PI-RADS V2評(píng)分聯(lián)合DTI定量參數(shù)對(duì)前列腺移行帶良惡性結(jié)節(jié)的診斷價(jià)值

杜舒曼，張 林

（石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，新疆石河子 832000）

0 引言

前列腺癌是男性泌尿生殖系統(tǒng)常見(jiàn)的惡性腫瘤，其發(fā)病率和死亡率在我國(guó)呈逐年上升的趨勢(shì)[1]，嚴(yán)重威脅中老年男性的健康。臨床上25%～30%的前列腺癌發(fā)生于移行帶，而移行帶是良性前列腺增生的主要發(fā)生部位，使得準(zhǔn)確檢出移行帶前列腺癌成為臨床與影像診斷的一大難點(diǎn)[2-3]。2014年公布的第二版前列腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（PI-RADS V2）是目前全球公認(rèn)的前列腺M(fèi)RI檢查和診斷指南[4]，具有良好的診斷性能。近年來(lái)，MRI功能成像技術(shù)逐漸涌現(xiàn)，其中擴(kuò)散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）技術(shù)在前列腺癌與前列腺增生方面的研究逐步增多，而針對(duì)移行帶前列腺癌的研究尚少。本文旨在探討PI-RADS V2評(píng)分、DTI定量參數(shù)及兩者聯(lián)合應(yīng)用對(duì)移行帶良惡性結(jié)節(jié)的診斷價(jià)值，以期為臨床提供無(wú)創(chuàng)且診斷效能更高的前列腺癌檢查方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2016年1月至2017年12月來(lái)本院進(jìn)行前列腺M(fèi)RI掃描的患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）接受前列腺多參數(shù) MRI（multi-parametric MRI，MPMRI）和DTI掃描且病灶位于移行帶；（2）如果穿刺活檢在MRI檢查前進(jìn)行，則至少要在穿刺活檢6周后方可行前列腺M(fèi)RI掃描；（3）前列腺檢查前均未進(jìn)行內(nèi)分泌、放射及手術(shù)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）未經(jīng)超聲引導(dǎo)下穿刺或手術(shù)病理證實(shí)的患者；（2）圖像質(zhì)量差，影響分析判斷。

共有55例患者納入研究，根據(jù)結(jié)節(jié)穿刺病理結(jié)果分成前列腺癌組和前列腺增生組。其中前列腺癌組23例（24個(gè)病灶），年齡 55～88歲，平均（75.7±7.1）歲；前列腺增生組32例（37個(gè)病灶），年齡58～89歲，平均（72.2±6.9）歲。所有患者行前列腺M(fèi)RI掃描前均簽署知情同意書。

1.2 MRI掃描參數(shù)

采用GE 750MR 3.0T掃描儀及8通道體部專用相控陣線圈。

T2WI檢查：采用快速自旋回波序列（turbo spin echo，TSE），重復(fù)時(shí)間（repetition time，TR）1270ms，回波時(shí)間（echotime，TE）65ms，層厚 3.0mm，間距 0，視野（field of view，F(xiàn)OV）400 mm×400 mm，矩陣 384×384。

擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）檢查：采用平面回波成像（echo planar imaging，EPI），b值采用 0 和 1 000 s/mm2，TR 3 600 ms，TE 58 ms，層厚4.0mm，間距 0，F(xiàn)OV 400 mm×400 mm，矩陣 128×160。

DTI檢查：采用自旋-平面回波成像（spin echoecho planar imaging，SE-EPI），b 值為 800 s/mm2，TR 4 600 ms，TE 89 ms，層厚 3 mm，間距 0，F(xiàn)OV 250 mm×250 mm，矩陣256×256，擴(kuò)散敏感梯度方向數(shù)量為25，激勵(lì)次數(shù)為2。

1.3 圖像分析

在影像歸檔和通信系統(tǒng)（picture archiving and communication systems，PACS）工作站上由 2位醫(yī)師（分別具有2、8 a泌尿生殖MRI診斷經(jīng)驗(yàn)）采用盲法共同閱片，意見(jiàn)不同時(shí)經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。

將DTI原始數(shù)據(jù)傳至GEAW4.6工作站經(jīng)Functool MADC軟件進(jìn)行后處理，測(cè)量各個(gè)結(jié)節(jié)灶的表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）和各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）。再由上述2位醫(yī)師依據(jù)T2WI圖像上的異常信號(hào)灶及病理檢查結(jié)果對(duì)應(yīng)異常信號(hào)灶提示，選取病灶的最大層面描繪感興趣區(qū)，范圍盡量包括整個(gè)病灶，但不超過(guò)病灶邊緣，同時(shí)避開(kāi)尿道、鈣化、囊變壞死灶等，每個(gè)病灶重復(fù)測(cè)量3次后，取其平均值作為最終的FA值和ADC值。

