前列腺癌D W I、D CE-M RI參數(shù)與G l e a s o n評分的相關(guān)性研究

馬培旗，翟建，魏逸，張虎，徐靜雅

前列腺癌D W I、D CE-M RI參數(shù)與G l e a s o n評分的相關(guān)性研究

馬培旗，翟建*，魏逸，張虎，徐靜雅

（皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心，安徽 蕪湖 241001）

目的：探討前列腺癌DWI及DCE相關(guān)參數(shù)與病理Gleason評分的相關(guān)性。方法：選取我院經(jīng)MRI檢查及最終病理證實的前列腺癌患者45例，獲取DWI、DCE相關(guān)參數(shù)，分析其與Gleason評分的相關(guān)性；采用獨立樣本W(wǎng)elch-t檢驗比較中高危組（Gleason評分≥7）與低危組（Gleason評分≤6）病灶間DWI、DCE相關(guān)參數(shù)的差異。結(jié)果：（1）前列腺癌灶A(yù)DC值與Gleason評分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.568，P＜0.05），ADC值比率值與Gleason評分呈正相關(guān)（r＝0.663，P＜0.05）；前列腺癌灶Ktrans、Kep值均與Gleason評分呈正相關(guān)（r分別為0.577、0.564，P＜0.05）。（2）中高危組與低危組癌灶A(yù)DC值、ADC值比率值、Ktrans值、Kep值間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（tADC=-3.286，tADC值比率=5.801，tKtrans=5.639，tKep=5.715，P＜0.05）。（3）ROC曲線分析顯示ADC值、ADC值比率、Ktrans、Kep區(qū)分Gleason評分≤6分及Gleason評分≥7分時的曲線下面積分別為0.865、0.906、0.863、0.856。結(jié)論：前列腺癌灶DWI、DCE相關(guān)參數(shù)可以用來初步區(qū)分前列腺癌灶的危險程度。

ADC值；ADC值比率；前列腺癌；Gleason評分

近年來前列腺癌的患病率有所升高，但是也有很多惰性癌灶被檢出，這種病灶在臨床上甚至終生無進展，這可能會導(dǎo)致患者接受了過度治療。因此在獲得病理結(jié)果前無創(chuàng)性地預(yù)測癌灶的侵襲性是目前研究的一大熱點。多年來大量針對前列腺癌MRI-DWI方面的研究均證實了前列腺癌灶相比彌散程度的差距越大，那么前列腺癌灶在DWI圖像上的顯示就會越清楚［1］。動態(tài)增強磁共振成像（DCE-MRI）定量參數(shù)則可以無創(chuàng)性地評估病變組織的微血管密度（MVD），從而可無創(chuàng)性地評估前列腺癌的侵襲性，對于前列腺增生與前列腺癌的較高鑒別診斷價值已有研究證實［2］。本研究通過術(shù)前行多參數(shù)MRI檢查，分析癌灶DWI、DCE-MRI定量參數(shù)（ADC、Ktrans、Kep）來分析其與前列腺癌病理Gleason評分的相關(guān)性，評估DWI、DCE-MRI相關(guān)參數(shù)區(qū)分中高危病灶（Gleason評分≥7）與低危病灶（Gleason評分≤6分）的能力。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2016年1月至2017年2月在皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院經(jīng)MRI檢查及最終病理證實的前列腺癌患者45例，所有患者均因不同程度的尿頻、尿急、血尿等癥狀來就診，均有不同程度的前列腺特異性抗原（PSA）水平升高，PSA在5.25～147 ng/ml，中位數(shù)值為 71 ng/ml；年齡 55～87歲，平均年齡72歲。入選病例均為單發(fā)病灶，同時去除病理穿刺部位與MRI上可疑的病灶無法匹配及MRI圖像質(zhì)量顯示不清的病例。

