MRI擴(kuò)散加權(quán)定量參數(shù)ADC值與前列腺癌Gleason評(píng)分及血清PSA相關(guān)性分析

黃 松 盛偉華 李 燁姚林艷 李雨庚 宋黎濤

上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬第七人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科(上海 200137)

前列腺癌病灶常見(jiàn)于前列腺上皮細(xì)胞，屬于臨床常見(jiàn)惡性腫瘤，多發(fā)生于中老年男性[1]。前列腺癌是一種進(jìn)展特別緩慢的癌癥，疾病早期階段不易發(fā)現(xiàn)，臨床癥狀主要表現(xiàn)為排尿困難、尿頻、尿急等，無(wú)典型癥狀，與前列腺增生疾病癥狀相似，導(dǎo)致誤診，從而錯(cuò)過(guò)最佳的治療時(shí)間[2-3]。高效、準(zhǔn)確的診斷數(shù)據(jù)對(duì)于臨床干預(yù)方案制定有指導(dǎo)價(jià)值，以及臨床治療轉(zhuǎn)歸的預(yù)測(cè)。活檢穿刺是診斷前列腺癌的主要方式，但標(biāo)本體積太小會(huì)有一定程度的誤差，且為有創(chuàng)性檢查[4]。當(dāng)前臨床對(duì)收治前列腺癌患者，常用Gleason分級(jí)方式對(duì)病情進(jìn)行判斷[5]。隨著磁共振動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描(DCE-MRI)和擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI) 等技術(shù)完善和應(yīng)用，臨床診斷的敏感性和特異性提高[6]。血清PSA雖然特異性不高，但確是篩查前列腺癌的重要指標(biāo)[7]。本研究通過(guò)探討MRI擴(kuò)散加權(quán)定量參數(shù)ADC值與前列腺癌Gleason評(píng)分及血清PSA相關(guān)性，為術(shù)前無(wú)創(chuàng)性評(píng)估前列腺癌的分化程度及病理分級(jí)提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2017年11月至2019年11月本院收治的62例前列腺癌患者的臨床資料，所有患者均經(jīng)活檢穿刺證實(shí)為前列腺癌，術(shù)前均進(jìn)行MRI和血清PSA檢查,根據(jù)Gleason評(píng)分將患者分為高分化組(n=9例，2~4分)、中分化組(n=32例，5~7分)和低分化組(n=21例，8~10分)。高分化組年齡44~75(60.78±3.84)歲；BMI(23.15±2.78)kg/m2；合并高血壓2例；糖尿病2例；高血脂1例。中分化組年齡44~74(61.09±3.81)歲；BMI(22.94±2.69)kg/m2；合并高血壓6例；糖尿病5例；高血脂3例。低分化組年齡43~76(60.13±3.78)歲；BMI(23.16±2.74)kg/m2；合并高血壓4例；糖尿病5例；高血脂2例。納入對(duì)象組間上述資料，分析后無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)MRI檢查禁忌，MRI檢查前均未進(jìn)行活檢穿刺或治療；資料完整；向患者及其家屬說(shuō)明研究?jī)?nèi)容，在充分理解后簽署知情同意書(shū)文件。排除標(biāo)準(zhǔn)：有其它惡性腫瘤疾病；MRI影像學(xué)圖片不佳；未能接受完整的檢查。

1.2 檢查方法MRI檢查方法：采用西門(mén)子3.0T MRI(型號(hào)Magnetom Skyra)掃描儀，腹部相控陣線圈，配備syngo.via VB10B后臺(tái)處理軟件，進(jìn)行小視野掃描，進(jìn)行多參數(shù)成像(T1WI、T2WI、DWI、DCE)，叮囑在掃描前保持直腸清潔，通過(guò)適量飲水并以感受到膀胱有適當(dāng)充盈感為宜。掃描參數(shù)設(shè)置，T2WI矢狀位：快速自旋回波(TSE)序列，TR：TE=4170ms：97ms，NEX為2，層厚3.0 mm，間距0 mm，F(xiàn)OV為200 mm×200 mm；T2WI橫斷位：快速自旋回波(TSE)序列，TR：TE=5430ms：91ms，NEX為2，層厚3.0 mm，間距0 mm，F(xiàn)OV為200 mm×200 mm；T1WI橫斷位：快速自旋回波(TSE)序列TR：TE=645ms：12ms，NEX為2，層厚3.0 mm，間距0 mm，F(xiàn)OV為200 mm×200 mm；T1vibe序列:TR：TE=4.08ms/1.32和2.55ms，層厚3 mm，間距0 mm。DWI：?jiǎn)未渭ぐl(fā)回波平面回波成像(SS-EPI)序列，TR：TE=4500ms：68ms，NEX為2，層厚4.0 mm，間距0 mm，F(xiàn)OV為260 mm×260 mm，b值為50、1000、2000；MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描(DCE-MRI)：通過(guò)高壓注射器，以經(jīng)肘靜脈方式為受檢者注射釓噴酸葡胺，注射劑量為0.1~0.2mmol/kg，注射速度為2.0mL/s，注射前掃描一次，注射完后開(kāi)始無(wú)間隔掃描，持續(xù)3min28s。掃描完后將圖片傳送至工作站進(jìn)行處理，若病灶可見(jiàn)，在所得ADC圖像中，獲取局灶性/彌漫性的低信號(hào)區(qū)域，將其設(shè)為感興趣區(qū)域(ROI)，如果未能發(fā)現(xiàn)有明確病灶顯示，將陽(yáng)性穿刺針?biāo)鶎?duì)應(yīng)的組織范圍直接納為測(cè)量區(qū)域。此外將外周帶無(wú)異常的組織作為參照并測(cè)量相同次數(shù)，將ADC數(shù)值設(shè)置為b=50/1000，輸入工作站進(jìn)行計(jì)算。

