前列腺癌與前列腺增生3.0T磁共振擴(kuò)散峰度成像比較

1.吉林省遼源市人民醫(yī)院CT核磁科(吉林 遼源 136201)

2.遼寧醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院解剖學(xué)教研室(遼寧 沈陽(yáng) 110101)

3.中國(guó)醫(yī)科大學(xué) (遼寧 沈陽(yáng) 110122)

4.吉林省遼源市人民醫(yī)院老年病科(吉林 遼源 136201)

王榮剛1 劉永林2 喬麗嬌3,*閆淑珍4

前列腺癌(prostatic carcinoma，PCa)既可與前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，BPH)伴發(fā)，各自又都能并發(fā)前列腺炎、尿路感染、膀胱結(jié)石等，二者鑒別與診斷在臨床中還存在一定的難度[1-2]。前列腺特異性抗原(prostate specific antigen，PSA)作為前列腺組織中獨(dú)有的蛋白質(zhì)，會(huì)隨著前列腺疾病的進(jìn)展而升高，對(duì)PCa、BPH等的病情程度、治療效果判斷有重要意義[3]。但Khalil等[4]學(xué)者認(rèn)為PSA升高的因素有很多，且進(jìn)行PSA試驗(yàn)的中老年男性中約有20%以上的人至少會(huì)出現(xiàn)一次PSA假陽(yáng)性，其作為PCa篩查指標(biāo)的可信度不高。磁共振擴(kuò)散峰度成像與CT、直腸指撿、PSA等檢查相比敏感性更高，不僅有良好的軟組織分辨率，還能進(jìn)行多方位角度的層面掃描重建[5]。故筆者對(duì)108例前列腺病患者的3.0T磁共振擴(kuò)散峰度成像進(jìn)行分析對(duì)比，以期為臨床鑒別診斷PCa和PSA提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料回顧性分析本院2017年2月到2019年1月108例前列腺病患者資料，根據(jù)病理檢查結(jié)果，分為PCa組40例，BPH組68例。PCa組年齡57～82歲，平均年齡(68.2±5.8)歲；前列腺體積2.9～168.5mL，平均體積(76.5±11.2)mL。BPH組年齡55～81歲，平均年齡(67.9±5.6)歲；前列腺體積3.1～170.2mL，平均體積(76.8±11.4)mL。兩組一般資料比較無(wú)明顯差異(P＞0.05)，具有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)B超、CT、MRI、直腸指檢、前列腺液、前列腺穿刺或手術(shù)病理結(jié)果等檢查，均符合PCa或BPH診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；無(wú)前列腺手術(shù)史或前列腺發(fā)育不良；無(wú)其他惡性腫瘤疾病及心血管功能嚴(yán)重障礙。

排除標(biāo)準(zhǔn)：兩周內(nèi)服用過(guò)治療前列腺疾病的藥物；未取得前列腺病理組織標(biāo)本或尿路感染、全身性感染未糾正；臨床資料不全或影像學(xué)圖像質(zhì)模糊，影響分析。

1.2 掃描方法及成像序列參數(shù)均用上海涵飛醫(yī)療器械有限公司的飛利浦Achieva 3.0T磁共振成像系統(tǒng)進(jìn)行檢查，采取八通道心臟線圈，以恥骨聯(lián)合處為掃描中心。參與者檢查前適度飲水，充盈膀胱，檢查時(shí)取仰臥位，保持心態(tài)平穩(wěn)。掃描范圍為整個(gè)前列腺與精囊腺，成像序列包括：軸位T1WI，軸位、冠狀位和矢狀位T2WI，擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)及擴(kuò)散張量成像(DTI)序列。(1)T1WI掃描參數(shù)：TR 786ms，TE 12ms，層厚4mm，層間距0.4mm，陣矩320×260，視野(FOV)36cm×36cm。(2)T2WI掃描參數(shù)：TR 3600ms，TE 35.5ms，層厚4mm，層間距0mm，陣矩288×288，F(xiàn)OV 260mm×260mm。(3)DWI掃描參數(shù)：TR 3675ms，TE 58ms，層厚5mm，層間距1mm，陣矩288×224，F(xiàn)OV 256mm×256mm，采集因子2，偏轉(zhuǎn)角90°，在15個(gè)正交方向施加擴(kuò)散敏感梯度場(chǎng)，b值取0、1000s/mm2。(4)DTI掃描參數(shù)：TR 4600ms，TE 65ms，層厚5mm，層間距1mm，陣矩280×226，F(xiàn)OV 180mm×180mm ，采集因子2，偏轉(zhuǎn)角90°，在15個(gè)正交方向施加擴(kuò)散敏感梯度場(chǎng)，b值取0、1000、2000s/mm2。總采集時(shí)間約控制在15min。