1.2 方法 患者均采用美國GE公司3.0T MRI掃描儀進行多參數(shù)MRI檢查，掃描范圍包括雙側(cè)精囊腺及全部前列腺。所有患者均無MRI檢查的相關(guān)禁忌證，在檢查前均簽署知情同意書，且未接受過任何治療。常規(guī)MRI掃描采用FSE-T1WI、FSE-T2WI前列腺薄層橫軸位、矢狀位、冠狀位，TR 4 000 ms，TE 100 ms，層厚 5 mm，層距 1 mm。DWI掃描采用EPI序列，b值為10、1 500 s/mm2，TR 4 000 ms，TE 70 ms，激勵4次，層厚3 mm，層間距1 mm。動態(tài)增強MRI（DCE-MRI）掃描采用肝臟容積加速采集（liver acquisition with volume acceleration，LAVA）序列，TR 3.0 ms，TE 1.5 ms，TI 5.0 ms，層厚3 mm，層間距1 mm；LAVA序列在橫軸位上行多翻轉(zhuǎn)角（3°、6°、9°、12°、15°）掃描，在12°翻轉(zhuǎn)角上進行30期動態(tài)增強掃描，每期8 s。掃描開始時同步注射歐乃影對比劑0.3 ml/kg，流率2～4 ml/s。所有病例經(jīng)超聲引導(dǎo)下進行盲穿穿刺活檢，根據(jù)MRI提示的病變部位再穿一針，之后由病理科醫(yī)師對穿刺結(jié)果進行評價，并對癌組織進行Gleason評分。

1.3 圖像后處理及評價 DWI圖像后處理：DWI圖像在AW4.4工作站的functool軟件下進行后處理，擬合b值為10、1 500 s/mm2，利用單指數(shù)模型獲得ADC偽彩圖。在DWI及ADC圖上的異常信號區(qū)劃取感興趣區(qū)（region of interest，ROI），測得ADC值，并測量癌灶對稱部位非癌組織的ADC值。位于中線處的病灶則在中線處選取非癌組織。非癌組織的選擇避開可疑的出血、鈣化或囊變部分。ADC值比率=非癌性前列腺組織ADC值/癌性前列腺組織ADC值。

DCE圖像后處理：DCE強化曲線在AW4.4工作站劃取ROI自動生成，并在Omni Kinetic軟件上擬合extended tofts linear模型獲取Ktrans、Kep等定量參數(shù)，生成Ktrans、Kep偽彩圖，自動獲得Ktrans、Kep參數(shù)值。

由2名MRI高年資醫(yī)學(xué)影像學(xué)醫(yī)師在互不干擾的情況下對病灶在DWI/ADC圖像進行評價，并對DCE-MRI圖上異常表現(xiàn)進行綜合評價，描述可疑癌灶的部位及特點。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)均在MedCalc軟件上進行分析，所有變量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示。Spearman相關(guān)分析DWI、DCE相關(guān)參數(shù)與Gleason評分的相關(guān)性，Welch-t檢驗比較中高危組與低危組癌灶間的DWI、DCE相關(guān)參數(shù)值，ROC曲線分析DWI相關(guān)參數(shù)區(qū)分中高危組與低危組的曲線下面積（AUC）。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 前列腺癌灶病理Gleason評分結(jié)果 45個前列腺癌灶中，中高危組共32個，其中7分者8例，8分者10例，9分者7例，10分者7例；低危組共13個，其中5分者2例，6分者11例。

2.2 前列腺癌灶DWI、DCE相關(guān)參數(shù)與Gleason評分的相關(guān)性 前列腺癌灶A(yù)DC值為（0.770±0.233）×10-3mm2/s，與病理Gleason評分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.568，P＜0.05）；ADC值比率為（1.77±0.403），與Gleason評分呈正相關(guān)（r=0.663，P＜0.05）；Ktrans值為（1.369±0.767）/min，與Gleason評分呈正相關(guān)（r=0.577，P＜0.05）；Kep值為（1.677±0.500）/min，與Gleason評分呈正相關(guān)（r=0.564，P＜0.05）。

2.3 前列腺癌灶中高危組與低危組DWI、DCE相關(guān)參數(shù)的比較 中高危組ADC值、ADC值比率、Ktrans值及Kep值與低危組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。1例61歲前列腺癌患者MRI檢查及穿刺活檢病理結(jié)果見圖1。

