磁共振LAVA動(dòng)態(tài)增強(qiáng)半定量分析對(duì)前列腺癌的診斷價(jià)值＊

新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院放射影像中心 (新疆 烏魯木齊 830001)

陳 杰 任永芳 曲 源

磁共振LAVA動(dòng)態(tài)增強(qiáng)半定量分析對(duì)前列腺癌的診斷價(jià)值＊

新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院放射影像中心 (新疆 烏魯木齊 830001)

陳 杰 任永芳 曲 源

目的通過(guò)磁共振LAVA動(dòng)態(tài)增強(qiáng)(DCE-MRI)相關(guān)參數(shù)的分析，探討DCE-MRI對(duì)前列腺癌的診斷價(jià)值。方法對(duì)經(jīng)組織病理學(xué)證實(shí)的29例PCa和58例BPH患者行肝臟快速容積采集序列(LAVA)多期動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，獲得SI-T曲線，并計(jì)算出峰值時(shí)間(Tmax)、最大信號(hào)強(qiáng)度(Slmax%)、強(qiáng)化率(R)、流出分?jǐn)?shù)(washout)，比較各參數(shù)在PCa、gBPH、sBPH之間的差異，并進(jìn)行ROC曲線分析。結(jié)果PCa組SI-T曲線以速升下降型為主，gBPH、sBPH組以平臺(tái)型為主；Tmax、R、Washout三組組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，Slmax%組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；Tmax、R、Washout 值gBPH與sBPH分組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；Tmax的ROC曲線下面積最大，診斷敏感度及特異度分別為93.6%、84.6%；PCa組Tmax多在1分鐘內(nèi)(75.9%)，sBPH組Tmax多在1-2分鐘內(nèi)(55.5%)，而gBPH組Tmax多在兩組區(qū)間，即1-2分鐘(42.5%)及2分鐘后(40.0%)。結(jié)論DCE-MRI半定量分析在前列腺癌診斷中具有較高價(jià)值，可用于前列腺良惡性病變的鑒別診斷。

前列腺癌；肝臟容積加速成像；動(dòng)態(tài)增強(qiáng)

良性前列腺增生(Benign prostatic hyperplasia，BPH)和前列腺癌(Prostate cancer，PCa)是老年男性泌尿系統(tǒng)中較為常見(jiàn)的疾病。各種檢查對(duì)于二者的鑒別優(yōu)缺點(diǎn)不同，磁共振由于較好的軟組織分辨率，在二者的鑒別診斷中得到了廣泛的的運(yùn)用。不過(guò)由于不同類型的增生組織及Pca病理組織成分不同，在磁共振上的信號(hào)有一定的重疊。本研究通過(guò)運(yùn)用肝臟容積加速成像(Liver Acquisit ion with Volume Acceleration，LAVA)序列，探討MR動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描(Dynamic Cont rast Enhanced MR imaging，DCE-MRI)的半定量參數(shù)分析對(duì)前列腺癌的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料收集本院自2012年5月至2015年3月臨床疑似為前列腺疾病并行磁共振檢查患者87例。所有病例行手術(shù)或穿刺活檢后病理證實(shí)，包括PCa 29例和BPH 58例，58例BPH中40例以腺體增生為主(glandular BPH，gBPH)，18例以基質(zhì)增生為主(st romal BPH，sBPH)。PCa組患者年齡49～89歲，平均(68.9±9.6)歲，平均血清PAS(49.8±40.0)ng/ml；BPH組患者年齡42～68歲，平均(70.1±7.4)歲，平均血清PAS(15.4±13.6)ng/ml。

1.2 檢查方法應(yīng)用美國(guó)GE 1.5T HDXT MR成像儀，8通道腹部相陣控線圈。常規(guī)軸位掃描T1WI及T2WI序列后行DCE-MRI。DCE-MRI：運(yùn)用3D-LAVA技術(shù)，TR/ TE=3.05ms/1.37ms，層厚/層間距=4/0mm，F(xiàn)OV=320×320mm，矩陣320×256，經(jīng)左肘前靜脈快速注入(約2mL/s)釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)0.2 ml/kg體重。從注射造影劑起10秒后開(kāi)始掃描，掃描范圍為前列腺及精囊腺，一期12～15秒，共20～25期，總共5min。

