3.0T MR彌散加權(quán)成像參數(shù)聯(lián)合在鑒別前列腺癌及Gleason分級中的應用

劉天笑　李琪　賀曦　周晶

【摘要】 目的：分析3.0T MR彌散加權(quán)成像（DWI）參數(shù)聯(lián)合在鑒別前列腺癌及Gleason分級中的應用價值。方法：納入2020年1月—2022年12月萍鄉(xiāng)市人民醫(yī)院收治的90例前列腺疾病患者進行回顧性分析，其中42例前列腺癌患者納入癌癥組，48例良性前列腺增生患者納入增生組，所有患者均實施磁共振成像（MRI）檢查。評估癌癥組患者Gleason分級，并根據(jù)Gleason分級將其分為高分化組、中低分化組。比較癌癥組與增生組DWI參數(shù)[信號強度（SI）、表觀彌散系數(shù)（ADC）、指數(shù)表觀彌散系數(shù)（eADC）]，以受試者操作特征（ROC）曲線評估DWI參數(shù)聯(lián)合診斷前列腺癌的價值；比較高分化組與中低分化組患者的DWI參數(shù)（SI、ADC、eADC），以ROC曲線評估DWI參數(shù)聯(lián)合診斷高分化前列腺癌的價值。結(jié)果：癌癥組患者SI、eADC均顯著高于增生組，ADC顯著低于增生組（P<0.05）；ROC曲線中，SI、ADC、eADC聯(lián)合診斷前列腺癌的曲線下面積（AUC）為0.852，敏感度為78.57%，特異度為79.17%。高分化組SI、eADC均顯著低于中低分化組，ADC高于中低分化組（P>0.05）；ROC曲線中，SI、ADC、eADC聯(lián)合診斷高分化前列腺癌的AUC為0.970，敏感度為94.74%，特異度為91.30%。結(jié)論：DWI參數(shù)聯(lián)合診斷前列腺癌具有較高價值，可作為臨床診斷前列腺癌和判斷其分化程度的依據(jù)。

【關鍵詞】 彌散加權(quán)成像 前列腺癌 Gleason分級 表觀彌散系數(shù)

Application of 3.0T MR Diffusion Weighted Imaging Parameters Combination in Identification of Prostate Cancer and Gleason Grade/LIU Tianxiao， LI Qi， HE Xi， ZHOU Jing. //Medical Innovation of China， 2023， 20（33）： -129

[Abstract] Objective： To analyze the application value of 3.0T MR diffusion weighted imaging （DWI） parameters combination in identification of prostate cancer and Gleason grade. Method： A total of 90 patients with prostate diseases admitted to Pingxiang People's Hospital from January 2020 to December 2022 were analyzed retrospectively. Among them， 42 patients with prostate cancer were included in the cancer group and 48 patients with benign prostatic hyperplasia were included in the hyperplasia group. All patients underwent magnetic resonance imaging （MRI）. Gleason grade of patients in cancer group were evaluated， and the patients were divided into high differentiation group and medium-low differentiation group according to Gleason grade. DWI parameters [signal strength （SI）， apparent diffusion coefficient （ADC）， exponential apparent diffusion coefficient （eADC）] were compared between cancer group and hyperplasia group. The value of DWI parameters combination in the diagnosis of prostate cancer was evaluated by receiver operating characteristic （ROC） curve. DWI parameters （SI， ADC， eADC） were compared between high differentiation group and medium-low differentiation group. The value of DWI parameters combination in the diagnosis of high differentiation prostate cancer was evaluated by ROC curve. Result： SI and eADC in cancer group were significantly higher than those in hyperplasia group， and ADC was significantly lower than that in hyperplasia group （P<0.05）. In the ROC curve， the area under the curve （AUC） of SI， ADC and eADC combination diagnosis of prostate cancer was 0.852， the sensitivity was 78.57%， and the specificity was 79.17%. SI and eADC in high differentiation group were significantly lower than those in medium-low differentiation group， and ADC in high differentiation group was higher than that in medium-low differentiation group （P>0.05）. In ROC curve， the AUC of SI， ADC and eADC combination diagnosis of high differentiation prostate cancer was 0.970， the sensitivity was 94.74%， and the specificity was 91.30%. Conclusion： DWI parameters combination have high value in the diagnosis of prostate cancer， and can be used as the basis for clinical diagnosis and differentiation degree of prostate cancer.