1.3 圖像分析及處理采用EMWR4.2工作站進(jìn)行圖像處理與重建，由2名以上有5年經(jīng)驗(yàn)的泌尿外科醫(yī)師根據(jù)參數(shù)圖與橫軸位T2WI圖像擬合情況，結(jié)合病理結(jié)果選擇感興趣區(qū)(ROI)，在盡可能避免壞死、鈣化及正常組織區(qū)的基礎(chǔ)上，手繪ROI。比較PCa及BPH的常規(guī)MRI，測(cè)量及記錄DTI相關(guān)參數(shù)：纖維示蹤圖(FT)、各向異性分?jǐn)?shù)(FA)和表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值，分析FA值鑒別前列腺癌與非前列腺癌的ROC曲線、達(dá)峰時(shí)間和最大強(qiáng)化峰值。

1.4 病理學(xué)檢查若為前列腺穿刺檢查，則在前列腺兩旁正中線的矢狀面，分別穿刺前列腺底部、體部和尖部1針，兩側(cè)外周帶體部、底部1針，取活體組織送檢；若為手術(shù)，收集前列腺切除組織送檢即可。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法用EpiData3.1軟件校正所有數(shù)據(jù)，采用SPSS 22.0處理；“n(%)”形式錄入計(jì)數(shù)資料，并以χ2檢驗(yàn)；“(±s)”形式錄入計(jì)量資料，結(jié)果用t檢驗(yàn)；繪制ROC曲線；檢驗(yàn)水準(zhǔn)：P＜0.05表示比較結(jié)果有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 常規(guī)MRI分析PCa組的結(jié)節(jié)狀病灶22例、斑片狀病灶15例、彌漫性病灶3例，BPH組結(jié)節(jié)狀病灶17例、斑片狀病灶4例、彌漫性病灶47例；PCa組斑片狀病灶大小為(6.12±0.78)]cm2，顯著大于BPH組斑片狀病灶[(1.48±0.29)cm2]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。兩組結(jié)節(jié)狀病灶大小比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見(jiàn)表1。

表1 兩組的常規(guī)MRI比較

2.2 DTI中的FT分析PCa組中，26例癌區(qū)纖維束走行紊亂、局部稀疏，11例局部纖維束中斷、消失，3例纖維連續(xù)性存在、局部稀疏；BPH組中，41例中央?yún)^(qū)纖維束增粗且局部稀疏、外周區(qū)纖維束明顯受壓變薄且纖維束密度增高，13例中央帶纖維局部稀疏、外周帶纖維束走行完好，14例中央帶纖維走行正常完好、外周帶纖維束局部略有稀疏。

2.3 DTI中的FA、 ADC值PCa組的FA值為(0.48±0.15)，顯著高于BPH組(0.26±0.11)，ADC值為(0.77±0.23)×10-3mm2/s，顯著低于BPH組[(1.29±0.31)×10-3mm2/s]，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，見(jiàn)表2。

表2 兩組DTI中的FA、 ADC值比較(x- ±s)

2.4 FA值鑒別前列腺癌與非前列腺癌的ROC曲線由圖1可知，F(xiàn)A值繪制所得的ROC曲線下面積為0.912，敏感度為0.93，特異度為0.85，診斷界值為0.19。

圖1 FA值鑒別前列腺癌與非前列腺癌的ROC曲線

2.5 兩組達(dá)峰時(shí)間和最大強(qiáng)化峰值比較PCa組的達(dá)峰時(shí)間均集中在120s前，BPH組的達(dá)峰時(shí)間主要集中在120s后；PCa組最大強(qiáng)化峰值為(85.21±9.10)，顯著低于BPH組最大強(qiáng)化峰值(267.58±25.32)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見(jiàn)表3。

表3 兩組達(dá)峰時(shí)間和最大強(qiáng)化峰值對(duì)比

圖2 PCa患者的ADC偽彩圖，ADC顯著低于BPH患者的ADC。圖3 BPH患者的ADC偽彩圖，顏色較PCa患者的ADC偽彩圖顏色暗。圖4 PCa患者的FT圖，外周帶纖維束走行紊亂、中斷、消失。圖5 BPH患者的FT圖，中央?yún)^(qū)纖維束增粗且局部稀疏、外周區(qū)纖維束明顯受壓變薄且纖維束密度增高。

