前列腺中央腺體偶發(fā)癌的MRI初步研究

張學(xué)琴，王霄英，陸 健，繆小芬，郭雪梅，李飛宇，劉 婧，蔣學(xué)祥

前列腺偶發(fā)癌(incidentally detected prostate carcinoma，IDPC)是指臨床上被診斷為良性前列腺增生的患者，經(jīng)直腸指檢和各種影像學(xué)檢查均未能發(fā)現(xiàn)有前列腺癌的證據(jù)，而接受了開(kāi)放性前列腺切除術(shù)或經(jīng)尿道前列腺切除術(shù)等手術(shù)后在送檢標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)了組織學(xué)上的前列腺癌。本文通過(guò)回顧性分析中央腺體偶發(fā)癌的PSA、Gleason評(píng)分、常規(guī)MR成像及磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy，MRS)和擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)的表現(xiàn)，探討中央腺體偶發(fā)癌的特征。

1 資料與方法

1.1 病例選擇

收集自2002年7月－2009年3月，在北京大學(xué)第一醫(yī)院磁共振室行前列腺M(fèi)R檢查的患者中，因良性前列腺增生行尿道前列腺切除術(shù)(transurethral resection of the prostate，TURP)的患者164例，術(shù)后確診為良性前列腺增生155例、偶發(fā)癌9例?；颊吣挲g66～82歲，平均73.56±5.18。其中，以前列腺增生就診患者6例，尿頻4例，血尿1例，排尿困難伴尿頻尿急1例，PSA升高1例。7例于TURP術(shù)前行穿刺，均未見(jiàn)癌，2例術(shù)前未做穿刺。9例患者中7例行MRS檢查，8例行DWI檢查，同時(shí)行MRS和DWI檢查者6例。MR檢查前均未進(jìn)行過(guò)內(nèi)分泌治療，TURP手術(shù)時(shí)間與MR檢查時(shí)間間隔1例約16個(gè)月，其余均不超過(guò)3個(gè)月。

1.2 研究方法

常規(guī)MR掃描：使用GE 1.5 Signa TwinSpeed磁共振掃描儀行常規(guī)MRI、3D1H-MRS和DWI掃描。盆腔檢查以體線(xiàn)圈為射頻發(fā)射線(xiàn)圈，以腹部相控陣線(xiàn)圈為接收線(xiàn)圈。前列腺局部行軸位和冠狀位壓脂快速自旋回波FSE T2WI掃描，TR 3500 ms；TE 85 ms；回波鏈長(zhǎng)度(ETL)19；層厚5 mm；層間距0.5 mm；FOV 24 cm×24 cm；NEX 4；矩陣320×256。并行前列腺局部軸位T1WI掃描，TR 450 ms；TE 12 ms；層厚5 mm；層間距0.5 mm；FOV 24 cm×24 cm；NEX 2；矩陣256×192。

3D1H-MRS掃描：6例以直腸內(nèi)線(xiàn)圈行FSE T2WI掃描，TR 3500 ms；TE 85 ms； ETL 19；層厚3 mm；層間距0 mm；FOV 13 cm×13 cm；NEX 4；矩陣320×256。所得圖像作為3D 1H-MRS檢查的定位像和代謝圖疊加的解剖圖。以PROSE序列行3D 1H-MRS檢查，TR 1000 ms；TE 130 ms；FOV 11 cm×11 cm；NEX 1，矩陣16×8；掃描時(shí)間為17～19 min。掃描方向?yàn)檩S位，3D1H-MRS矩形感興趣區(qū)平面內(nèi)的范圍和上下界盡量包括全部前列腺組織且少包括前列腺周?chē)竞椭蹦c內(nèi)氣體。軸位上在感興趣區(qū)邊緣加飽和帶以消除矩形感興趣區(qū)內(nèi)前列腺周?chē)炯昂蠓街蹦c內(nèi)氣體的影響。采集MRS數(shù)據(jù)前進(jìn)行常規(guī)自動(dòng)預(yù)掃描，包括自動(dòng)勻場(chǎng)和抑水，通常情況下要求線(xiàn)寬小于15 Hz，方可進(jìn)行MRS數(shù)據(jù)采集。本文尚有1例用體線(xiàn)圈行T2WI掃描，以PROSE序列行3D1H-MRS檢察，TR 1000 ms；TE 130 ms；FOV 11 cm×11 cm；NEX 10；矩陣12×8；掃描時(shí)間約16 min 4 s。

