列腺原發病灶較小、生長慢且分化好，對18F-FDG攝取類似于正常或增生組織，水平較低，故診斷價值有限。11C-choline為診斷前列腺癌較成熟的顯像藥，對評估前列腺癌診斷、分期與預后有一定價值，但膽堿代謝顯像較難分辨前列腺癌病灶與良性結節區別，可能發生誤診或漏診。PSMA是Ⅱ型跨膜糖蛋白，存在于前列腺上皮細胞膜中，在多數前列腺癌中呈特異性表達[16-17]。腫瘤分化差、侵襲性高，導致PSMA高水平表達。PSMA的底物有葉酸、氨甲蝶呤、N-乙酰基-谷氨酸-天冬氨酸，為新開發的小分子理想靶點。PSMA 結構包括胞外端、跨膜段與胞內段，該結構有助于開發選擇性高的抗腫瘤藥和靶向顯像劑[18]。68Ga標記的小分子PSMA阻滯劑對前列腺癌轉移診斷有良好應用前景，后續的研究也證實了該示蹤劑對前列腺癌的高準確性。68Ga-PSMA-11 PET/CT應用于前列腺癌診斷方面在國外有較多報道[19]，但主要集中于生化復發探測，缺乏對早期前列腺癌診斷敏感性與特異性數據結構，國內該開始研究關于68Ga-PSMA-11在前列腺癌的診斷。ADC與SUVmax表示腫瘤細胞不同生物學特性，兩者比值可反映組織中PSMA表達信息與水分子擴散程度。本研究SUVmax/ADC診斷前列腺癌的特異性較高，說明該診斷效能比兩者單獨檢查高[20-21]。

綜上所述，3.0MR FOCUS技術獲得的ADC值為鑒別前列腺癌的標志之一，68Ga-PSMA-11 PET/CT為前景良好的前列腺癌靶向顯像方式，兩種檢查聯合能顯著提高前列腺癌診斷特異性，其中SUVmax/ADC可作為特異診斷指標，能在術前或穿刺精確判斷前列腺良惡性程度。