MRI與骨掃描診斷前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的比較

李倩倩 崔艷芬 儲彩婷 王婷婷 李文華

MRI與骨掃描診斷前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的比較

李倩倩 崔艷芬 儲彩婷 王婷婷 李文華

目的 通過比較MRI與核素骨掃描對前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷，以選擇最優(yōu)的無創(chuàng)成像手段來明確前列腺癌的分期。材料與方法 回顧性分析2011年1月—2013年6月經(jīng)病理證實為前列腺癌的病人252例。年齡57～88歲，平均年齡（73±7.98）歲，分別獲取并比較MRI和骨掃描對前列腺癌骨轉(zhuǎn)移診斷的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、陽性預(yù)測值（PPV）、陰性預(yù)測值（NPV）。結(jié)果 54例病人診斷為骨轉(zhuǎn)移（成骨性骨轉(zhuǎn)移48例，混合性骨轉(zhuǎn)移6例）。80%（41/54）的前列腺癌骨轉(zhuǎn)移病人的前列腺特異性抗原（PSA）>50 ng/mL，而92%（182/198）的前列腺癌無骨轉(zhuǎn)移病人的PSA<50 ng/mL。MRI診斷前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、PPV、NPV分別為85.1%、100%、96.8%、100%、96.1%；全身骨掃描診斷前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、PPV、NPV分別為92.5%、84.3%、86.1%、61.7%、97.6%。結(jié)論 MRI對前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷特異度、準(zhǔn)確度及PPV較高，骨掃描的敏感度較高。MRI與骨掃描可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補，利于前列腺癌的準(zhǔn)確臨床分期。

前列腺癌；擴(kuò)散加權(quán)成像；磁共振成像；骨掃描；骨轉(zhuǎn)移

前列腺癌是老年男性好發(fā)的惡性腫瘤之一，隨著我國人口老齡化的加劇，我國前列腺癌的發(fā)病率呈明顯升高趨勢。部分前列腺癌病人以骨痛為首發(fā)癥狀，先發(fā)現(xiàn)骨轉(zhuǎn)移病灶，后確診前列腺來源，國內(nèi)外文獻(xiàn)報道在初次確診的前列腺癌病人中有45%～ 88.9%的人已發(fā)生了骨轉(zhuǎn)移[1-4]。準(zhǔn)確的臨床分期有利于選擇合理有效的治療方式，提高病人的預(yù)后和生存率。目前臨床上常用的評價方法有X線、CT、MRI、骨掃描、PET/CT、前列腺特異性抗原（prostate specific antigen，PSA）等，影像評價方法中MRI與骨掃描具有相對較高的分辨力，在臨床中應(yīng)用較多，本研究將重點比較MRI與骨掃描對前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷能力，以選取最佳的無創(chuàng)成像方法準(zhǔn)確判斷前列腺癌的臨床分期。

1 材料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院2011年1月—2013年6月經(jīng)病理證實為前列腺癌的252例病人資料，排除合并非前列腺癌的癌癥骨轉(zhuǎn)移病人。全部病人均行MRI（常規(guī)MRI、DWI、增強(qiáng)MRI）和全身骨掃描檢查，MRI與骨掃描間隔不超過2周。病人年齡57～88歲，平均（73± 7.98）歲。主要臨床癥狀為排尿困難、血尿、尿潴留，部分病人首發(fā)癥狀為骨痛。PSA值為1.17～8491ng/mL，平均（367．5±122．1）ng/mL。Gleason評分5～10分，平均7分。

1.2 檢查方法 采用GE Signa Twinspeed 1.5 T超導(dǎo)全身MR設(shè)備，相控陣體線圈。檢查前囑病人適度充盈膀胱，仰臥位，掃描層面位于恥骨聯(lián)合上方。掃描序列包括橫斷面T1WI、脂肪抑制T2WI、非脂肪抑制T2WI、肝臟快速容積采集（LAVA）序列T1WI及DWI。橫斷面T1WI（TR 400～600 ms，TE 10～14 ms）、脂肪抑制T2WI（TR 4 000～6 000 ms，TE 100～120 ms）和非脂肪抑制T2WI（TR 3 000～6 000 ms，TE 100～ 110 ms）掃描參數(shù)：層厚6 mm，層間距1 mm,FOV 32～42 cm，矩陣256×256，NEX 2。LAVA增強(qiáng)掃描T1WI進(jìn)行橫斷面、冠狀面及矢狀面成像，掃描參數(shù)為TR 3.9 ms，TE1.8 ms，層厚4 mm,層間距1 mm，F(xiàn)OV 32～42 cm，矩陣256×256，翻轉(zhuǎn)角15°。DWI采用單次激發(fā)平面回波成像序列 （single shot echo plannar imaging，EPI），行橫斷面成像 （TR 8 000～ 10 000 ms，TE 70～100 ms），按各向同性施加擴(kuò)散敏感梯度場，擴(kuò)散敏感度b值分別選取0和1 000 s/mm2，層厚6 mm，層間距1 mm，F(xiàn)OV 32～42 cm，矩陣128× 128，NEX 2。對比劑采用釓噴葡胺（Gd-DTPA，北京北陸藥業(yè)有限公司），劑量0.2 mmol/kg，流率2.5mL/s，高壓注射器經(jīng)肘靜脈或手背靜脈注射，隨后用15 mL等滲生理鹽水沖洗。

