MRS對可疑前列腺癌鑒別診斷價值的研究

方志海，王行環(huán)，劉 濤，吳文博，廖正明，劉 慶，楊中華

（武漢大學中南醫(yī)院泌尿外科，湖北武漢 430071）

前列腺癌（prostate cancer，Pca）是當今世界發(fā)病率最高的男性惡性腫瘤，是造成美國男性癌癥死亡的第二大原因［1］。在我國由于醫(yī)療條件的改善、人民生活方式的變化等，Pca發(fā)病率顯著升高。Pca準確的定位、定性診斷及對惰性和侵襲性的區(qū)分在對臨床治療方案的選擇上具有重要參考意義。目前受檢查條件限制，直腸指診、前列腺特異抗原（prostate specific antigen，PSA）檢測、前列腺穿刺活檢等只能提供參考形式單一且準確度較低的診斷信息。近年發(fā)展較快的前列腺核磁波譜成像技術可以利用化學位移原理從分子水平上提高癌灶檢測率［2］，提供豐富的形態(tài)學、代謝學信息，然而將其在臨床廣泛推廣仍存在爭議［3］。本研究旨在評價核磁共振波譜成像（magnetic resonance spectroscopy，MRS）對可疑Pca患者鑒別診斷的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2013年1月至2014年4月期間在中南醫(yī)院因常規(guī)檢查直腸指診、PSA、經(jīng)直腸超聲檢查后提示異常而懷疑Pca并進一步行核磁共振（magnetic resonance imaging，MRI）和MRS檢查的患者共83例。所有患者在MRS檢查前均未行穿刺活檢或接受治療，檢查后行經(jīng)直腸超聲引導下前列腺穿刺活檢和（或）經(jīng)尿道前列腺電切術并取得病理結果。

1.2 MRI和MRS檢查方法 ①采用Siemens公司Magnetom Trio Tim 3.0T 超導磁共振儀行前列腺常規(guī)掃描，前列腺軸位快速自旋回波億加權序列，重復時間3 000～5 000 ms，回波時間95 ms，層厚3 mm，層間隔1 mm，激勵次數(shù)4，視野256 mm×256 mm，采集矩陣324×315。②采用三維多體素波譜成像的方法，點分辨自旋回波波譜序列進行三維定域采集，盡量將整個組織置于三維矩形興趣區(qū)域內(nèi)，同時減少周圍脂肪及直腸內(nèi)氣體的干擾。

1.3 MRS圖像分析診斷 儀器自帶軟件計算每個MRS體素代謝物質(zhì)Cho、Cit、Cre及CC／C 值。采用前列腺2分區(qū)法（軸位MRI圖像上將前列腺分為左、右兩葉），將相應體素歸區(qū)定位，取每區(qū)體素最大值，以CC／C值＞0.99作為診斷閾值，即比值≥0.99診斷為Pca，＜0.99診斷前列腺增生（benign prostatic hyperplasia，BHP）［4］。

1.4 病理 所有采集標本常規(guī)處理制作病理切片。以病理診斷作為標準將患者分為Pca和BHP組，按前列腺左右葉分區(qū)定位癌灶位置。根據(jù)Gleason評分，以高、中分化（2～7 分）與低分化（8～10 分）將Pca患者分為相應2組，并分析各組MRS表現(xiàn)。

1.5 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 19.0軟件對相關數(shù)據(jù)行統(tǒng)計學處理。以病理結果為診斷標準計算MRS對Pca診斷的敏感度、特異度、準確度、陽性預測值及陰性預測值。統(tǒng)計前列腺癌區(qū)、非癌區(qū)和BPH MRS檢查的CC／C值及不同病理分級患者癌區(qū)CC／C 值，用One－way ANOVA 行不同組間兩兩比較，以α＝0.05為檢驗水準。并繪制受試者工作曲線（receiver operating characteris－ticcurve，ROC）曲線。

2 結果

2.1 一般資料 經(jīng)病理證實32例Pca患者51個癌區(qū)，13個非癌區(qū)，52例BHP 患者（102區(qū)）。Gleason病理分級無高分化癌患者，17例中分化患者，15例低分化患者?；颊吣挲g、PSA 值見表1。