表1 2組DWI、DCE相關(guān)參數(shù)比較

2.4 ROC曲線分析DWI、DCE相關(guān)參數(shù)鑒別中高危組與低危組的AUC ROC曲線分析顯示ADC值、ADC值比率、Ktrans、Kep區(qū)分Gleason評分≤6分及Gleason評分≥7分時的AUC分別為0.865、0.906、0.863、0.856。

圖1 1例61歲前列腺癌患者MRI檢查結(jié)果及穿刺活檢病理結(jié)果（HE染色×200）

3 討論

3.1 DWI、DCE-MRI相關(guān)參數(shù)評價癌灶侵襲性的原理 前列腺癌癌灶的侵襲性有比較大的差異，中高危險性前列腺癌灶侵襲性較大，短時間內(nèi)病情進展的可能性很大，需要及時進行手術(shù)、內(nèi)分泌等綜合治療，而低危前列腺癌灶侵襲性較小，即臨床上所指的惰性癌灶，對于年齡較大，且預(yù)期生命時間較短的患者可能只需要進行監(jiān)測與隨訪，因此準(zhǔn)確地對前列腺癌灶侵襲性進行評價對于臨床干預(yù)方式的選擇非常重要。目前，臨床上評價前列腺癌灶的危險性主要是以癌灶Gleason評分為主要依據(jù)的，Gleason評分的大小主要與前列腺癌組織分化程度的高低、細(xì)胞密度及細(xì)胞外間隙的大小相關(guān)，這也是在彌散成像中DWI相關(guān)參數(shù)（ADC值、ADC值比率）可以用來預(yù)測癌灶侵襲性的原理。

很多研究都說明了前列腺癌灶的血供較為豐富，有大量的幼稚的新生血管生成，癌灶組織的血管通透性也較高，雖然前列腺增生組織的血供也比較豐富，但是其血管大部分分布不均勻［3］，增生組織的血管通透性也較低。同樣，前列腺癌灶病理Gleason評分也與癌灶的微血管密度相關(guān)。DCE-MRI相關(guān)參數(shù)可以無創(chuàng)性地定量分析癌灶的微血管密度［4］，那么對于侵襲性程度不同的癌灶，癌灶組織的微血管密度也是有差別的，這也是DCE-MRI相關(guān)參數(shù)Ktrans、Kep可以預(yù)測癌灶侵襲性的原理。

3.2 DWI、DCE-MRI相關(guān)參數(shù)與Gleason評分的相關(guān)性 對于DWI參數(shù)值與Gleason評分一致性研究，本研究顯示前列腺癌灶的ADC值與Gleason評分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.568，P＜0.05），ADC值比率與Gleason評分呈正相關(guān)（r=0.663，P＜0.05），與一些國內(nèi)外學(xué)者的結(jié)果［4-5］較為一致。此外ADC值比率的應(yīng)用排除了單純ADC值造成的一些變異性，ADC值比率不僅僅與ADC值有關(guān)，而且其以自身非癌組織為對比，可以在不同設(shè)備、場強、序列之間進行比較。

本研究對于Ktrans、Kep與Gleason評分的一致性研究結(jié)果顯示，兩者均與前列腺癌灶Gleason評分有良好的相關(guān)性，這一點與文獻報道［6］一致，這說明了DCE-MRI相關(guān)參數(shù)Ktrans、Kep可以用來評價癌灶的侵襲性。因此，未來有可能將DWI、DCE-MRI相關(guān)參數(shù)作為臨床分期等綜合評價前列腺癌的侵襲性的一項指標(biāo)，也可以作為患者隨訪與監(jiān)測的手段。