1.3 影像及數(shù)據(jù)分析、處理由2名主治醫(yī)師以上職稱診斷醫(yī)師診斷圖像，對(duì)照病理結(jié)果運(yùn)用GE ADW4.4工作站分析及記錄數(shù)據(jù)。

感興趣區(qū)(ROI)的選擇：結(jié)合MRI圖像并對(duì)照病理結(jié)果確定病變范圍，選取病變中心區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，盡可能避免囊變、脂肪、空氣、鈣化等干擾。通過(guò)工作站后處自動(dòng)生成時(shí)間-信號(hào)曲線(signal intensity-time curve，SI-T曲線)。SI-T曲線分為三型：I型為緩慢強(qiáng)化型(早期強(qiáng)化后穩(wěn)定或緩慢強(qiáng)化)；II型為平臺(tái)型(早期強(qiáng)化后出現(xiàn)平臺(tái)期)，III型為速升下降型(早期強(qiáng)化后隨即下降)。

對(duì)于SI-T曲線進(jìn)一步選取(1)峰值時(shí)間(Tmax)：增強(qiáng)掃描開(kāi)始至信號(hào)強(qiáng)度達(dá)最大值的時(shí)間。(2)最大信號(hào)強(qiáng)度(Slmax%)：Slmax%=(Slmax-Slpre)/SIPre×100%。(3)強(qiáng)化率(R)：R=(SImax-SIPre)/Tmax。(4)流出分?jǐn)?shù)(washout)：washout =(Slmax-Slend)/Slmax×100%。其中Slmax為強(qiáng)化峰值的信號(hào)強(qiáng)度，SIPre為注射對(duì)比劑前的信號(hào)強(qiáng)度，Slend為最后一次掃描時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法本研究運(yùn)用的是SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件，SI-T曲線類型及達(dá)峰情況比較采用多個(gè)獨(dú)立樣本非參數(shù)檢驗(yàn)法(K-Independent Samp le)。 SI-T參數(shù)比較分別進(jìn)行單因素方差分析，取P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同時(shí)進(jìn)行特征曲線(Receiver Ope rat ing Character istc,ROC)分析，確定SI-T參數(shù)最佳診斷界值。

2 結(jié) 果

2.1 一般MRI表現(xiàn)29例PCa T2WI示前列腺外周帶和/或中央腺內(nèi)可見(jiàn)斑片狀、結(jié)節(jié)狀低信號(hào)，邊界不清，部分突破包膜，8例精囊腺受累。

58例BPH患者，3例病灶位于外周帶，T2WI呈低信號(hào)結(jié)節(jié)影，邊界清晰。55例病灶位于中央腺體，T1WI上表現(xiàn)為均勻等低信號(hào)，T2WI上表現(xiàn)為中央腺體體積增大，可見(jiàn)高/低信號(hào)結(jié)節(jié)，部分結(jié)節(jié)信號(hào)不均勻，外周帶受壓變薄，部分病例外周帶顯示不清。

DCE-MRI示BPH多表現(xiàn)為中央腺體結(jié)節(jié)明顯不均勻強(qiáng)化，部分結(jié)節(jié)早期明顯強(qiáng)化，延遲后持續(xù)強(qiáng)化。PCa多表現(xiàn)為病灶早期明顯不均勻強(qiáng)化，延遲后低強(qiáng)化，部分結(jié)節(jié)呈持續(xù)強(qiáng)化。增強(qiáng)后2例PCa更加清晰的顯示癌灶對(duì)精囊腺侵犯。7例PCa患者見(jiàn)盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶，強(qiáng)化特點(diǎn)與癌灶基本相似(見(jiàn)圖1-6)。