骨掃描采用 Philips SPECT/CT掃描設(shè)備和99Tcm-亞甲基二磷酸鹽（99Tcm-MDP，上海原子科興藥業(yè)有限公司）檢查。全部病人檢查前3 h經(jīng)肘靜脈或手背靜脈推注99Tcm-MDP 925 MBq，注射30 min后大量飲水（1 000～1 500 mL），檢查前排空膀胱。采用低能通用型準(zhǔn)直器，掃描速度160 mm/min，矩陣512×1 024，在注入顯像劑后2～3 h同時獲取不同灰度的前后位與后前位骨掃描圖。

1.3 金標(biāo)準(zhǔn) 以骨轉(zhuǎn)移病灶的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)為金標(biāo)準(zhǔn)，符合下列任一骨轉(zhuǎn)移病灶的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)者，認(rèn)為發(fā)生前列腺癌骨轉(zhuǎn)移[5-6]：①有穿刺或手術(shù)病理學(xué)證據(jù)；②骨掃描可見多發(fā)、局灶的異常放射性濃聚灶，除用腫瘤骨轉(zhuǎn)移解釋外無其他合理解釋；③有2種以上影像診斷認(rèn)為是骨轉(zhuǎn)移病灶；④有1個以上的可疑病灶在隨訪中有明顯進(jìn)展；⑤病灶在放化療后有縮??；⑥若3種以上影像檢查（CT、MRI、骨掃描、PET）均為陰性者則認(rèn)為該處為非骨轉(zhuǎn)移瘤病灶。

1.4 影像分析 2名資深放射科醫(yī)生及2名核醫(yī)學(xué)科醫(yī)生在不知臨床診斷結(jié)果的前提下分別對骨盆（雙側(cè)髂骨、髖臼、恥骨、坐骨、L4-5椎體及骶尾骨）的MRI和骨掃描影像進(jìn)行盲法分析。分別計算MRI和骨掃描對前列腺癌骨轉(zhuǎn)移診斷的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、陽性預(yù)測值（PPV）、陰性預(yù)測值（NPV）。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 54例病人診斷為臨床骨轉(zhuǎn)移，根據(jù)全身任一部位的CT掃描資料判定，成骨性骨轉(zhuǎn)移48例，混合性骨轉(zhuǎn)移6例。病人年齡65～88歲，平均年齡（75±6.35）歲。前列腺癌Gleason評分6～10分，平均8分，PSA水平為2.04～8 491 ng/mL。80%（41/54）的前列腺癌骨轉(zhuǎn)移病人的PSA>50 ng/mL，而92%（182/198）的前列腺癌無骨轉(zhuǎn)移病人的PSA< 50 ng/mL（表1）。

表1 前列腺癌病人PSA的分布

2.2 影像表現(xiàn)及骨轉(zhuǎn)移部位分布 54例確診骨轉(zhuǎn)移的病人中，經(jīng)MRI確診的病人46例，8例為假陰性。46例病人骨轉(zhuǎn)移灶T1WI表現(xiàn)為邊界清楚低信號，T2WI表現(xiàn)為低信號，增強(qiáng)后呈結(jié)節(jié)樣強(qiáng)化，DWI均表現(xiàn)為不同程度的斑片或結(jié)節(jié)樣高信號，病灶在ADC圖上均較正常骨組織信號高；8例假陰性病人中，6例為混合性骨轉(zhuǎn)移，T1WI呈彌漫低信號，T2WI呈高低混雜信號，增強(qiáng)后不均勻強(qiáng)化，DWI和ADC圖均表現(xiàn)為高低混雜信號；2例成骨性骨轉(zhuǎn)移病人，T1WI表現(xiàn)為邊界清楚低信號，T2WI表現(xiàn)為低信號，增強(qiáng)后可見強(qiáng)化，DWI和ADC圖均表現(xiàn)為等低信號。經(jīng)全身骨掃描診斷的前列腺癌骨轉(zhuǎn)移病人共81例，其中31例為假陽性（圖1）；4例為假陰性（圖2）。經(jīng)骨掃描診斷假陽性的31例病人中，有23例增強(qiáng)后無強(qiáng)化且DWI表現(xiàn)為低信號，ADC圖中病灶信號低于正常骨組織信號而診斷為陰性，與隨訪結(jié)果一致。

