索凌云,任慧鵬,霍敏華
寶雞市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,陜西 寶雞 721008
良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)和前列腺癌在泌尿外科中發(fā)病率較高,屬于多發(fā)病。研究指出,超過50%的60歲男性均有不同程度的排尿障礙,其中前列腺癌發(fā)病率居惡性腫瘤第二位。相關(guān)報道指出,前列腺炎癥性萎縮后增生將會增加其發(fā)生癌變的風(fēng)險,同時也增加了病死率。但前列腺癌早期患者基本無任何癥狀,隨著瘤變程度及增生范圍的擴大,其遠處轉(zhuǎn)移率也隨之升高,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移時已處于晚期。因此,早期鑒別診斷上皮細胞內(nèi)瘤變至關(guān)重要。MRI在前列腺癌診斷和治療中的應(yīng)用越來越廣泛,然而這些技術(shù)的廣泛使用卻受到了高清分辨要求的限制,研究發(fā)現(xiàn),可通過先進功能成像技術(shù)來最小化其限制,如體素內(nèi)不相干運動(intravoxel incoherent motion,IVIM)成像序列聯(lián)合雙參數(shù)MRI,其可檢測出腫瘤細胞外水分子擴散程度和血流灌注特點,可清晰分辨腫瘤組織的嚴密程度和微循環(huán)血液流速的差異,間接反映腫瘤組織的惡化程度。本研究旨在探討IVIM序列聯(lián)合雙參數(shù)MRI對前列腺癌的診斷價值,現(xiàn)報道如下。
選取2018年7月2日至2020年7月2日于寶雞市中心醫(yī)院行前列腺IVIM雙參數(shù)MRI檢查的患者。納入標準:經(jīng)穿刺活檢確診為前列腺癌或BPH;年齡55~89歲。排除標準:1個月內(nèi)曾接受前列腺手術(shù)治療;有放療史;曾使用激素治療;圖像偽影面積較大。根據(jù)納入和排除標準,本研究共納入52例BPH患者,54例前列腺癌患者,其中BPH患者為對照組,前列腺癌患者為觀察組。對照組患者年齡55~89歲,平均(65.81±7.23)歲。觀察組患者年齡56~87平均(65.46±7.17)歲;根據(jù)Gleason評分評估分化程度:高分化18例,中分化29例,低分化7例。兩組患者的年齡比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P﹥0.05),具有可比性。
所有患者均使用Fabius MRI掃描儀(蘇州朗潤醫(yī)療系統(tǒng)有限公司)進行MRI檢查,掃描序列為①軸位IVIM-彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)序列,使用西門子3.0T,調(diào)整技術(shù)參數(shù):TR/TE為6000 ms/72 ms,視野(full field of vision,F(xiàn)OV)為250 mm×250 mm,矩陣為128×144,層厚/層間距3.5 mm/0.3 mm,擴散敏感系數(shù)(b值)為0、50、150、300、600、900 s/mm。②軸位T2加權(quán)成像(T2 weighted imaging,T2WI)-MRI序列:TE=90.10 ms,F(xiàn)OV為340 mm×340 mm,TR=3846 ms,矩陣320×352,層厚4 mm,層間距1.5 mm。③矢狀位T2WIMRI序列:TE=88.10 ms,F(xiàn)OV為290 mm×290 mm,TR=3846 ms,矩陣 320×352,層厚 4 mm,層間距1.0 mm。④DWI選擇二維射頻處理,TR/TE為3000 ms/70 ms,F(xiàn)OV 為 330 mm×150 mm,層厚/層間距為4.0 mm/2.0 mm,b值為0、50、150、300、600、900 s/mm。使用綜合PACS系統(tǒng)及Sante MRI viewer軟件進行成像分析,記錄速率常數(shù)(rate constant,K)、容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(volume transfer constant,K)、血管容量百分數(shù)(volume prostate,Vp)、血管外細胞外間隙容積比(extravascular extracellular space distribute volume per unit tissue volume,V);使用Thoracic VCAR軟件對IVIM-DWI進行分析,根據(jù)數(shù)據(jù)衰減程度獲得純擴散系數(shù)(pure molecular diffusion coefficient,D)、偽擴散系數(shù)(pseudodiffusion coefficient,D)、灌注分數(shù)(perfusion fraction,f)。以上系數(shù)均由多次計算結(jié)果對比糾正得出。
觀察組患者K、K值均明顯高于對照組,D、D、Ve、f值均明顯低于對照組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P﹤0.01)。(表1)