2.2 動(dòng)態(tài)增強(qiáng)時(shí)間-信號(hào)曲線分析gBPH、sBPH及Pca動(dòng)態(tài)增強(qiáng)時(shí)間-信號(hào)曲線類型比較結(jié)果(見(jiàn)表1)。

表1 gBPH、sBPH及Pca動(dòng)態(tài)增強(qiáng)時(shí)間-信號(hào)曲線類型比較

2.3 動(dòng)態(tài)增強(qiáng)參數(shù)分析結(jié)果(1)Tmax、R、Washout組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，Slmax%組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；Tmax、R、Washout值gBPH與sBPH分組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)(表2)。(2)Tmax、R、Washout診斷前列腺癌的ROC曲線及診斷效能(見(jiàn)圖7、表3)。(3)分別以1分鐘和2分鐘為界gBPH、sBPH及Pca組達(dá)峰情況比較(表4)。

表2 gBPH、sBPH及Pca動(dòng)態(tài)增強(qiáng)參數(shù)比較

3 討 論

動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描的原理主要基于病變區(qū)血供的多少、血管的通透性、細(xì)胞外間隙的大小，其中腫瘤的新生血管生成是比較重要的因素之一[1]。由于PCa較BPH新生血管更為豐富，因此SI-T曲線可以很好的反映PCa及BPH這種病理改變。本研究通過(guò)對(duì)SI-T曲線分析發(fā)現(xiàn)PCa組以III型曲線為主(75.9%)，而B(niǎo)PH以II型曲線為主(70.7%)，兩者之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。PCa強(qiáng)化方式以快進(jìn)快出較多，符合典型的惡性腫瘤的強(qiáng)化方式，提示腫瘤微血管密度大、血管通透性高。而B(niǎo)PH多以緩慢強(qiáng)化或持續(xù)強(qiáng)化為主，而不同類型的BPH間曲線類型存在一定重疊，但差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05)，sBPH更多的出現(xiàn)II型曲線(77.8%)。但對(duì)于中央腺體BPH合并PCa的病例，有時(shí)由于中央腺體增生明顯持續(xù)強(qiáng)化，可以掩蓋癌灶，本組中有4例中央腺癌灶誤診為增生，回顧性分析，4例PAS明顯升高，因此PSA明顯升高伴中央腺體區(qū)異常強(qiáng)化結(jié)節(jié)時(shí)，應(yīng)高度懷疑是否有癌灶存在。

典型的PCa及BPH差別顯著，而少數(shù)PCa與BPH在曲線診斷上存在重疊，鑒別比較困難。因此本研究引入動(dòng)態(tài)增強(qiáng)常用參數(shù)進(jìn)行分析研究。Tmax、R、Washout主要反映了血供進(jìn)出病變的速率，而Slmax%主要反映組織血供的血流量。R、Washout均能較好的反映BPH及Pca病變組織血管微循環(huán)特點(diǎn)[2]。通過(guò)比較我們發(fā)現(xiàn)Tmax、R、Washout三組參數(shù)在PCa組與BPH組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究結(jié)果基本相同[3-5]。而各參數(shù)在gBPH與sBPH分組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。多個(gè)研究[6-9]表明SI-T曲線參數(shù)可以很好的鑒別PCa及BPH。Jackson[7]等認(rèn)為動(dòng)態(tài)增強(qiáng)定量分析對(duì)鑒別PCa及BPH無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。

