磁共振動態(tài)增強及擴散加權(quán)成像對前列腺癌灶診斷價值的Meta分析

宋惠貞　SONG Huizhen尹　喜　YIN Xi張　林　ZHANG Lin

磁共振動態(tài)增強及擴散加權(quán)成像對前列腺癌灶診斷價值的Meta分析

宋惠貞SONG Huizhen尹喜YIN Xi張林ZHANG Lin

作者單位
石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院MR室新疆石河子832000

目的 采用Meta分析系統(tǒng)性地比較磁共振動態(tài)增強（DCE-MRI）、擴散加權(quán)成像（DWI）及兩者聯(lián)合應(yīng)用對前列腺癌灶的診斷價值。資料與方法 以“前列腺癌、擴散加權(quán)成像、DWI、動態(tài)增強、DCE-MRI、prostate、cancer、dynamic contrast enhanced、diffusion weighted imaging”為檢索詞，檢索2005年1月—2015年12月中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、PubMed及Springer Link中收錄的關(guān)于DCE-MRI和DWI對前列腺癌灶診斷價值的文獻。對符合要求的文獻進行質(zhì)量評價和異質(zhì)性檢驗，匯總合并敏感度和特異度，并進行匯總受試者工作特征曲線分析。結(jié)果 共納入7篇文獻，均為英文文獻，共包括447例患者，以4561個感興趣區(qū)作為研究對象。DCE、DWI及兩者聯(lián)合診斷的合并敏感度分別為0.36（95% CI 0.31～0.57）、0.61（95% CI 0.57～0.65）、0.73（95% CI 0.68～0.77），合并特異度分別為0.89（95% CI 0.90～0.98）、0.89（95% CI 0.88～0.90）、0.81（95% CI 0.78～0.83），匯總受試者工作特征曲線下面積分別為0.7536、0.8402、0.8425。結(jié)論 DWI診斷前列腺癌灶的準(zhǔn)確性優(yōu)于DCE，兩者聯(lián)合診斷效果更好。

前列腺腫瘤；磁共振成像；擴散加權(quán)成像；圖像增強；Meta分析

前列腺癌是老年男性常見的惡性腫瘤，其死亡率呈逐年升高趨勢。MRI對前列腺癌的檢出、定位及分期具有獨特優(yōu)勢，是目前最佳的影像學(xué)診斷方法。傳統(tǒng)T2WI對前列腺癌檢出的敏感度和特異度較低［1］。近年許多學(xué)者采用擴散加權(quán)成像（DWI）、磁共振動態(tài)增強（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI）掃描對前列腺癌的診斷價值進行了研究，本研究采用Meta分析對DCE-MRI、DWI及兩者聯(lián)合診斷前列腺癌灶進行系統(tǒng)性比較，為前列腺癌灶診斷的序列選擇提供更加有力的證據(jù)。

1　資料與方法

1.1文獻檢索 以“前列腺癌、擴散加權(quán)成像、DWI、動態(tài)增強、DCE-MRI、prostate、cancer、dynamic contrast enhanced、diffusion weighted imaging”為檢索詞，檢索中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、PubMed及Springer Link。收集DCE-MRI和DWI對前列腺癌灶診斷價值的文獻，檢索時間為2005年1月—2015年12月。為盡量避免漏查文獻，采用手工檢索和網(wǎng)絡(luò)檢索相結(jié)合的方式，對納入文獻的參考文獻均進行二次檢索。

1.2文獻納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①研究類型，均采用DCE及DWI診斷前列腺癌，診斷試驗以超聲引導(dǎo)下穿刺活檢或前列腺癌切除術(shù)后病理結(jié)果作為“金標(biāo)準(zhǔn)”，為回顧性研究或前瞻性研究；②研究對象，來自臨床疑似前列腺癌患者的前列腺組織的單個感興趣區(qū)（ROI）；③研究結(jié)果，均能獲得診斷試驗的四格表數(shù)據(jù)；④文獻語種為中文和英文。排除標(biāo)準(zhǔn)：①文摘、綜述、述評或個案報道類文獻；②數(shù)據(jù)重復(fù)發(fā)表；③DCEMRI及DWI研究的對象不是同一組病例；④診斷過程中前列腺組織ROI的放置參照T2WI圖像上的異常信號或病理結(jié)果提示。