3.3 中高危組與低危組癌灶DWI、DCE相關(guān)參數(shù)值的比較及ROC曲線分析 從本研究結(jié)果可以看出，ADC值、ADC值比率在中高危組與低危組之間的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，ROC曲線分析顯示單純ADC值診斷中高危性（Gleason評分≥7）與低危性（Gleason評分≤6）的AUC為0.865，AUC結(jié)果在國外多數(shù)學(xué)者所報告的范圍外（0.72～0.76）［7-8］。但是國內(nèi)閔祥德等［5］也報道過較大的AUC值（0.882）。ADC值比率診斷中高危性（Gleason評分≥7）與低危性（Gleason評分≤6）的AUC為0.906，其 AUC 數(shù)值與 Itatani等［9］（AUC=0.846）、Lebovici等［10］（AUC=0.840）等的研究結(jié)果較為接近，從本研究結(jié)果可以看出ADC值比率曲線下面積較ADC值曲線下面積稍高，這與De Cobelli等［11］的研究結(jié)果一致。本研究結(jié)果還表明Ktrans、Kep在中高危組與低危險組之間的差異亦有統(tǒng)計學(xué)意義。Ktrans、Kep診斷中高危性（Gleason評分≥7）與低危性（Gleason評分≤6）的 AUC分別為 0.863、0.856。但是，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Gleason評分=6與Gleason評分=7之間DWI及DCE相關(guān)參數(shù)值重疊較多，且Gleason評分為6、7的樣本數(shù)較少，所以僅僅根據(jù)本研究還不能得出具體區(qū)分中高危險性與低危險性前列腺癌灶的DWI及DCE相關(guān)參數(shù)閾值。

綜上所述，前列腺癌灶A(yù)DC值、ADC值比率、Ktrans值、Kep值與Gleason評分相關(guān)性均較高，其中ADC值與Gleason評分呈負(fù)相關(guān)，ADC值比率、Ktrans值、Kep值均與Gleason評分呈正相關(guān)。因此可以聯(lián)合應(yīng)用DWI及DCE相關(guān)參數(shù)初步評估前列腺癌的侵襲性。本研究仍無法用準(zhǔn)確的閾值來區(qū)分前列腺腫瘤的危險度，需要加大樣本量進一步研究。

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Correlation between Parameters of DWI and DCE-MRI and Gleason Score in Prostate Cancer

MA Peiqi，ZHAI Jian*，WEI Yi，ZHANG Hu，XU Jingya
（Department of Medical Imaging，Yijishan Hospital，Wannan Medical College，Wuhu 241001，China）

Objective：To explore the correlation between related parameters of DWI and DCE-MRI and pathological Gleason scores in prostate cancer.Methodsthods：A total of 45 patients with prostate cancer confirmed by MRI examination and final pathology were enrolled.Correlation between related parameters of DWI and DCE-MRI and Gleason score was analyzed.Independent sample Welch-t test was used to compare the differences of DWI and DCE between high-risk group（Gleason score ≥ 7）and low-risk group（Gleason score≤ 6）.Resultssults：（1）ADC was negatively correlated with Gleason score（r=-0.568，P＜0.05），ADC ratio was significantly positively correlated with Gleason score（r=0.663，P＜0.05）.Ktrans and Kep values were positively correlated with Gleason score（r=0.577 and 0.564，P＜0.05）.（2）The ADC values in high-risk group and low risk group were（0.691±0.157）×10-3mm2/s and（0.962±0.279）×10-3mm2/s respectively（t=-3.286，P＜ 0.05）.ADC ratios were 1.912±0.381 and 1.423±0.187 respectively in 2 groups（t=5.801，P＜0.05）.Ktrans values were（1.626±0.751）/min and（0.737±0.306）/min respectively in 2 groups（t=5.639，P＜ 0.05）.Kep values were（1.848±0.483）/min and（1.256±0.212）/min respectively in 2 groups（t=5.715，P＜0.05）.（3）ROC curve analysis indicated that the AUC of these parameters were AUCADC=0.865 and AUCADCRatio=0.906，AUCKtrans=0.863，AUCKep=0.856，respectively.Conclusionusion：Related parameters of DWI and DCE（ADC value，ADC ratio，Ktrans，Kep）can preliminarily distinguish the risk of prostate cancer.

ADC values；ADC ratio； prostate cancer； Gleason scores

R737.25

A

1008-2344（2017）06-0477-04

10.16753/j.cnki.1008-2344.2017.06.005

翟建（1962—），男（漢），主任醫(yī)師，副教授，研究方向：中樞神經(jīng)系統(tǒng)影像學(xué).E-mail：yiszhaij@126.com

2017-06-26

（文敏編輯）