不同年齡段正常前列腺DTI研究

張繼，王秀蘭，田為中，牛天力，何國華，殷德俊，陳小云

（1.江蘇省泰州市人民醫(yī)院a醫(yī)學影像科，b泌尿外科，江蘇 泰州 225300；2.江蘇省泰州市中醫(yī)院泌尿外科，江蘇 泰州 225300；3.江蘇省泰州市第四人民醫(yī)院泌尿外科，江蘇 泰州 225300）

不同年齡段正常前列腺DTI研究

張繼1a，王秀蘭1a，田為中1a，牛天力1b，何國華2，殷德俊3，陳小云1a

（1.江蘇省泰州市人民醫(yī)院a醫(yī)學影像科，b泌尿外科，江蘇 泰州 225300；2.江蘇省泰州市中醫(yī)院泌尿外科，江蘇 泰州 225300；3.江蘇省泰州市第四人民醫(yī)院泌尿外科，江蘇 泰州 225300）

目的：利用DTI技術(shù)定量分析不同年齡段正常前列腺外周帶（peripheral zone，PZ）和中央腺區(qū)（central zone，CZ）各向異性值（fractioanl anisotropy，F(xiàn)A）和ADC值，研究其隨年齡的演變規(guī)律，利于前列腺疾病早期發(fā)現(xiàn)和診斷。方法：50名志愿者根據(jù)年齡分為3組，A組14例15～30歲，B組24例31～50歲，C組12例≥51歲，分別測量和分析不同年齡段正常前列腺PZ和CZ的FA和ADC值的差異。結(jié)果：各年齡段PZ左右葉FA值、ADC值差異均無統(tǒng)計學意義（均P>0.05）。各年齡段PZ的FA值均低于CZ，PZ的ADC值均高于CZ（均P<0.05）。PZ的FA值及ADC值不同年齡段差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。CZ的FA值及ADC值不同年齡段的差異均無統(tǒng)計學意義（均P>0.05）。Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示PZ的FA值與年齡呈負相關(guān)（r=-0.498，P<0.05），ADC值與年齡呈正相關(guān)（r=0.682，P<0.05），CZ的FA值和ADC值變化與年齡均無明顯相關(guān)性（均P>0.05）。結(jié)論：DTI定量分析能夠反映前列腺隨年齡變化的差異，為前列腺疾病的早期發(fā)現(xiàn)和診斷提供參考依據(jù)。

前列腺；磁共振成像；擴散張量成像

DTI是一種可從細胞及分子水平反映疾病病理生理狀況的功能成像技術(shù)［1］。目前，DTI在神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼肌肉系統(tǒng)的應(yīng)用日趨成熟［2-3］，但在前列腺疾病的應(yīng)用尚處于起步階段［4-5］。筆者利用DTI對不同年齡段正常前列腺進行研究，定量分析外周帶（peripheral zone，PZ）、中央腺區(qū)（central zone，CZ）的各向異性值（fractional anisotropy，F(xiàn)A）和ADC值，探討其隨年齡變化發(fā)生的改變，以提高前列腺疾病早期發(fā)現(xiàn)和診斷的能力。

1 資料與方法

1.1一般資料收集2012年6月至2013年12月泰州市人民醫(yī)院行MRI檢查的50例男性健康志愿者，年齡22～59歲，平均（39.3±10.6）歲。均無明顯泌尿系統(tǒng)疾病的癥狀和體征，全身無重大疾病，常規(guī)FS-T2WI掃描未見異常。本研究通過本院醫(yī)學倫理委員會同意，檢查前均簽署知情同意書。根據(jù)夏同禮等［6］提出的成人前列腺發(fā)育的三段論，將志愿者分為3組，A組14例22～30歲，B組24例31～50歲，C組12例≥51歲。

1.2儀器與方法采用Siemens Verio 3.0 T超導型MRI儀，8通道腹部相控陣線圈，稍加壓束縛減輕呼吸運動影響，行軸位FS-T2WI和DTI掃描，以前列腺為中心，囑適度膀胱留尿，平靜呼吸。軸位FS-T2WI掃描參數(shù)：TR 3 540 ms，TE 124 ms，F(xiàn)OV 300 mm×230mm，矩陣230×288，層厚3.0mm，無間隔，層數(shù)20，翻轉(zhuǎn)角150°，SNR 1，采集次數(shù)3次，采集時間2 min 57 s。DTI：采用單次激發(fā)SE-EPI序列掃描，掃描中心位置與軸位FS-T2WI一致，掃描參數(shù)：TR 3 000 ms，TE 93 ms，F(xiàn)OV 230 mm×230 mm，矩陣230×128，層厚3.0 mm，無間隔，層數(shù)20，b值取0、800 s/mm2，噪聲水平30，SNR 1，擴散方向12，采集次數(shù)6次，采集時間4 min 5 s。