血清PSA檢查方法：在受檢者空腹?fàn)顟B(tài)下抽取5mL靜脈血，3000r/min離心10 min后取血清樣本，采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)血清PSA水平，試劑盒購(gòu)自上海烜雅生物科技有限公司。

活檢穿刺及Gleason評(píng)分：在直腸超聲引導(dǎo)下，在前列腺2側(cè)葉、體部和尖部行13針活檢法，穿刺后送檢病理科進(jìn)行診斷。確證為前列腺癌后由病理科醫(yī)師進(jìn)行Gleason評(píng)分。

1.3 觀察指標(biāo)分析前列腺癌患者的MRI影像學(xué)特點(diǎn)，根據(jù)Gleason評(píng)分將患者分為高分化組、中分化組和低分化組，比較不同病理分組患者ADC值及tPSA、fPSA水平，采用Spearman分析ADC值與Gleason評(píng)分及tPSA、fPSA的相關(guān)性。針對(duì)前列腺癌患者所得到的MRI圖像進(jìn)行分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，三組間計(jì)量資料的比較采用單因素方差分析，行LSD-t檢驗(yàn)，采用Spearman分析ADC值與Gleason評(píng)分及tPSA、fPSA的相關(guān)性，P<0.05為有顯著性差異。

2 結(jié) 果

2.1 前列腺癌患者M(jìn)RI影像學(xué)特點(diǎn)腫瘤直徑小于1.5cm，或未突破包膜，MRI表現(xiàn)為前列腺內(nèi)信號(hào)不均結(jié)節(jié)，多數(shù)為T(mén)2WI低信號(hào)，DWI高信號(hào)，ADC圖低信號(hào)，包膜完整；腫瘤突破包膜，侵犯前列腺旁組織或一側(cè)精囊腺，MRI表現(xiàn)為前列腺包膜不完整，周圍侵潤(rùn)，精囊體積和信號(hào)不對(duì)稱；雙側(cè)精囊腺侵犯，或腫瘤直徑大于6 cm時(shí)，MRI表現(xiàn)為雙側(cè)精囊T2WI低信號(hào)，腫瘤直接侵入周圍組織；腫瘤侵犯膀胱，MRI表現(xiàn)為膀胱底T2WI低信號(hào)消失；直腸侵犯：直腸壁信號(hào)中斷；盆底肌侵犯：局限性或彌漫性T2WI高信號(hào)。

2.2 比較不同病理分組患者之間的ADC值、tPSA、fPSA水平隨著分化程度的降低，ADC值逐漸降低，tPSA、fPSA逐漸升高，三組之間比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 不同病理分組患者之間的ADC值、tPSA、fPSA水平比較

2.3 比較ADC值與Gleason評(píng)分及血清tPSA、fPSA的相關(guān)性經(jīng)Spearman相關(guān)性結(jié)果分析顯示，ADC值與Gleason評(píng)分和血清tPSA、fPSA成負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見(jiàn)表2。直線相關(guān)散點(diǎn)圖顯示，ADC值與Gleason評(píng)分和tPSA、fPSA存在直線相關(guān)性(R2=0.832,P<0.05；R2=0.381,P<0.05；R2=0.492,P<0.05)，見(jiàn)圖1。

圖1 ADC值與Gleason評(píng)分及血清tPSA、fPSA的直線相關(guān)散點(diǎn)圖。圖2 穿刺病理證實(shí)的前列腺癌患者，左側(cè)外周帶前列腺癌Gleason評(píng)分 4+4=8分。圖2A：T2WI左側(cè)外周帶結(jié)節(jié)呈低信號(hào)(箭頭所示)；圖2B：DWI左側(cè)外周帶結(jié)節(jié)呈高信號(hào)(箭頭所示)；圖2C：ADC圖左側(cè)外周帶結(jié)節(jié)呈低信號(hào)(箭頭所示)；圖2D：HE染色(4*10)：腺泡結(jié)構(gòu)不規(guī)則，排列呈篩孔狀。