表1 兩組例數(shù)、年齡及PSA值比較

2.2 MRS波譜表現(xiàn) BPH 組織MRS表現(xiàn)為較高的枸櫞酸Cit峰，而膽堿Cho與肌酸Cre峰相對較低（圖1A）。前列腺癌癌灶MRS主要表現(xiàn)為Cit峰降低，而Cho 峰明顯升高（圖1B）。Pca 患者非癌區(qū)MRS表現(xiàn)與BPH 類似。

圖1 BPH（A）、Pca（B）患者MRS波譜表現(xiàn)及定位

2.3 MRS檢查定性結果 參照病理診斷結果，MRS定性診斷情況見表2，MRS對Pca診斷效率分別為敏感性87.5%、特異性86.27%、誤診率13.73%、漏診率12.5%、準確度86.75%。

表2 83例病理確診患者MRS診斷結果

2.4 MRS檢查定量結果 前列腺癌癌區(qū)與非癌區(qū)、BPH 波譜表現(xiàn)及CC／C 值存在一定差異，癌區(qū)具有較高比值。非癌區(qū)與BPH MRS檢查CC／C 值無統(tǒng)計學差異（表3）。根據(jù)病理Gleason評分分級，17例中分化組患者CC／C值為1.81±1.09，而15例低分化組患者CC／C值為3.38±0.98，中分化組CC／C值低于低分化組，且P＜0.05。根據(jù)繪制的ROC 分析CC／C診斷Pca的最佳診斷域值為0.938，此診斷域值的敏感度78.4%、特異度89.2%、曲線下面積為0.898，見圖2。

表3 前列腺良惡性病變波譜分析CC／C值結果 （）

表3 前列腺良惡性病變波譜分析CC／C值結果 （）

＊與Pca非癌癥相比；＊＊：與BPH 相比；＊＊＊：與Pca癌區(qū)相比。

圖2 CC／C值診斷Pca的ROC曲線

3 討論

目前Pca公認的診斷標準是經(jīng)直腸超聲引導下穿刺活檢術［5］，而以PSA 異常等作為選擇患者穿刺的指標往往導致穿刺陽性率較低，造成不必要的穿刺增加了患者的損傷，且超聲引導下穿刺活檢存在一定的取樣誤差且難以克服，約30%～45%病理分級結果過高或過低［6］，使患者面臨治療方式選擇不當?shù)娘L險。本文83例患者穿刺陽性率為38%，可能存在過度穿刺的可能，而穿刺陰性的患者仍面臨著漏診、重復穿刺等風險。提高Pca的影像診斷能力不僅可以有效指導穿刺活檢避免誤差，而且為評估、主動監(jiān)測Pca生長情況提供有效的非侵襲性工具，而三維核磁共振波譜分析技術能有效改善上述困境，且在MRI聯(lián)合MRS引導下的穿刺不僅減少穿刺針數(shù)而且能明顯提高穿刺陽性率［7］。

磁共振波譜分析利用化學位移原理，檢測組織的代謝物質(zhì)含量，從代謝學上提供疾病信息，有助于癌變的早期診斷。目前前列腺波譜掃描主要檢測膽堿、肌酸、枸櫞酸鹽在單位體素前列腺組織中的含量。Cho是一種組成細胞膜成分的重要物質(zhì)，在正常前列腺組織中Cho含量相對較少，但在Pca組織中因癌細胞代謝旺盛其含量明顯增高。Cit是三羧酸循環(huán)的中間物質(zhì)，正常前列腺組織中高濃度的鋅能夠抑制順烏頭酸酶的活性，Cit因此得以高濃度聚集；而在Pca中鋅減少，順烏頭酸酶活性增強，Cit消耗增加；同時癌灶引起前列腺形態(tài)變化失去官腔樣的結構，也使其儲存量降低。Cre在前列腺良惡性組織之間的含量無明顯差別［8］。波譜分析正是利用檢測這三種代謝物質(zhì)的含量變化來鑒別前列腺良惡性病變［9］。