表1 兩組患者IVIM序列聯(lián)合MRI參數(shù)的比較(±s)
高分化前列腺癌患者D值均高于中分化、低分化,中分化前列腺癌患者D值高于低分化,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P﹤0.05)。高分化前列腺癌患者f值均低于中分化、低分化患者,中分化前列腺癌患者f值低于低分化患者,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P﹤0.05)。高分化前列腺癌患者K值低于中分化患者,而中分化前列腺癌患者K值高于低分化患者,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P﹤0.05)。不同分化程度前列腺癌患者D、Ve、K值比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P﹥0.05)。(表2)
表2 不同分化程度前列腺癌患者IVIM序列聯(lián)合MRI參數(shù)的比較(±s)
ROC曲線顯示,D、D、f、K、f、Ve、K值診斷前列腺癌的AUC均在0.6以上,且D值最高。(表3、圖1)。
圖1 IVIM序列聯(lián)合MRI診斷前列腺癌的ROC曲線
表3 IVIM序列聯(lián)合MRI對前列腺癌的診斷效能
前列腺癌的MRI表現(xiàn)為外周帶T2WI低信號,與部分內(nèi)分泌異常、前列腺炎成像顯示相同,因此特異度不高。與此同時,常規(guī)MRI較難檢出中央帶病灶,有時腫瘤結(jié)節(jié)與增生結(jié)節(jié)同樣表現(xiàn)為低信號影,較難鑒別。隨著科技水平的提高,IVIM序列在進行靶向病變的評估上運用地越來越廣泛,逐漸被認為是發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮脑u估方式。使用IVIM序列鑒別組織良惡性病變,可精確判別組織微循環(huán)灌注,研究指出,IVIM在分辨癌變組織交界面時,參數(shù)重疊現(xiàn)象較少,尤其在檢出前列腺癌的效能方面優(yōu)秀,圖像誤判例數(shù)較少。
IVIM是描述組織信號與b值關(guān)系的數(shù)學(xué)序列,經(jīng)衰減公式得出多種圖像系數(shù),不但將擴散過程描述地更加詳細,還能報告組織灌注結(jié)果,進而能更細致地展示病理過程。IVIM-DWI可將水?dāng)U散過程及血流動力學(xué)進行定量,對腫瘤侵犯過程有揭示作用,可提高MRI診斷的準確度。由于前列腺病變細胞及腺體侵襲密切,排列間隙大大縮短,使得水分子自由擴散速率減小。D、D、f值是通過數(shù)學(xué)序列采集到的參數(shù),D、D分別反映水分子布朗運動的能力、組織灌注出現(xiàn)的假性擴散,f值反映全部擴散效應(yīng)中組織微循環(huán)的容積百分數(shù)。本研究結(jié)果顯示,觀察組患者的D、f值均明顯低于對照組,與既往研究一致。本研究設(shè)置的b值取值較小,因此信號衰減程度大多受血液磁化的影響,小b值占比程度與D值呈正相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),b值的極限在750 s/mm以下時,f值在癌變區(qū)域呈高峰狀態(tài),超過此極限,f值峰值下降并逐漸減少。筆者認為,b值在區(qū)間右側(cè),即高b值下f值的減小受血管通透性異常的影響,因為癌變導(dǎo)致毛細血管內(nèi)皮滲透性增強,血管壁對水的抑制作用減弱,使得部分血管中自由水的運動增加。
病理Gleason評分以腫瘤細胞繁殖特征及腺體分化區(qū)段作為標準,是目前使用范圍最廣的前列腺癌分級體系。K值為對比劑從血管內(nèi)滲透至血管外的通過百分數(shù),代表血管內(nèi)膜控制對比劑流動的能力;K值表示對比劑流入血管內(nèi)的速度,代表對比劑停留在組織間隙的時間;Ve值則代表對比劑在組織間隙中的容積分數(shù)。本研究擴大b值區(qū)間,結(jié)果顯示,隨著分化程度的升高,f值持續(xù)下降,K值出現(xiàn)上升后下降的趨勢,而D值持續(xù)升高。這是由于中分化時,前列腺組織有壓力順差的存在,大大增加了灌注差,K值增大,而隨著微血管數(shù)量增多擠壓間質(zhì)空間,造影劑在間質(zhì)中的密度減小,間質(zhì)造影劑壓力減小,導(dǎo)致K值減?。桓叻只醒軆?nèi)皮滲透性增強,f值也隨之減小,因此高分化前列腺癌中f值較小,可與其他級別腺癌區(qū)分。本研究結(jié)果顯示,不同分化程度前列腺癌患者D、Ve、K值比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P﹥0.05),分析原因:本研究例數(shù)較少,高分化人群并不多,增大了偏倚;因前列腺腺體分泌的流動性影響血液供應(yīng)的判斷;膜外屏障的存在干擾了布朗運動,使得參數(shù)值不穩(wěn)定。
綜上所述,IVIM聯(lián)合雙參數(shù)MRI對前列腺癌的診斷效能較高,對鑒別前列腺癌及前列腺增生有重要參考價值。