DWI掃描：使用單次激發(fā)EPI序列，在前列腺和精囊范圍內(nèi)行軸位掃描，b值取0和800 s/mm2。以腹部相控陣線(xiàn)圈作為接收線(xiàn)圈，TR 3500 ms；TE 56.4 ms；層厚6 mm；層間距0 mm；FOV 26 cm×26 cm；NEX 4；矩陣128×128，掃描時(shí)間56 s。

MRS(膽堿+肌酸)/枸櫞酸鹽[(Cho+Cre)/Cit]比值的測(cè)量：以Functool 2軟件對(duì)MRS掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)后處理，測(cè)量其比值，記錄每位患者每個(gè)可用體素的CC/C值，然后計(jì)算平均值作為該患者的CC/C值。MRS可用體素標(biāo)準(zhǔn)：①75%位于中央腺體，沒(méi)有受到未能抑制的水和脂肪信號(hào)的污染；②不包括尿道及尿道周?chē)袤w；③主要代謝物(Cho、Cre和Cit)波譜信噪比大于3。

圖1 ～8 IDPC患者，男，76歲。圖1為T(mén)2WI；圖2為T(mén)1WI；圖3、4為中央腺體ADC值的測(cè)量方法和相應(yīng)的ADC圖，ADC值為1.59×10- 3 mm2/s；圖5、6為最小ADC值的測(cè)量方法和相應(yīng)的ADC圖，ADC值為1.30×10-3 mm2/s；圖7、8為體素所在的位置及該體素對(duì)應(yīng)的MRS譜線(xiàn)，其CC/C值為0.766Figure 1～8 A 76-year-old man with IDPC. (1)T2WI; (2)T1WI; (3), (4)ROI of the ADC value of the central gland and the ADC map, ADC value was 1.59×10-3 mm2/s; (5), (6)ROI of the minimal ADC value and the ADC map, ADC value was 1.30×10-3 mm2/s; (7), (8)The voxel and the corresponding MRS, CC/C value was 0.766.

DWI：所得DWI數(shù)據(jù)在Functool 2軟件進(jìn)行后處理，獲得ADC圖。分別測(cè)量每位患者中央腺體每一層的ADC值(中央腺體ADC值)和中央腺體的最低ADC值(最小ADC值)。中央腺體ADC值感興趣區(qū)(region of interest，ROI)的放置原則：逐個(gè)手工繪制所有掃描層面中央腺體的最大ROI，其邊緣與中央腺體邊緣一致或略小，記錄所測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算其平均值作為該患者的中央腺體ADC值。最小ADC的ROI放置原則：①放置于中央腺體ADC值最低處；②盡量避開(kāi)外周帶與中央帶交界處及尿道、血管、出血或鈣化灶；③ROI為橢圓形，面積30～50 mm2。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

所有數(shù)據(jù)以SPSS 16.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。所有計(jì)量資料采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行描述。

2 結(jié)果 見(jiàn)圖1～8

2.1 患者的常規(guī)MRI表現(xiàn)

9例患者在T2WI上均表現(xiàn)為前列腺不同程度增大，中央腺體亦增大，其內(nèi)信號(hào)不均勻，呈混雜信號(hào)，部分可見(jiàn)不同數(shù)目的高、低信號(hào)增生結(jié)節(jié)，外周帶受壓變?。籘1WI上4例呈均勻低信號(hào)，5例低信號(hào)內(nèi)可見(jiàn)斑點(diǎn)狀高信號(hào)，考慮為出血。掃描范圍內(nèi)骨盆及椎體未見(jiàn)明顯異常信號(hào)，盆腔內(nèi)及腹股溝區(qū)未見(jiàn)腫大淋巴結(jié)。術(shù)前MR均診斷為良性前列腺增生。