1.3數(shù)據(jù)測量原始數(shù)據(jù)傳至Siemens Syngo后處理工作站，采用Neuro 3D軟件進行后處理。以軸位FS-T2WI作為解剖定位圖，選擇PZ最大層面，直接勾畫ROI，ROI大小為8個像素，共取6個ROI，左右PZ各2個（盡量避開周圍神經(jīng)束），CZ 2個（盡量避開尿道），然后取平均值。

1.4統(tǒng)計學方法采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件。各組內(nèi)前列腺PZ左右葉間FA值、ADC值以及PZ與CZ間FA值、ADC值差異的比較采用配對t檢驗。各年齡段PZ、CZ的FA值及ADC值差異比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD法。前列腺PZ、CZ的FA值、ADC值與年齡相關(guān)性研究采用Pearson相關(guān)性分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

各年齡段正常前列腺PZ左右葉間FA值、ADC值的差異均無統(tǒng)計學意義（均P>0.05）（表1）；各年齡段PZ的FA值均低于CZ（均P<0.05），PZ的ADC值均高于CZ（均P<0.05）（表2）。不同年齡段間PZ的FA值、ADC值不全相同（均P<0.05），不同年齡段PZ的FA值兩兩比較，A組與B組差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），A組與C組、B組與C組差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。不同年齡段PZ的ADC值兩兩比較，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。而不同年齡段CZ的FA值、ADC值差異均無統(tǒng)計學意義（均P>0.05）（表2）。

表13 組正常前列腺外周帶左右葉FA及ADC值（±s）

表13 組正常前列腺外周帶左右葉FA及ADC值（±s）

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表23 組正常前列腺外周帶、中央腺區(qū)FA及ADC值（±s）

表23 組正常前列腺外周帶、中央腺區(qū)FA及ADC值（±s）

注：外周帶FA值、ADC值分別為外周帶左右葉FA值及ADC值的平均值。

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根據(jù)Pearson相關(guān)分析，PZ的FA值與年齡呈負相關(guān)（r=-0.498，P<0.05）（圖1），ADC值與年齡呈正相關(guān)（r=0.682，P<0.05）（圖2）。CZ的FA值、ADC值與年齡均無明顯相關(guān)性（均P>0.05）。

3 討論

DTI是在DWI基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的MRI技術(shù)，能精確描述水分子在三維空間中的擴散軌跡，并對這種擴散作定量評價，可在細胞及分子水平研究組織的病理生理變化。DTI的評價參數(shù)很多，包括FA值、ADC值、各向異性指數(shù)（AI）、相對各向異性（RA）等。目前應(yīng)用最多的是FA值和ADC值。FA值用于描述水分子在組織內(nèi)擴散的各向異性程度，范圍0～1，當FA值趨近于1時，說明組織各向擴散異性最大；當FA趨近于0時，說明組織趨向于各向擴散同性。ADC值用于描述不同方向水分子擴散運動的速度和范圍，ADC值越大，說明水分子的擴散能力越強；ADC值越小，說明水分子的擴散能力越弱［1，7］。ADC值主要反映前列腺以腺泡為主的結(jié)構(gòu)中水分子的擴散特點，而FA值主要反映在間質(zhì)為主要結(jié)構(gòu)的組織中的水分子運行軌跡。

正常成人前列腺約70%為腺體結(jié)構(gòu)，30%為間質(zhì)，間質(zhì)主要由平滑肌和彈性纖維組織構(gòu)成。CZ主要由緊密排列的平滑肌纖維和伴行的腺體組成，腺體約占30%，含水量較少，平滑肌纖維平行排列，對水分子擴散限制較大，各向擴散異性較大。PZ中腺體量約占70%，含水量較多，平滑肌纖維組織疏松交叉排列，對水分子擴散限制相對小，各向擴散異性較?。?］。本研究顯示不同年齡段前列腺CZ的FA值均高于PZ，CZ的ADC值均低于PZ，這種差異是由于前列腺CZ和PZ的結(jié)構(gòu)差異所致，且隨年齡增大持續(xù)存在，與既往研究［4-5，9］結(jié)果一致。