近年文獻報道聯(lián)合應用MRS 有助于提高常規(guī)MRI診斷Pca 的效率，其特異度和靈敏度分別為79%～93%、72%～89%［10］，且病理評分越高其診斷的靈敏度越大［11］。本研究的敏感度87.5%、特異度86.27%，較高的特異度可有助于臨床醫(yī)生排除一部分不需穿刺的患者。52例患者CC／C為0.70±0.77，32例Pca患者癌區(qū)CC／C 為2.52±1.42，且Gleason評分＞7患者組CC／C為3.38±0.98，評分≤7患者組CC／C 為1.81±1.09，與文獻描述Pca 和BPH 的物質(zhì)波譜成像特點相符，說明Pca合成和儲存Cit能力較良性前列腺組織明顯下降，且Pca組織細胞膜的代謝活躍。

目前前列腺3D MRS主要應用于前列腺疾病的鑒別診斷，國外開展的MRS引導下前列腺穿刺也取得較理想結果［7］。然而MRS 仍存在不足之處。MRS對前列腺中央腺體的分辨能力相對較低，對較小的病灶診斷仍有一定困難，本研究中MRS就漏診1例隱癌、1例只有1針陽性穿刺的患者；炎癥及間質(zhì)增生型BHP 也容易導致MRS 誤診，本文誤診的7例患者其中4例伴有慢性前列腺炎。此外繁瑣的人工操作程序、高昂的檢查費用也限制其臨床應用［2，12］。

總之，MRS診斷Pca具有較高的準確性，減少不必要的穿刺且對病理分級有積極的參考價值，隨著科學技術的發(fā)展，有代謝學特征“虛擬穿刺”之稱的MRS將具有廣泛的應用前景。

［1］SIEGEL R，NAISHADHAM D，JEMAL A.Cancer statistics，2013［J］.CA：a cancer journal for clinicians，2013，63（1）：11－30.

［2］王芳.MRS 對前列腺癌診斷的研究現(xiàn)狀［J］.放射學實踐，2013，28（11）：1181－1183.

［3］KOBUS T，WRIGHT AJ，SCHEENE TW，et al.Mapping of prostate cancer by 1hMRSI［J］.NMR BIOMED，2014，27（1）：39－52.

［4］王霄英，周良平，丁建平，等.MRS對中國人前列腺癌鑒別診斷標準的初步研究［J］.中國醫(yī)學影像技術，2004，20（8）：1150－1153.

［5］陳友干.前列腺穿刺活檢［J］.國際泌尿系統(tǒng)雜志，2011，31（3）：346－351.

［6］THOMPSON J，LAWRENTSCHUK N，F(xiàn)RYDENBERG M，et al.The role of magnetic resonance imaging in the diagnosis and management of prostate cancer［J］.BJU Int，2013，112（Suppl 2）：6－20.

［7］VILLEIRS GM，DE MEERLEER GO，De VISSCHERE PJ，et al.Combined magnetic resonance imaging and spectroscopy in the assessment of high grade prostate carcinoma in patients with elevated PSA：A single－institution experience of 356 patients［J］.Eur J Radiol，2011，77（2）：340－345.

［8］MOORE CM，ROBERTSON NL，ARSANIOUS N，et al.Image－guided prostate biopsy using magnetic resonance imaging－derived targets：A systematic review［J］.Eur Urol，2013，63（1）：125－140.

［9］KOBUS T，WRIGHT AJ，WEILAND E，et al.Metabolite ratios in h mr spectroscopic imaging of the prostate［J］.Magn Reson Med，2014Jan 31.doi：10.1002／mrm.25122.［Epub ahead of print］PMID：24488656［PubMed］

［10］BARENTSZ JO，RICHENBERG J，CLEMENTS R，et al.Esur prostate mr guidelines 2012［J］.Eur Radiol，2012，22（4）：746－757.

［11］VILLEIRS GM，OOSTERLINCK W，VANHERREWEGHE E，et al.A qualitative approach to combined magnetic resonance imaging and spectroscopy in the diagnosis of prostate cancer［J］.Eur J Radiol，2010，73（2）：352－356.

［12］張帆，黃毅.磁共振波譜成像（MRSI）應用于前列腺癌的評估［J］.國際泌尿系統(tǒng)雜志，2010，30（2）：176－179.