2.2 患者的PSA、Gleason評(píng)分情況

T-PSA范圍為5.19～20.97 ng/ml，4例在4～10 ng/ml 之間，5例高于10 ng/ml；F-PSA范圍為0.77～4.59 ng/ml，7例大于1 ng/ml ；F/T范圍為0.07～0.38，2例低于0.16；Gleason評(píng)分范圍為2～7分，其中Gleason評(píng)分為2、3、4分者各1例，3例Gleason為5分，2例為6分，1例為7分。

2.3 患者的CC/C值情況

共有7例患者行MRS檢查，全部體素3019個(gè)，其中可用體素741個(gè)，占全部體素的24.54%，單個(gè)體素的CC/C值范圍為0.18～6.79。中央腺體的CC/C值平均為1.04±0.28，范圍為0.65～1.45。

2.4 患者的DWI表現(xiàn)及ADC值情況

在DWI上未發(fā)現(xiàn)明確高信號(hào)區(qū)。中央腺體ADC值：根據(jù)患者中央腺體的大小和掃描情況，8例患者所測(cè)量的中央腺體層面為3～12層，ADC值平均為(1.48±0.18)×10-3mm2/s，范圍為(1.16～1.67)×10-3mm2/s。最小ADC值：平均值為(1.15±0.10)×10-3mm2/s，范圍為(0.99～1.25)×10-3mm2/s。

3 討論

3.1 前列腺偶發(fā)癌

前列腺偶發(fā)癌是診斷為良性前列腺增生而行前列腺切除術(shù)后在標(biāo)本的病理檢查中發(fā)現(xiàn)的前列腺癌。關(guān)于其發(fā)病率國(guó)內(nèi)外報(bào)告有較大的差異[1-4]，本研究中偶發(fā)癌的發(fā)病率為5.49%，但是本研究病例入組條件為先行MRI檢查后行TURP手術(shù)，與流行病學(xué)上偶發(fā)癌的發(fā)病率有所不同。有學(xué)者提出，前列腺偶發(fā)癌與臨床型前列腺癌不同，兩者具有不同分化程度、不同增殖活性及不同生物學(xué)行為，相對(duì)于臨床型前列腺癌而言，前列腺偶發(fā)癌核與核仁的較小、增殖活性低，Gleason評(píng)分也較臨床型前列腺癌低[5]。前列腺癌是好發(fā)于外周帶的癌，而前列腺偶發(fā)癌與良性前列腺增生一樣、都好發(fā)于中央腺體。本組9例前列腺偶發(fā)癌癌具有以下特點(diǎn)：(1)PSA輕度升高；(2)Gleason評(píng)分較低，多為高分化或中分化癌；(3)常規(guī)MRI上表現(xiàn)同良性前列腺增生。

3.2 磁共振波譜分析

MRS提供確定的數(shù)值來(lái)反映代謝信息，不受診斷者診斷經(jīng)驗(yàn)的影響，有利于診斷效能的提高。目前比較不同個(gè)體間前列腺代謝的差別通常是通過(guò)測(cè)量體素的CC/C值，對(duì)前列腺的異常信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的分析，國(guó)內(nèi)外已有不少相關(guān)報(bào)道，但這種研究主要集中在外周帶，針對(duì)中央腺體病變尤其是對(duì)中央腺體偶發(fā)癌的研究較少[6-9]。相對(duì)于外周帶而言，中央腺體病變的信號(hào)較為復(fù)雜。前列腺中央腺體的病變主要為良性前列腺增生，而偶發(fā)癌在術(shù)前均被診斷為良性前列腺增生，因此，明確偶發(fā)癌的特征，將偶發(fā)癌從良性前列腺增生里剔除是研究前列腺中央腺體偶發(fā)癌的重要問(wèn)題。