1.3文獻資料提取 由1名影像學(xué)主治醫(yī)師及1名泌尿科主治醫(yī)師獨立檢索，并按照預(yù)先制訂的納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)篩選文獻、進行資料提取，意見不一致時討論確定。提取內(nèi)容包括作者、發(fā)表時間、患者年齡、樣本量、儀器設(shè)備、線圈類型、b值、診斷“金標(biāo)準(zhǔn)”、DCE及DWI的診斷方法。

1.4文獻質(zhì)量評價 按照Cochrane協(xié)作網(wǎng)推薦的QUADAS（quality assessment of diagnostic accuracy studies）作為診斷性試驗的質(zhì)量評價工具［2］，評價診斷性文獻質(zhì)量。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法 采用Meta-Disc 1.4及STATA軟件，首先通過Egger法檢測文獻發(fā)表偏倚，同時采用χ2檢驗對各研究診斷比值比進行異質(zhì)性分析，I2＜50%、P＞0.05則無異質(zhì)性，采用固定效應(yīng)模型進行分析；I2≥50%、P＜0.05則存在異質(zhì)性，采用隨機效應(yīng)模型進行分析。其中分析異質(zhì)性來源，包括閾值效應(yīng)和非閾值效應(yīng)。隨后對全部納入研究進行Meta分析，計算合并敏感度、特異度和匯總受試者工作特征（ROC）曲線下面積，所有結(jié)果均用95% CI表示，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1文獻檢索結(jié)果按照檢索詞初步檢索文獻414篇，排除未達到納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻（圖1），共納入7篇文獻進入Meta分析，其基本特征見表1。納入的7篇文獻包含同時應(yīng)用DCE和DWI診斷前列腺癌，其中僅3篇文獻除對比單獨使用DCE和DWI診斷技術(shù)外，還對比了兩者聯(lián)合應(yīng)用對前列腺癌灶的診斷價值。

圖1　納入文獻篩選流程

2.2發(fā)表偏倚檢驗結(jié)果經(jīng)Egger檢驗，以0.05為檢驗水準(zhǔn)，P=0.072，表明納入文獻未發(fā)現(xiàn)發(fā)表偏倚。

2.3納入文獻的基本特征及質(zhì)量評價納入的7篇文獻［3-9］共包含447例患者，4561個ROI，其中癌灶1068例，并均經(jīng)病理證實。納入文獻的基本特征見表1，方法學(xué)質(zhì)量評價見表2：其中5篇文獻［3-4，6，8-9］評為13分，2篇文獻［5，7］評為12分。

2.4Meta分析結(jié)果

2.4.1異質(zhì)性檢驗通過診斷比值比分析異質(zhì)性，DCE診斷組I2=57.5%，P＜0.05；DWI診斷組I2=14.1%，P＞0.05；DCE+DWI診斷組I2=0.0%，P＞0.05。結(jié)果表明只有DCE診斷組納入文獻存在較大異質(zhì)性，采用隨機效應(yīng)模型，同時檢測是否存在閾值效應(yīng)，Spearman相關(guān)分析結(jié)果表明，敏感度與（1-特異度）呈高度正相關(guān)（r=0.893，P＜0.05），均表明存在閾值效應(yīng)；DWI及聯(lián)合診斷組不存在異質(zhì)性，采用固定效應(yīng)模型。

2.4.2敏感性分析為觀察合成結(jié)果的穩(wěn)定程度，分別將不同診斷組納入的數(shù)據(jù)逐一排除并重新匯總比值比，顯示被排除后改變量不大，表明納入文獻的穩(wěn)定性好，結(jié)果可信度高。

2.4.3亞組分析DCE診斷組的異質(zhì)性較大，對可能影響異質(zhì)性的因素（設(shè)備類型、線圈類型）進行亞組分析。①僅納入以3.0T作為設(shè)備類型的文獻時，無明顯的異質(zhì)性（I2=38.3%，P＞0.05）；②僅納入以1.5T作為設(shè)備類型的文獻時，仍存在較大異質(zhì)性（I2=67.7%，P＜0.05）；③僅納入線圈類型為直腸內(nèi)線圈的文獻時，無異質(zhì)性（I2=0.0%，P＞0.05）；④僅納入線圈類型為體部線圈的文獻時，具有較明顯的異質(zhì)性（I2=70.0%，P＜0.05）。