盆腔內(nèi)前列腺癌骨轉(zhuǎn)移好發(fā)部位依次為髂骨、骶骨、恥骨、坐骨、股骨、髖臼、腰椎。骨掃描診斷骨盆外骨轉(zhuǎn)移39例，部位為顱骨、肋骨、脊柱、四肢骨，其中6例（6/54）未發(fā)生骨盆轉(zhuǎn)移而直接發(fā)生骨盆外轉(zhuǎn)移。

2.3 MRI和全身骨掃描對骨轉(zhuǎn)移的診斷情況 以臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)為金標(biāo)準(zhǔn)，MRI和全身骨掃描診斷前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、PPV、NPV分別為85.1%、100%、96.8%、100%、96.1%和92.5%、84.3%、86.1%、61.7%、97.6%（表2）。

圖1 男，72歲，前列腺癌病人（Gleason7），PSA 8.15 ng/mL。A T1WI示L3椎體內(nèi)類圓形高信號影；B T2WI示L3椎體內(nèi)類圓形高信號影，MRI考慮椎體血管瘤可能，非骨轉(zhuǎn)移；C骨掃描示右側(cè)肩峰、L3和L4濃聚灶，骨轉(zhuǎn)移可能大；D 6個月后骨掃描隨訪病灶未發(fā)生明顯變化。經(jīng)隨訪最終臨床診斷證實MRI診斷準(zhǔn)確，未發(fā)生骨轉(zhuǎn)移

圖2 男，66歲，前列腺癌病人（Gleason 9），PSA 822 ng/mL。A骨掃描示全身骨骼呈過度顯影，結(jié)合病史考慮骨轉(zhuǎn)移，代謝性骨病不除外。B1 T1WI示骨盆各骨彌漫性高低混雜信號；B2 T2WI示彌漫高低混雜信號；B3 T1WI增強(qiáng)示不均勻強(qiáng)化；B4 DWI示彌漫高低混雜信號；B5 MRI考慮骨盆廣泛轉(zhuǎn)移；B6胸部CT示廣泛的椎體、肋骨高密度及類圓形透亮區(qū)，考慮混合型骨轉(zhuǎn)移。最終臨床診斷為前列腺癌混合型骨轉(zhuǎn)移

表2 兩種檢查方法診斷結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)的比較 例

3 討論

3.1 前列腺癌骨轉(zhuǎn)移機(jī)制 前列腺癌容易發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的確切機(jī)制尚不明確，目前認(rèn)為Paget的“種子和土壤”學(xué)說即前列腺癌與骨的相互作用是這一機(jī)制的核心。由于前列腺癌細(xì)胞與骨的特異性相互作用最終導(dǎo)致影像可見的骨轉(zhuǎn)移，而其他器官的轉(zhuǎn)移則相對較少[8]。前列腺癌骨轉(zhuǎn)移以成骨性轉(zhuǎn)移為主，混合性轉(zhuǎn)移次之，單純?nèi)芄切赞D(zhuǎn)移少見[9]，經(jīng)全身任一部位的CT掃描（大多為胸部）證實本研究中臨床診斷前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的54例病人中，48例診斷為成骨性骨轉(zhuǎn)移，6例診斷為混合性骨轉(zhuǎn)移。

3.2 PSA與骨轉(zhuǎn)移 PSA是檢測前列腺癌的有效指標(biāo)，在前列腺癌術(shù)后隨訪中具有重要作用[10]。但單獨依賴PSA難以對骨轉(zhuǎn)移做出全面判斷[11]。本研究發(fā)現(xiàn)80%的前列腺癌骨轉(zhuǎn)移病人的PSA>50 ng/mL，而92%的前列腺癌無骨轉(zhuǎn)移病人的PSA<50 ng/mL，且骨掃描診斷骨盆外骨轉(zhuǎn)移的39例病人中未發(fā)生骨盆轉(zhuǎn)移而發(fā)生骨盆外轉(zhuǎn)移病人6例（6/54），因此對PSA<50 ng/mL的病人可先行盆腔MRI檢查，若發(fā)現(xiàn)盆腔轉(zhuǎn)移可再行骨掃描檢查。