Zakian等[6]通過(guò)對(duì)16例移行帶癌或者外周帶癌侵犯移行帶的研究發(fā)現(xiàn)，移行帶腫瘤組織的CC/C值為1.74±1.35，非腫瘤組織為0.63±0.20。王霄英等[7]報(bào)道，正常外周帶、外周帶癌區(qū)和非癌區(qū)的CC/C值分別為0.49±0.19、2.13±0.82、0.60±0.20。佟艷軍等[10]對(duì)5例前列腺中央腺體偶發(fā)癌的研究發(fā)現(xiàn)，中央腺體偶發(fā)癌的CC/C比值平均為1.32±0.42，增生組的比值為0.85±0.26，偶發(fā)癌組CC/C值大于前列腺增生組，差異具有顯著性，但是兩組之間存在較大交叉。由于樣本含量均較小，尚有待于擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。本研究所測(cè)得的中央腺體偶發(fā)癌的CC/C值，明顯低于上述移行帶癌和外周帶癌的CC/C值、但亦較佟艷軍等報(bào)道的偶發(fā)癌的CC/C值小。

3.3 擴(kuò)散加權(quán)成像

DWI是磁共振功能成像技術(shù)的一種，它能夠反映活體組織中水分子的不規(guī)則隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，這種隨機(jī)運(yùn)動(dòng)叫作布朗運(yùn)動(dòng)。DWI中的組織信號(hào)對(duì)比就是基于水分子的布朗運(yùn)動(dòng)。根據(jù)DWI，可以進(jìn)一步測(cè)出一個(gè)能夠反映整體組織結(jié)構(gòu)特征的擴(kuò)散常數(shù)，稱(chēng)之為表觀(guān)擴(kuò)散系數(shù)，用來(lái)描述DWI中不同方向的分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的速度和范圍。有研究結(jié)果表明，DWI可以把前列腺組織的異常改變以ADC值定量地、無(wú)創(chuàng)地檢測(cè)出來(lái)[11-13]。

多數(shù)研究均發(fā)現(xiàn)，癌灶的ADC值低于正常組織，主要是由于前列腺癌是由許多細(xì)小、緊密排列的腫瘤上皮構(gòu)成，其間質(zhì)成分很少，含水量少，且腫瘤上皮有著比正常細(xì)胞更高的核質(zhì)比；另外，由于腫瘤細(xì)胞的增殖，細(xì)胞外間隙受壓、扭曲、變小，細(xì)胞外間隙的水分子自由運(yùn)動(dòng)受到限制，從而使ADC值下降，故癌的ADC值低于非癌[11-13]。郭雪梅等[14]報(bào)道，外周帶癌區(qū)最小ADC值平均為(0.98±0.30)×10-3mm2/s，非癌區(qū)為(1.59±0.29)×10-3mm2/s；王霄英等[11]報(bào)道，外周帶癌的ADC值為(0.35±0.06)×10-3mm2/s、正常外周帶的ADC值為(1.35±0.30)×10-3mm2/s。雖然關(guān)于癌的ADC值的報(bào)道不盡相同，但總體來(lái)說(shuō)，癌的ADC值明顯減低。本研究中前列腺中央腺體偶發(fā)癌的最小ADC值高于上述報(bào)道的前列腺外周帶癌的ADC值，低于正?；蛘叻前﹨^(qū)的ADC值。

此外，本研究還測(cè)量了偶發(fā)癌的中央腺體ADC值，明顯大于最小ADC值，原因在于前列腺中央腺體偶發(fā)癌通常伴有增生或者炎癥，該方法所選擇的興趣區(qū)包含所測(cè)層面的全部中央腺體，由于部分容積效應(yīng)，結(jié)果較最小ADC值大，但是在無(wú)法確定病灶位置的研究中，該方法也能從一定程度上反應(yīng)出病變的ADC值，本研究所測(cè)得的中央腺體ADC值較上述文獻(xiàn)報(bào)道的外周帶癌的ADC值高，低于文獻(xiàn)報(bào)道[15]的良性前列腺增生結(jié)節(jié)的ADC值。

綜上所述，MRS和DWI可以把前列腺組織的異常定量、無(wú)創(chuàng)地檢測(cè)出來(lái)，但是兩者對(duì)于前列腺中央腺體偶發(fā)癌的診斷幫助到底有多大，尚需對(duì)中央腺體病變進(jìn)一步研究證實(shí)。

[1]Merrill RM, Wiggins CL. Incidental detection of population-based prostate cancer incidence rates through transurethral resection of the prostate. Urol Oncol, 2002,7(5): 213-219.