1.4 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

前列腺移行帶PI-RADS V2評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：（1）1分：均勻中等信號(hào)強(qiáng)度（正常）；（2）2分：局限性低信號(hào)或不均勻有包膜的結(jié)節(jié)（前列腺增生）；（3）3分：邊緣模糊，信號(hào)強(qiáng)度不均勻，包括其他不符合2、4或5分標(biāo)準(zhǔn)者（良惡性不確定）；（4）4分：呈透鏡狀或邊界不清，均勻中度低信號(hào)，最大徑＜1.5 cm（可能是前列腺癌）；（5）5分：影像表現(xiàn)同4分，但最大徑≥1.5 cm，或有明確向前列腺外延伸或侵犯（很可能是前列腺癌）。移行帶病灶以T2WI檢查評(píng)分為主，當(dāng)T2WI檢查評(píng)分為1、2、4、5分時(shí)，即為最終評(píng)分。當(dāng)T2WI檢查評(píng)分為3分時(shí)，再結(jié)合DWI檢查所得評(píng)分進(jìn)行綜合判定：當(dāng)DWI檢查評(píng)分小于或等于4分時(shí)，最終評(píng)分仍為3分；當(dāng)DWI檢查評(píng)分為5分時(shí)，最終評(píng)分則為4分[4]。

1.5 觀察指標(biāo)

觀察PI-RADS V2評(píng)分及DTI定量參數(shù)ADC值、FA值，并對(duì)照病理，確定良惡性結(jié)節(jié)鑒別診斷的閾值大小。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0和MedCalc15.2.2統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。對(duì)DTI定量參數(shù)ADC值、FA值及PIRADS V2評(píng)分結(jié)果進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。通過(guò)ROC（receiver operating characteristic）曲線分析PI-RADS V2評(píng)分和DTI定量參數(shù)單獨(dú)及聯(lián)合診斷前列腺癌的效能，并采用Z檢驗(yàn)比較二者單獨(dú)及聯(lián)合診斷的曲線下面積（area under curve，AUC）。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組患者的影像特征及PI-RADS V2評(píng)分

惡性結(jié)節(jié)在T2WI及ADC圖像上通常表現(xiàn)為較均勻的低信號(hào)。而良性結(jié)節(jié)在T2WI及ADC圖像上大多呈高信號(hào)，部分呈等或低信號(hào)。結(jié)節(jié)最大徑為23 mm，最小徑為9 mm。典型病例圖像如圖1、2所示。前列腺癌組的PI-RADS V2評(píng)分高于前列腺增生組，以 4、5 分居多，二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），詳見(jiàn)表1。以4分為診斷閾值時(shí)，和病理結(jié)果對(duì)照，有6例漏診，4例誤診，正確檢出51例。

圖1 前列腺癌患者的MRI圖像

2.2 DTI定量參數(shù)比較

前列腺癌組與前列腺增生組的ADC值及FA值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），詳見(jiàn)表2。

圖2 前列腺增生患者的MRI圖像

表1 2組患者的病理結(jié)果與PI-RADS V2評(píng)分結(jié)果對(duì)照（病灶數(shù)）個(gè)

表2 2組患者的DTI參數(shù)及PI-RADS V2評(píng)分結(jié)果

2.3 PI-RADS V2評(píng)分、DTI定量參數(shù)及二者聯(lián)合的診斷價(jià)值比較

PI-RADSV2評(píng)分聯(lián)合DTI定量參數(shù)診斷的AUC值與單獨(dú)DTI定量參數(shù)診斷的AUC值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=2.055，P<0.05）；PI-RADS V2 評(píng)分聯(lián)合DTI定量參數(shù)診斷的AUC值與單獨(dú)PI-RADS V2評(píng)分診斷的AUC值比較，差異亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=2.582，P<0.05）；PI-RADS V2 評(píng)分診斷與 DTI定量參數(shù)診斷比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=0.660，P>0.05）。DTI定量參數(shù)診斷的敏感度較高，但特異度偏低。PIRADSV2評(píng)分診斷的特異度較高，敏感度欠佳。PIRADS V2評(píng)分聯(lián)合DTI定量參數(shù)診斷效果最佳（AUC=0.974），且特異度中等，敏感度最高。詳見(jiàn)表3及圖3。