表1　納入文獻的基本特征

表2　納入文獻的QUADAS條目評價

2.5合并值計算及其對比結(jié)果

2.5.1合并值計算根據(jù)DCE診斷組采用隨機效應(yīng)模型，DWI診斷組及聯(lián)合診斷組采用固定效應(yīng)模型合并效應(yīng)量，DCE、DWI及兩者聯(lián)合診斷的合并敏感度分別為0.36（95% CI 0.31～0.57）、0.61（95% CI 0.57～0.65）、0.73（95% CI 0.68～0.77）；合并特異度分別為0.89（95% CI 0.90～0.98）、0.89（95% CI 0.88～0.90）、0.81（95% CI 0.78～0.83）；匯總ROC曲線下面積（AUC）分別為0.7536、0.8402、0.8425。見圖2。

2.5.23組合并值比較3組診斷技術(shù)敏感度差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=224.400，P＜0.05），特異度差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=71.576，P＜0.05）；聯(lián)合診斷組的診斷效果最好，其次為DWI診斷組，DCE診斷的準(zhǔn)確性相對較差。

圖2　DCE診斷組（A）、DWI診斷組（B）及DCE+DWI診斷組（C）的匯總ROC曲線

3　討論

3.1診斷價值 DCE技術(shù)可直接反映組織血流灌注情況，由于腫瘤組織具有豐富的新生血管及高血管滲透性等生理特性，對比劑能快速并大量地進入腫瘤組織，呈現(xiàn)“快進快出”特性［10］。DWI是能在活體中評價水分子隨機擴散運動的無創(chuàng)性檢查技術(shù)，具有掃描時間短、無需復(fù)雜的后處理等優(yōu)勢。前列腺癌組織結(jié)構(gòu)緊密紊亂，其腫瘤細胞核體積大，核-漿比例高，上述因素均使前列腺癌組織中水分子的擴散運動明顯受限，表現(xiàn)為較低的ADC值及DWI圖像上呈高信號。

本研究匯總分析結(jié)果表明，DCE的診斷敏感度較低，容易遺漏部分微小病灶。DCE與DWI聯(lián)合應(yīng)用的診斷敏感度最高，降低了前列腺癌灶的漏診率，以便早期發(fā)現(xiàn)癌灶；3組診斷技術(shù)的特異度均較高；AUC是衡量某一診斷方法準(zhǔn)確性的指標(biāo)，AUC越接近1，診斷效果越好［11］，本研究中3組技術(shù)的AUC均大于0.75，表明有較高的診斷準(zhǔn)確性。總之，DWI、DCE聯(lián)合DWI診斷前列腺癌灶均具有較高的準(zhǔn)確性，其中聯(lián)合診斷組的診斷效果最好；DCE的診斷準(zhǔn)確性相對較差。

3.2文獻異質(zhì)性 目前DCE對前列腺癌灶診斷最大的局限性在于尚無統(tǒng)一的診斷方式來評估組織血流灌注情況［12］。常見的3種診斷方法為：①直觀法，直接觀察原始圖像的ROI表現(xiàn)為“快進快出”為最簡便的方式，但這種方法受診斷醫(yī)師閱片能力的影響，若診斷醫(yī)師工作經(jīng)驗不同，可對圖像造成解讀偏移。②半定量分析法，為了提高動態(tài)增強掃描診斷分析的客觀性，半定量分析時間-信號強度曲線的特征正逐漸得到應(yīng)用，常用的計量參數(shù)有起始強化時間、強化曲線的平均和初始上升梯度、最大信號強度等［13］。③定量分析法，以腫瘤組織微血管密度及組織血管通透性改變等為基礎(chǔ)評價腫瘤的生理特性［14］，常用的參數(shù)有容量轉(zhuǎn)移常數(shù)（Ktrans）、血管外細胞外容積分數(shù)（Ve）及速率常數(shù)（Kep），但需進行復(fù)雜、費時的后處理工作才能獲得上述定量參數(shù)［13］。