表3 Tmax、R、Washout診斷前列腺癌的診斷效能及界值

表4 分別以1分鐘和2分鐘為界gBPH、sBPH及Pca組達(dá)峰情況比較

通過(guò)進(jìn)一步分析三組參數(shù)的診斷效能，我們發(fā)現(xiàn)Tmax的ROC曲線下面積最大，靈敏度及特異度較高，在實(shí)際工作者的運(yùn)用價(jià)值最大。本研究中Tmax界值為69S，我們?cè)O(shè)定以1分鐘為單位，可以發(fā)現(xiàn)PCa組峰值時(shí)間多在1分鐘內(nèi)(75.9%)，sBPH組峰值時(shí)間多在1-2分鐘內(nèi)(55.5%)，而gBPH組峰值時(shí)間有兩組區(qū)間，即1-2分鐘(42.5%)及2分鐘后(40.0%)。因此我們認(rèn)為峰值時(shí)間可以很好的鑒別PCa及BPH，但對(duì)于gBPH及sBPH有部分重疊。

綜上所述，DCE-MRI半定量分析對(duì)于PCa及BPH有一定價(jià)值，但在部分病例中存在重疊，目前多種功能成像如DWI、MRS、DTI等磁共振功能成像均運(yùn)用于前列腺疾病的診斷[10-12]，多種成像技術(shù)的綜合運(yùn)用，可以大大提高對(duì)前列腺疾病診斷和分期的準(zhǔn)確性。

圖1-3 前列腺癌。圖1 T2WIMRI序列前列腺左外周帶見(jiàn)不規(guī)則稍低信號(hào)結(jié)節(jié)（箭頭）；圖2 動(dòng)態(tài)增強(qiáng)相應(yīng)區(qū)域可見(jiàn)明顯強(qiáng)化（箭頭）；圖3 SI-T曲線呈III型曲線。圖4-6 前列腺增生。圖4 T2WI-MRI序列前列腺中央腺體左份見(jiàn)低信號(hào)結(jié)節(jié)影（箭頭）；圖5 動(dòng)態(tài)增強(qiáng)病變區(qū)可見(jiàn)明顯強(qiáng)化；圖6 SI-T曲線呈II型曲線。圖7 Tmax、R、Washout診斷前列腺癌的ROC曲線圖。

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(本文編輯: 黎永濱)

Application of Semi-Quantitative Parameters of Dynamic Contrast-Enhanced MRI in Prostate Cancer*

CHEN Jie, REN Yong-fang, QU Yuan. Department of Radiology and Medical Imaging, People's Hospital of Xinjiang Uyghur Autonomous Region, U rumqi, X injiang, 830001,P.R.China

ObjectiveBy analyzing the LAVA dynam ic enhanced magnetic resonance (DCE-MR I) related parameters to evaluate the diagnostic value of DCE-MR I for prostate cancer.Methods29 patients with PCa and 58 BPH patients with liver histopathology confirmed the line fast volume acquisition sequence (LAVA) multiphase dynam ic enhanced scan, access SI-T curve, and calculate the peak time (Tmax), the maximum signal strength (Slmax %), enhancement ratio (R), out of scores (washout), compare the differences in the parameters between PCa, gBPH, sBPH of, and ROC curve analysis.ResultsPCa group SI-T curve at a speed drop liter main type, gBPH, sBPH platform-type-based group; between Tmax, R, W ashout three groups was statistically significant (P＜0.05) differences between the groups was not Slmax% statistically significant (P＞0.05); Tmax, R, W ashout value between gBPH and sBPH group showed no significant difference (P＞0.05); area under the ROC curve Tmaxlargest diagnostic sensitivity and specificity were 93.6%, 84.6%; PCa group within Tmaxmore (75.9%) one minute, sBPH group more in Tmax (55.5%) for 1-2 m inutes, and two more in gBPH group Tm axrange, ie 1-2 m inutes (42.5%) and after 2 m inutes (40.0%).ConclusionSem i-quantitative analysis of DCE-MR I has a higher value in the diagnosis of prostate cancer can be used for differential diagnosis of benign and malignant prostate lesions.

Prostate Cancer; Liver Volume Accelerated Imaging; Dynam ic Contrastenhanced

R445.2；R737.25

A

新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院院內(nèi)科研項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：20130107)

10.3969/j.i s s n.1672-5131.2016.01.031

2015-12-05

陳 杰