表2 ADC值與Gleason評(píng)分及血清tPSA、fPSA的相關(guān)性比較

2.4 MRI影像學(xué)圖片分析下圖為前列腺患者的典型MRI圖像，見(jiàn)圖2。

3 討 論

在臨床收治泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤疾病中前列腺癌發(fā)病率相對(duì)較高，與年齡有著密切的關(guān)系，年齡越長(zhǎng)，病發(fā)率越高[8]。前列腺癌臨床檢測(cè)方法較多，但都有一定的局限性，MRI檢測(cè)方便、便捷，可多參數(shù)、多序列成像，同時(shí)針對(duì)軟組織也有高分辨率的優(yōu)勢(shì)，在前列腺癌的早期診斷、定位、分期、轉(zhuǎn)移等方面具有重要價(jià)值。

本研究發(fā)現(xiàn)隨著分化程度的降低，ADC值逐漸降低，tPSA、fPSA逐漸升高,各組之間所得數(shù)據(jù)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。前列腺特異抗原(PSA)來(lái)自于男性前列腺，由其分泌所得的特異性物質(zhì)，在前列腺癌患者中血清PSA檢測(cè)提示有顯著提升，是前列腺癌首選的一種腫瘤標(biāo)志物[9]。血清中的PSA有兩種存在形式，一種是結(jié)合形式，又叫復(fù)合PSA，另一種是游離形式，又叫游離PSA(fPSA)，復(fù)合PSA和游離PSA合起來(lái)叫總PSA(tPSA)[10]。如果病人總PSA和游離PSA都升高，而游離PSA占總PSA的比值下降，提示前列腺癌。目前臨床篩查前列腺癌主要依靠直腸指檢或tPSA獲得可疑病例再進(jìn)行活檢。這種做法接受度較高，但缺乏特異性，在前列腺良性疾病，如前列腺炎、前列腺增生等，也可以見(jiàn)到tPSA輕度增高。另外前列腺按摩、肛門(mén)指診、膀胱鏡等檢查也會(huì)導(dǎo)致血清PSA濃度的增高，影響化驗(yàn)結(jié)果。MR DWI序列檢查是利用水分子的彌散運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行成像，腫瘤組織中水分子在磁場(chǎng)下彌散受限，可以與良性腫瘤和炎癥鑒別[11]。ADC具有代表性的關(guān)鍵特性是它的定量化，ADC數(shù)值針對(duì)在DWI加權(quán)掃描后所得各個(gè)方向水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的速度、范圍方面展開(kāi)描述，在大致區(qū)域的組織當(dāng)中水分子擴(kuò)散速度越慢提示腫瘤組織當(dāng)中存在有越多的異核蛋白，也說(shuō)明組織結(jié)構(gòu)越混亂，擴(kuò)散速度越慢，ADC值明顯下降[12]。Gleason根據(jù)前列腺癌的組織學(xué)結(jié)構(gòu)，提出了獨(dú)特的前列腺癌分級(jí)系統(tǒng)，描述了五種前列腺癌的組織學(xué)結(jié)構(gòu)，Gleason評(píng)分對(duì)腫瘤的主要成分和次要成分的組織學(xué)構(gòu)型進(jìn)行判讀，分值越高分化程度越差[13]。研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)Spearman相關(guān)性結(jié)果分析顯示，ADC值與Gleason評(píng)分和tPSA、fPSA成負(fù)相關(guān)，直線相關(guān)散點(diǎn)圖顯示，ADC值與Gleason評(píng)分和tPSA、fPSA存在直線相關(guān)性。分析可能的原因是Gleason評(píng)分越低，表明腺體受腫瘤的侵犯較少，結(jié)構(gòu)較完整，所檢測(cè)組織當(dāng)中，水分子所受到的影響波動(dòng)越小，此時(shí)ADC數(shù)值不會(huì)產(chǎn)生異常波動(dòng)，而Gleason的評(píng)分所得越高則提示腫瘤組織分化程度越低，腺體受腫瘤侵犯，組織結(jié)構(gòu)不均勻，水分子運(yùn)動(dòng)受阻，ADC值下降[14]。健康人群中由于血-上皮屏障，血清PSA含量較低，腫瘤患者前列腺分泌PSA含量增加，腫瘤惡性程度越高，血-上皮屏障破壞越嚴(yán)重，釋放更多PSA進(jìn)血液[15]。

綜上所述，MRI擴(kuò)散加權(quán)定量參數(shù)ADC值與前列腺癌Gleason評(píng)分及血清PSA存在一定的相關(guān)性，表明ADC值可為前列腺癌的診斷及病理分化程度提供一定的理論依據(jù)，為臨床治療方案的選擇及預(yù)后作出判斷。