前列腺內(nèi)部組織成分隨年齡和性激素的改變而發(fā)生變化。進入青春期后前列腺開始發(fā)育，腺腔呈泡狀，隨著年齡的增大腺腔進一步增大，呈囊泡狀，前列腺液的分泌合成及儲存相應(yīng)增加，到老年期腺腔進一步擴張為囊泡狀，形成腺上皮囊腫，同時腺泡周圍含肌量增加，腺泡排空不良，前列腺液聚集形成小體，從而導致PZ液體含量增多，水分子的擴散較自由。隨著年齡增大，CZ以纖維間質(zhì)成分增加為主［6，10-11］。本組研究結(jié)果顯示，隨年齡增大，PZ的ADC值逐漸升高，F(xiàn)A值逐漸降低，與文獻報道［12-14］相似。不同年齡段PZ的FA值兩兩比較，A組和B組差異無統(tǒng)計學意義，可能由于A組中10例年齡近30歲，而B組中12例年齡位于40歲前，樣本年齡分布不均所致。本研究中不同年齡段間CZ的ADC值、FA值差異均無統(tǒng)計學意義，可能由于本研究中樣本量較小，志愿者年齡段分布不均，尚不能完全表明CZ的隨年齡的變化規(guī)律，需進一步擴大樣本量和優(yōu)化年齡分布進行研究。

圖1外周帶FA與年齡的Pearson相關(guān)分析，隨著年齡的增長，F(xiàn)A值逐漸降低圖2外周帶ADC與年齡的Pearson相關(guān)分析，隨著年齡的增長，ADC值逐漸升高

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Age-related changes of normal prostate：evaluation by MR diffusion tensor imaging

ZHANG Ji，WANG Xiulan，TIAN

Weizhong，NIU Tianli，HE Guohua，YIN Dejun，CHEN Xiaoyun.Department of Radiology，Taizhou People’s Hospital，Taizhou，225300，China.

Objective:The focus of this study was to quantify age-related changes of fractional anisotropy（FA）and apparent diffusion coefficient（ADC）in the normal prostate peripheral zone（PZ）and central zone（CZ）using MR diffusion tensor imaging（DTI）.Then，to establish the normal reference range，which would help early detection and diagnosis of prostate disease. Methods：50 healthy volunteers were divided into 3 groups according to different age：group A（15～30 years，n=14），group B（31～50 years，n=24），group C（＞51 years，n=12）.The FA and ADC values of PZ and CZ were measured.Difference between parameters of the PZ and CZ were assessed.Results：There was no significant difference of the FA and ADC values between the left and right of PZ（P>0.05）.There were significant differences of the FA and ADC values on PZ and CZ in each group（P<0.05）.The FA and ADC values on PZ in different age groups were（0.227±0.052），（0.202±0.055），（0.145±0.034）；（1.439±0.160）×10-3mm2/s，（1.652±0.256）×10-3mm2/s，（2.001±0.266）×10-3mm2/s，respectively.There were significant differences of FA and ADC values on PZ between these groups（P<0.05）.The FA and ADC values on CZ in different age groups were 0.291±0.08，0.287±0.045，0.257±0.059；（1.374±0.171）×10-3mm2/s,（1.382±0.178）×10-3mm2/s,（1.415±0.136）×10-3mm2/s，respectively.There was no significant difference of FA and ADC values on CZ among these groups（P>0.05）.Pearson analysis suggested that the FA values on PZ were negative correlation with ages（r=-0.498，P<0.05），and the ADC values on PZ were positive correlation with ages（r=0.682，P<0.05）.There was no correlation between the changes of FA and ADC values and age on CZ.Conclusion：DTI quantitative measurement can reflect age-related changes of normal prostate.The normal reference range is established，which provide reference for early detection and diagnosis of prostate disease.

Prostate；Magnetic resonance imaging；Diffusion tensor imaging

2015-05-09）

10.3969/j.issn.1672-0512.2015.06.006

江蘇省衛(wèi)生廳科研立項（H201262）。

王秀蘭，E-mail：1265476723@qq.com。