[2]楊新宇,夏同禮,何群,等.前列腺偶發(fā)癌的發(fā)病率與病理特點(diǎn)及其臨床意義.中華醫(yī)學(xué)雜志, 2007, 87(37): 2632-2634.Yang XY, Xia TL, He Q, et al. Incidence and pathological features of incidental prostate cancer and clinical significance thereof. Natl Med J China, 2007, 87(37):2632-2634.

[3]Vecchioli SC. Incidental carcinoma of the prostate. Minera Urol Nephrol, 1992, 44(9): 109-112.

[4]顧方六. 前列腺癌的流行病學(xué). 中華泌尿外科雜志,1997, 18(1): 58-62.Gu FL. The epidemiology of prostate cancer. Chin J Urol,1997, 18(1): 58-62.

[5]Montironi R, Mazzucchelli R, Santinelli A, et al. Incidentally detected prostate cancer in cystoprostatectomies: pathological and morphometric comparison with clinically detected cancer in totally embedded specimens. Human Pathology, 2005,36(6): 646-654.

[6]Zakian KL, Eberhardt S, Hricak H, et al .Transition zone prostate cancer: metabolic characteristics at 1H MR spectroscopic imaging initial results. Radiology, 2003,229(1): 241-247.

[7]王霄英,周良平,丁建平,等. MRS對(duì)中國(guó)人前列腺癌鑒別診斷標(biāo)準(zhǔn)的初步研究. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù), 2004, 20(8): 1150-1153.Wang XY, Zhou LP, Ding JP, et al. Quantitative criteria of MR spectroscopy in the differential diagnosis of prostate cancer in China: preliminary study. Chin J Med Imaging Technol, 2004, 20(8): 1150-1153.

[8]Rajesh A, Coakley FV, Kurhanewicz J. 3D MR spectroscopic imaging in the evaluation of prostate cancer.Clin Radiol, 2007, 62(10): 921-929.

[9]Shukla Dave A, Hricak H, Eberhardt SC, et al .Chronic prostatitis: MR imaging and 1 H MR spectroscopic imaging findings initial observations. Radiology, 2004,231(3): 717-724.

[10]佟艷軍,王霄英,李飛宇,等. 前列腺中央腺體病變的MRS半定量分析. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù), 2008,24(4):577-580.Tong YJ, Wang XY, Li FY, et al. Semi-quantitative analysis of MRS in the central gland of prostate .Chin J Med Imaging Technol, 2008, 24(4): 577-580.

[11]王霄英,丁建平,周良平,等. 前列腺癌的MR擴(kuò)散成像初步研究. 中華放射學(xué)雜志, 2005, 39(11): 1207-1209.Wang XY, Ding JP, Zhou LP, et al. Diffusion-weighted MR imaging of the prostate adenocarcinoma: preliminary results. Chin J Radiol, 2005, 39(11): 1207-1209.

[12]Issa B. In vivo measurement of the apparent diffusion coefficient in normal and maglignant proatatic tissues using echo-planar imaging. J Magn Reson Imaging, 2002,16(2): 196-200.

[13]Peter Gibbs, Martin D, Pickles B H S,et al. Diffusion Imaging of the prostate at 3.0 Tesla. Investigative Radiology, 2006, 41(2): 185-188.

[14]郭雪梅,王霄英,吳冰,等.前列腺外周帶癌擴(kuò)散加權(quán)成像診斷標(biāo)準(zhǔn). 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù), 2009, 25(7): 1235-1238.Guo XM, Wang XY, Wu B, et al. Diagnostic criterion of diffusion-weighted imaging for prostatic peripheral zone cancer. Chin J Med Imaging Technol, 2009, 25(7): 1235-1238.

[15]李飛宇,王霄英,徐玉峰,等. 良性前列腺增生的ADC值定量分析. 實(shí)用放射學(xué)雜志, 2007, 23(5): 661-664.Li FY, Wang XY, Xu YF, et al. Quantitative analysis of benign prostatic hyperplasia with apparent diffusion coeff i cient. J Pract Radiol, 2007, 23(5): 661-664.