表3 PI-RADS V2評(píng)分、DTI定量參數(shù)及二者聯(lián)合在移行帶前列腺癌中的診斷價(jià)值

圖3 PI-RADSV2評(píng)分、DTI定量參數(shù)診斷及二者聯(lián)合診斷移行帶前列腺癌與前列腺增生的ROC曲線

3 討論

前列腺癌在移行帶的發(fā)生率雖然較低，但其病灶位置相對(duì)隱匿，在直腸指診中不易觸及，故經(jīng)直腸超聲引導(dǎo)下穿刺活檢時(shí)漏診率相對(duì)較高[5]。但 Akin 等[6]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在前列腺移行帶的腫瘤灶更易局限不易外侵，因此早期無(wú)創(chuàng)地診斷前列腺病灶的良惡性，為臨床穿刺活檢及治療方案的選擇提供參考至關(guān)重要。

3.1 基于MP-MRI的PI-RADS V2評(píng)分對(duì)移行帶前列腺癌的診斷價(jià)值

MRI是目前公認(rèn)最佳的前列腺癌影像學(xué)診斷方法[7]，前列腺M(fèi)P-MRI目前主要用于腫瘤的定位診斷、良惡性分級(jí)、監(jiān)測(cè)及生化復(fù)發(fā)的評(píng)估，并可以用于引導(dǎo)穿刺活檢和指導(dǎo)臨床治療。最新發(fā)布的PIRADS V2是在第一版前列腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（PI-RADS V1）臨床實(shí)踐的基礎(chǔ)上的補(bǔ)充完善，不僅簡(jiǎn)化了評(píng)分系統(tǒng)，依據(jù)病灶位置進(jìn)行分區(qū)評(píng)分，更突出了T2WI序列在移行帶前列腺癌診斷中的權(quán)重，提升了PI-RADS V2評(píng)分系統(tǒng)的診斷效能[8]。前列腺移行帶常并發(fā)前列腺增生、前列腺炎或其他良性病變，而增生結(jié)節(jié)組織成分不同時(shí)在T2WI上信號(hào)常不均一。以基質(zhì)增生為主的結(jié)節(jié)甚至可表現(xiàn)為DWI明顯高信號(hào)，因此評(píng)分跨越范圍廣，使得T2WI及DWI作為移行帶前列腺癌診斷的主要序列時(shí)仍存在一定的灰區(qū)。Polanec等[9]研究發(fā)現(xiàn)，以PI-RADS V2評(píng)分診斷移行帶前列腺癌時(shí)的AUC值為0.81～0.84，且特異度較敏感度稍低，本研究結(jié)果與此相仿。Zhang等[10]對(duì)13篇與PI-RADS V2評(píng)分相關(guān)文獻(xiàn)的Meta分析顯示，PI-RADS V2評(píng)分對(duì)前列腺癌患者的診斷準(zhǔn)確度及敏感度較高，而特異度中等，可能與該研究納入外周帶病灶有關(guān)。王希明等[8]研究發(fā)現(xiàn)，以4分為診斷界值時(shí)，PI-RADS V2評(píng)分對(duì)前列腺癌診斷的敏感度及特異度分別為75.0%、90.2%，本研究結(jié)果（敏感度75.0%、特異度89.2%）與之相似。Xu等[11]的研究中回顧性分析了528例穿刺活檢患者，發(fā)現(xiàn)以3分為臨界值時(shí)，評(píng)分為1～2分的患者92.8%將避免活檢，該研究結(jié)果的特異度較本研究高，考慮這種差異一方面可能由于抽樣誤差、設(shè)備及參數(shù)不同，另一方面由于他們研究中樣本量較大，以及僅以前列腺特異抗原（PSA）灰區(qū)的患者為研究對(duì)象有關(guān)?？傊?，PI-RADS V2評(píng)分可排除大部分良性病變，避免不必要的穿刺活檢，是一種較好的半定量方法。

3.2 DTI定量參數(shù)對(duì)移行帶前列腺癌的診斷價(jià)值

DTI是在DWI的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新型功能成像技術(shù)，通過(guò)對(duì)水分子擴(kuò)散軌跡的描述及其擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)速度和各向異性的測(cè)量，更有效地推測(cè)病灶內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化。ADC值反映活體組織內(nèi)部水分子的擴(kuò)散狀態(tài)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)前列腺癌組的ADC值低于前列腺增生組。這是因?yàn)榍傲邢侔┙M織細(xì)胞惡性增殖，較周圍正常組織排列紊亂緊密，同時(shí)可有纖維間質(zhì)增生，細(xì)胞外間隙明顯變小，水分子擴(kuò)散受限，故ADC圖像表現(xiàn)為低信號(hào)。前列腺增生結(jié)節(jié)以腺體增生為主時(shí)，組織結(jié)構(gòu)排列疏松，細(xì)胞間隙增寬，水分子擴(kuò)散較正常組織更為活躍，部分以基質(zhì)增生為主時(shí)水分子運(yùn)動(dòng)稍受限，但與腫瘤組織水分子受限程度仍有顯著差異[11]。