3 討 論

PCa是中老年男性常見(jiàn)的生殖系統(tǒng)惡性腫瘤，與BPH一樣，可由遺傳、飲食習(xí)慣、性活動(dòng)、細(xì)胞趨化因子、炎癥細(xì)胞等多種因素引起，早期多無(wú)明顯癥狀，隨著腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散，可逐漸引起尿路梗阻、大便梗阻，甚至壓迫神經(jīng)而致會(huì)陰部疼痛，或嚴(yán)重破壞腎功能[7-8]。但PCa的臨床治療、預(yù)后與BPH存在相當(dāng)?shù)牟町?，而CT對(duì)早期PCa的敏感性較低，血清PSA假陽(yáng)性率較高。本研究結(jié)果顯示，PCa組的病灶類型主要以結(jié)節(jié)狀為主，BPH組的病灶類型主要以彌漫性為主，PCa組斑片狀病灶顯著大于BPH組斑片狀病灶，可見(jiàn)MRI對(duì)PCa的鑒別和診斷有相當(dāng)?shù)膬r(jià)值。在正常前列腺外周帶中，MRI T2WI為均勻一致的高信號(hào)，當(dāng)癌細(xì)胞在此區(qū)域大量繁殖分裂時(shí)，外周帶高信號(hào)區(qū)就會(huì)出現(xiàn)單個(gè)或多個(gè)結(jié)節(jié)狀、斑狀低信號(hào)區(qū)，信號(hào)彌漫性減弱區(qū)[9]。若PCa發(fā)生在中央?yún)^(qū)，則表現(xiàn)為結(jié)節(jié)、類圓形、彌漫高低混雜信號(hào)，易漏診或誤診為BPH，尤其是伴隨前列腺炎、纖維瘢痕、鈣化或經(jīng)放射治療后，T2WI圖像常呈普遍低信號(hào)，特異性較差[10]。且BPH多發(fā)生在中央?yún)^(qū)，信號(hào)特征由增生腺體與前列腺間質(zhì)比例決定，如前列腺間質(zhì)纖維細(xì)胞、膠原纖維較多時(shí)，T2WI為低信號(hào)；腺體和間質(zhì)比例相近時(shí)，T2WI為高低混雜信號(hào)[11]；腺體多于間質(zhì)而形成粘液小泡時(shí)，T2WI為高信號(hào)[12]。

DWI是目前最先進(jìn)的活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)無(wú)創(chuàng)檢測(cè)方式，它能提高T2WI在PCa中的敏感度、特異度，DTI作為在DWI基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，能更好地反映組織纖維變化情況，水分子運(yùn)動(dòng)方向性的FA值[13-14]。BPH組有41例中央?yún)^(qū)纖維纖維束增粗且局部稀疏等，但PCa組有26例癌區(qū)纖維束走行紊亂、局部稀疏，11例局部纖維束中斷、消失，這是因?yàn)橄鄬?duì)于BPH，PCa導(dǎo)致的纖維束走行改變更加明顯，且其組織各向異性越大，在DTI中的FA值就越接近1，癌組織擴(kuò)散、轉(zhuǎn)移的程度也隨之增加，對(duì)臨床判斷疾病進(jìn)展與療效有重要意義[15]。因此，本研究中，PCa組的FA顯著高于BPH組，ADC顯著低于BPH組。此外，本研究FA值繪制所得的ROC曲線下面積為0.912，敏感度為0.93，特異度0.85，診斷界值0.19，這提示DTI的各項(xiàng)參數(shù)對(duì)PCa均有較高的診斷價(jià)值。但Zou等[16]認(rèn)為FA值對(duì)PCa對(duì)部分發(fā)生外周帶的前列腺癌并無(wú)特殊的診斷意義，且掃描參數(shù)的設(shè)置中，b值選擇不同，F(xiàn)A也會(huì)不同。故而，在進(jìn)行ROC曲線下面積及診斷效能分析時(shí)，應(yīng)盡可能地降低圖像與數(shù)據(jù)誤差，以確保MRI擴(kuò)散峰度成像的精確性。PCa組的達(dá)峰分布時(shí)間和PCa組最大強(qiáng)化峰值均顯著低于BPH組，說(shuō)明臨床可通過(guò)MRI擴(kuò)散峰度成像中，前列腺組織信號(hào)強(qiáng)度上升趨勢(shì)進(jìn)行PCa的篩查。

綜上所述，3.0T磁共振擴(kuò)散峰度成像中的DTI相關(guān)參數(shù)在PCa和BPH中有明顯不同，臨床可據(jù)此進(jìn)行前列腺癌變的預(yù)防與治療。但本文并沒(méi)有對(duì)前列腺增生或癌腫分化類型進(jìn)行研究，且3.0T磁共振擴(kuò)散峰度成像的序列和掃描參數(shù)可供參考的還有很多，在今后的臨床中還需擴(kuò)大樣本數(shù)量，不斷發(fā)展影像學(xué)技術(shù)，以提高早期PCa的檢出精準(zhǔn)率，優(yōu)化臨床治療。