3.3 前列腺癌骨轉(zhuǎn)移部位的分布 本研究發(fā)現(xiàn)前列腺癌骨轉(zhuǎn)移盆腔內(nèi)好發(fā)部位為髂骨、骶骨、恥骨、坐骨、股骨、髖臼、腰椎；骨盆外骨轉(zhuǎn)移好發(fā)部位為顱骨、肋骨、脊柱、四肢骨。低位腰椎是骨轉(zhuǎn)移的最常見部位，其次是高位椎體，這是由于在前列腺和低位腰椎之間存在一低壓、高血流量的靜脈叢，即Batson靜脈叢。前列腺癌細(xì)胞途經(jīng)此靜脈叢可直接進(jìn)入椎體和肋骨[8]。

3.4 前列腺癌MRI與骨掃描的比較 本研究中MRI診斷為前列腺癌骨轉(zhuǎn)移病人中有8/46例為假陰性，這是由于受到盆腔掃描范圍的限制。在診斷前列腺癌骨轉(zhuǎn)移上，MRI的診斷特異度、準(zhǔn)確度及PPV較骨掃描高，而骨掃描診斷的敏感度高，但是特異度及PPV不高。骨掃描診斷出現(xiàn)假陽性結(jié)果比較多的原因為：許多良性骨病如退行性病變、陳舊性骨折、骨慢性感染等也會出現(xiàn)放射性濃聚灶[12]，因此骨掃描應(yīng)與其他影像檢查相結(jié)合排除骨良性病變導(dǎo)致濃聚可能。本研究中，骨掃描診斷轉(zhuǎn)移的31例假陽性病人，經(jīng)MRI診斷后，有23例判定為陰性，與隨訪結(jié)果一致，能有效降低診斷的假陽性率。Cascini等[13]將全身MRI與骨掃描對前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷進(jìn)行比較，認(rèn)為全身MRI掃描具有優(yōu)于骨掃描的較高的診斷特異性，而且避免了單純盆腔MRI敏感性低的缺陷，具有很好的應(yīng)用前景。

3.5 MRI在前列腺癌骨轉(zhuǎn)移診斷中的價值 本研究中經(jīng)骨掃描診斷為假陽性的31例病人中，有23例經(jīng)增強(qiáng)MRI和盆腔DWI鑒別后排除診斷。DWI在前列腺癌骨轉(zhuǎn)移診斷中的價值國內(nèi)外有很多的研究報道，Lecouvet等[14]對100例可疑前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的病人進(jìn)行研究，分別比較了全身MRI（包括常規(guī)MRI、DWI）與骨掃描、CT的診斷效能，得出全身MRI比骨掃描對檢測骨轉(zhuǎn)移具有更高的敏感度（分別為98%～100%和86%)，特異度相仿（分別為98%～ 100%和98%）。Linton等[15]研究認(rèn)為全身MRI完全可以取代骨掃描和CT對前列腺癌進(jìn)行臨床分期，但有些病人有MRI檢查禁忌，且由于檢查費用相對較高，建議用于高度懷疑前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的病人。

3.6 小結(jié) 綜上所述，骨掃描診斷前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的敏感性較單純盆腔MRI高，可以了解全身骨轉(zhuǎn)移的情況，但是特異性不高；而MRI掃描尤其是增強(qiáng)MRI結(jié)合DWI對前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷特異性及PPV高，但受到掃描范圍的限制，因此兩者結(jié)合可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補。對于骨掃描診斷懷疑前列腺癌的病人，可進(jìn)一步行MRI檢查，進(jìn)而能明確前列腺癌的臨床分期。而全身DWI在評估前列腺癌全身骨及軟組織轉(zhuǎn)移的情況上有很大的應(yīng)用前景，有待進(jìn)一步的研究驗證。

[1] 袁超,陶新全,劉恒超,等.前列腺癌骨轉(zhuǎn)移全身骨顯像特征[J].中華核醫(yī)學(xué)雜志,2003,23(增刊):33.

[2]Begic A,Kucukalic-Selimovic E,Obralic N,et al.The relationship between the serum prostate specific antigen and whole body scintigraphy in prostate cancer patients after prostatectomy[J].Med Arh, 2006,60:54-55.