本研究對DCE-MRI診斷前列腺癌灶納入的7篇文獻進行Meta分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)異質(zhì)性較大是由于存在閾值效應(yīng)，推測其主要原因是由于診斷標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，其中除大多研究采用直觀法外，無量化的診斷標(biāo)準(zhǔn)，僅1篇研究［5］采用定量分析法，由于納入文獻數(shù)量有限，因而對前列腺癌灶的診斷效果不便做出準(zhǔn)確的對比。此外，導(dǎo)致異質(zhì)性較大的原因可能是納入文獻的設(shè)備類型、線圈類型的選擇不同，對此進行亞組分析后，部分僅納入3.0T MR設(shè)備或直腸線圈的研究異質(zhì)性明顯降低。

DWI診斷組共納入7篇文獻，I2=14.1%，不存在異質(zhì)性，由于前列腺癌組織ADC值較低，其直接影響因素為b值的選擇，對納入文獻進行回顧發(fā)現(xiàn)，均采用較高b值（600 s/mm2、800 s/mm2、1000 s/mm2），對異質(zhì)性的影響不大。

3.3本研究的優(yōu)勢與不足 本研究納入標(biāo)準(zhǔn)為DCE和DWI技術(shù)均來自同一組病例資料。此前有1篇相關(guān)的Meta分析［15］比較了DCE與DWI單獨應(yīng)用對前列腺癌灶的檢出價值，以應(yīng)用DWI診斷技術(shù)為納入標(biāo)準(zhǔn)，但并非所有病例均采用了兩種診斷技術(shù)，不利于嚴(yán)格比較兩種診斷技術(shù)準(zhǔn)確性的高低。另外，本研究針對的是DWI和DCE單獨及聯(lián)合診斷3組資料，在選擇ROI時，將T2WI圖像的異常信號區(qū)或病理結(jié)果告知的區(qū)域列為排除標(biāo)準(zhǔn)，保證了診斷過程的獨立性。

本研究的局限性：①由于納入文獻數(shù)量較少，不能做回歸分析、探討異質(zhì)性的來源；②本研究未納入中文文獻，其中大多數(shù)DCE或DWI診斷前列腺癌時，以T2WI圖像或病理檢查結(jié)果作為參考，未探討DCE或DWI對前列腺癌的獨立診斷價值；以及上述文獻的研究對象是前列腺癌患者，而不是更加細化的癌灶。

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（本文編輯張春輝）

Dynamic Contrast-enhanced Magnetic Resonance Imaging and Diffusion Weighted Imaging in Prostate Cancer Diagnosis: A Meta-analysis

Purpose To compare the diagnostic value of dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging （DCE-MRI）， diffusion weighted imaging （DWI） and two techniques combined in prostate cancer using meta-analysis. Materials and Methods

Prostatic neoplasms； Magnetic resonance imaging； Diffusion weighted imaging； Image enhancement； Meta-analysis

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.09.018

張林

Department of MR Room， the First Affiliated Hospital of the Medical College， Shihezi University， Shihezi832000， China

Address Correspondence to: ZHANG Lin E-mail: zl123ct@sina.com

R737.25；R730.42

2016-05-25

修回日期： 2016-06-27

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2016年 第24卷 第9期：701-705

Chinese Journal of Medical Imaging 2016 Volume 24 （9）: 701-705

Using "prostate cancer" "diffusion weighted imaging" and "dynamic contrast enhanced" as key words， CNKI， Wanfang database， PubMed and Springer Link were searched from January 2005 to December 2015. Those included studies discussed the diagnostic value of DWI and DCE-MRI for prostate cancer lesions. The quality and heterogeneity of the articles were evaluated. Sensitivity and specificity were summarized to generate receiver operating characteristic curves. Results Seven studies were selected and all in English. A total of 4561 regions of interest in 447 patients were analyzed. The sensitivity for DCEMRI， DWI and two techniques combined were 0.36 （95% CI 0.31-0.57）， 0.61 （95% CI 0.57-0.65）， 0.73 （95% CI 0.68-0.77）， respectively； with specificity of 0.89 （95% CI 0.90-0.98）， 0.89 （95% CI 0.88-0.90）， 0.81 （95% CI 0.78-0.83）， respectively. The summary area under curve was 0.7536， 0.8402 and 0.8425， respectively. Conclusion DWI is superior to DCE-MRI in diagnosing prostate cancer. Combining two techniques can provide better diagnostic accuracy.