Tian等[12]采用3.0T MRI對(duì)50例前列腺癌患者的研究表明，隨著前列腺癌惡性程度升高，ADC值逐漸降低，而FA值逐漸增高。FA值是反映組織內(nèi)水分子各向異性成分占整體擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的比例，F(xiàn)A值越大，表明該組織結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散異性越大。本研究顯示前列腺癌組的FA值明顯較前列腺增生組的高，可能是前列腺癌組移行帶異型細(xì)胞增多，細(xì)胞核增大，堆積的惡性上皮細(xì)胞取代了正常的腺泡和導(dǎo)管所致，與Park等[13]和Li等[14]關(guān)于前列腺癌組的研究結(jié)果一致。目前關(guān)于前列腺癌FA值變化的研究較少且尚不統(tǒng)一，較正?；蛄夹郧傲邢俳M織來(lái)說(shuō)，其可高[13-14]、可低[15]或無(wú)顯著差異[16]，不同研究結(jié)果不一，考慮可能與前列腺癌組織內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)成分差異較大、設(shè)備參數(shù)不一、測(cè)量主觀誤差、磁場(chǎng)不均勻性對(duì)圖像信號(hào)強(qiáng)度的影響、樣本量、病理來(lái)源及良惡性分級(jí)不同有關(guān)。

3.3 PI-RADS V2評(píng)分、DTI定量參數(shù)及二者聯(lián)合對(duì)前列腺癌的診斷價(jià)值比較

PI-RADS V2評(píng)分以4分為閾值，出現(xiàn)6例2～3分病灶，經(jīng)病理證實(shí)為前列腺癌，漏診率達(dá)25%，表現(xiàn)為T2WI呈局限性或模糊低信號(hào)灶，信號(hào)強(qiáng)度欠均勻，使得定性診斷困難，敏感度隨之下降。PI-RADS V2評(píng)分與DTI定量參數(shù)聯(lián)合診斷時(shí)取最佳閾值0.78，可將PI-RADS V2評(píng)分漏診的6例前列腺癌中的4例正確檢出。Jordan等[17]研究發(fā)現(xiàn)，PI-RADS V2評(píng)分與ADC值聯(lián)合應(yīng)用可以提高PI-RADS V2評(píng)分為4分的前列腺病灶的檢出率。本研究將PI-RADS V2評(píng)分與DTI定量參數(shù)聯(lián)合應(yīng)用，使二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，較單獨(dú)應(yīng)用PI-RADS V2評(píng)分或DTI定量參數(shù)，明顯提高了對(duì)前列腺癌的診斷效能（AUC值為0.974），且診斷敏感度及特異度兼顧（分別為95.8%和86.5%），即在提高臨床前列腺癌高檢出率的同時(shí)，盡可能降低了患者不必要的穿刺活檢。

本研究也存在一定的局限性：（1）本研究是單一機(jī)構(gòu)的回顧性分析，結(jié)果可能需要多中心、大樣本和前瞻性設(shè)計(jì)研究進(jìn)一步驗(yàn)證。（2）病理結(jié)果大多是由穿刺活檢獲得，由于根治性前列腺切除具有人群偏向性，而穿刺活檢不易受基線風(fēng)險(xiǎn)分層的影響，穿刺點(diǎn)與MRI圖像上異常信號(hào)灶的一一匹配尚待驗(yàn)證，且對(duì)細(xì)小及隱匿部位病灶不易檢出，有待采用MPMRI與經(jīng)超聲融合穿刺、磁共振波譜分析[18]等技術(shù)進(jìn)一步研究。（3）未對(duì)不同級(jí)別前列腺癌進(jìn)行分級(jí)比較及不同觀察者間評(píng)分一致性檢驗(yàn)。

綜上所述，PI-RADS V2評(píng)分聯(lián)合DTI定量參數(shù)對(duì)移行帶前列腺癌和前列腺增生的診斷效能優(yōu)于單一診斷，明顯提高了診斷敏感度，為臨床無(wú)創(chuàng)診斷及前列腺活檢提供了依據(jù)。