[3] 馬宏青,葛京平,魏武,等.PSA、ECT骨顯像診斷前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的臨床價值[J].中華男科學(xué),2002,8:289-291.

[4] 陳雅清,屈婉瑩,朱明.核素骨顯像對診斷前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的臨床價值[J].中華核醫(yī)學(xué)雜志,1994,14:175.

[5] Nakamoto Y,Cohade C,Tatsumi M,et al.CT appearance of bone metastases detected with FDG PET as part of the same PET/CT examination[J].Radiology,2005,237:627-634.

[6]TairaAV,HerfkensRJ,GambhirSS,etal.Detectionofbonemetastases: assessment of integrated FDG PET/CT imaging[J].Radiology,2007, 243:204-211.

[7] Shah N,Sattar A,Benanti M,et al.Magnetic resonance spectroscopy as an imaging tool for cancer:a review of the literature[J].J Am Osteopath Assoc,2006,106:23-27.

[8] 湯昊.前列腺癌骨轉(zhuǎn)移研究進(jìn)展[J].中華男科學(xué)雜志,2010,16: 364-367.

[9] García JR,Riera E,Valls E,et al.Metabolic and osteogenic pattern of prostate cancer bone metastases[J].Rev Esp Med Nucl Imagen Mol, 2013,32:33-36.

[10]陳昌毅，黃滿華，王遠(yuǎn)梅，等.前列腺癌ADC值與PSA濃度的相關(guān)性研究[J].放射學(xué)實踐，2013，28：71-73.

[11]Griebling TL.Re:significance of docetaxed-based chemotherapy as treatment for metastasis castration-resistant prostate cancer in Japanese men over 75years old[J].J Urol,2013,189:1324.

[12]Hochstenbag MM,Snoep G,Cobben NA,et al.Detection of bone marrow metastases in small cell lung cancer.Comparison of magnetic resonance imaging with standard methods[J].Eur J Cancer,1996,32 A:779-782.

[13]Cascini G,Falcone C,Greco C,et al.Whole-body magnetic resonance imaging for detecting bone metastases:comparison with bone scintigraphy[J].Radiol Med,2008,113:1157-1170.

[14]Lecouvet FE,El Mouedden J,Collette L,et al.Can whole-body magnetic resonance imaging with diffusion-weighted imaging replace Tc99mbone scanning and computed tomography for single-step detection of metastases in patients with high-risk prostate cancer[J]. Eur Urol,2012,62:68-75.

[15]Linton KD,Catto JWF.Whole-body magnetic resonance imaging and prostatecancer metastases:a new gold standard of detection,but does it help us and at what cost[J].Eur Urol,2012,62:76-77.

（收稿2014-04-08）

Comparison between MRI and bone scintigraphy in detecting bone metastasis of prostate cancer

LI Qianqian,CUI Yanfen,CHU Caiting,LI Wenhua.Department of Radiology of Xinhua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200092,China

Objective To compare the value between MRI and bone scintigraphy in detecting bone metastasis of prostate cancer,then choose the best noninvasive way to make a accurate staging.Methods and Materials A retrospective study of 252 cases,pathology proved prostate cancer from 2011 January to 2013 June,age range 57-88 years,mean age 73± 7.98 years.The sensitivities,specifilities,accuracies,values of PPV and NPV of MRI and Bone Scintigraphy in detecting bone metastasis of prostate cancer were calculated.Results Fifty-four patients were diagnosed having bone metastasis(48 cases with osteoblastic bone metastasis,six cases with mixed metastasis),and 41 of 54 patients(80%)with bone metastasis of prostate cancer had PSA>50 ng/mL,while 182 of 198 patients(92%)without bone metastasis had PSA<50 ng/mL.The sensitivity, specifility,accuracy,PPV，and NPV of MRI in detecting bone metastasis of prostate cancer was 85.1%,100%,96.8%,100% and 96.1%,respectively;while for bone scintigraphy was 92.5%,84.3%,86.1%,61.7%and 97.6%,respectively.Conclusion MRI has higher specificity,accuracy,and PPV,while bone scintigraphy has higher sensitivity in detecting bone metastasis of prostatecancer.MRIandbonescintigraphycanprovidecomplementaryinformation andmayhelpinstagingprostatecanceraccurately.

Prostate cancer;Diffusion weight imaging;Magnetic resonance imaging;Bone scintigraphy;Bone metastasis

10.3874/j.issn.1674-1897.2015.01.L0102

200092上海，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院放射科

李文華，E-mail:wenhualimyj@sohu.com