[Key words] Diffusion weighted imaging Prostate cancer Gleason grade Apparent diffusion coefficient

First-author's address： Pingxiang People's Hospital， Jiangxi Province， Pingxiang 337000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2023.33.029

前列腺癌為男性泌尿系統(tǒng)常見惡性腫瘤，是泌尿系統(tǒng)研究重點領域之一，早期篩查診斷、組織學分級評估等對臨床制訂診療方案至關重要，有效治療可改善患者預后，提高其5年生存率。臨床篩查診斷前列腺癌包含直腸指診、前列腺特異性抗原（PSA）檢查、直腸B超等，但其難以評估前列腺癌分級情況，不利于臨床確定治療方案[1-2]。3.0T MR彌散加權(quán)成像（DWI）為磁共振成像（MRI）中最常用的成像方法，已廣泛用于多種類型疾病的早期檢查診斷中，具有較高診斷效能[3]。DWI檢查可了解患者前列腺組織水分子擴散情況，進而對前列腺病灶定性，對惡性組織分級進行評估，對指導臨床診療、預測患者預后具有重要意義[4]。本次研究選取萍鄉(xiāng)市人民醫(yī)院前列腺疾病患者90例，分析DWI參數(shù)聯(lián)合診斷前列腺癌及Gleason分級的價值，結(jié)果匯報如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2020年1月—2022年12月本院收治的90例前列腺疾病患者。納入標準：經(jīng)穿刺病理活檢，增生組患者確診為良性前列腺增生，癌癥組患者確診為前列腺癌[5]；前列腺癌患者檢查前未進行放化療等任何治療；臨床資料完整。排除標準：因病灶體積過小等無法準確勾勒病灶；病理檢查穿刺部位與DWI等檢查部位不匹配；合并其他部位惡性腫瘤；合并其他前列腺疾病；存在前列腺手術史。42例前列腺癌患者納入癌癥組，48例良性前列腺增生患者納入增生組。本研究經(jīng)本院倫理委員會審批。

1.2 方法

DWI檢查：使用Siemens 3.0T磁共振掃描儀器進行檢查。檢查前6 h護理人員叮囑患者禁食，指導患者飲水，保持膀胱處于半充盈狀態(tài)；患者以仰臥位，足先進，均勻平穩(wěn)呼吸，加腹帶抑制呼吸運動偽影；掃描位置為恥骨聯(lián)合上方2 cm處，掃描參數(shù)：b值取0、800 s/mm2，重復時間（TR）4 000 ms，回波時間（TE）72 ms，視野（FOV）200 mm，層厚4.0 mm，矩陣140×100，無掃描間隔，激勵次數(shù)1次，收集到的圖像數(shù)據(jù)傳輸至電腦，經(jīng)電腦自動計算出信號強度（SI）、表觀彌散系數(shù)（ADC）、指數(shù)表觀彌散系數(shù)（eADC）。

Gleason分級標準：根據(jù)文獻[6]進行評估，由于穿刺通常為3針穿刺，各條穿刺組織可能存在分級不一的情況，因此通常實施綜合評分，即Gleason總分=主要分級+次要分級，若級別相同，則倍加。Gleason總分為10分，2～4分表示高分化，5～7分表示中分化，8～10分表示低分化或未分化。

1.3 觀察指標

（1）比較癌癥組與增生組患者DWI參數(shù)（SI、ADC、eADC）。（2）以受試者操作特征（ROC）曲線評估SI、ADC、eADC聯(lián)合診斷前列腺癌的價值。（3）比較不同Gleason分級患者DWI參數(shù)（SI、ADC、eADC）。（4）以ROC曲線評估SI、ADC、eADC聯(lián)合診斷高分化前列腺癌患者的價值。

1.4 統(tǒng)計學處理

以SPSS 22.0分析數(shù)據(jù)。（x±s）表示計量資料，比較行t檢驗；率（%）表示計數(shù)資料，比較行字2檢驗。組別賦值“癌癥組”=1，“增生組”=0，“高分化組”=1，“中低分化組”=0，將SI、ADC、eADC評分錄入，計入logistic回歸模型，SI、ADC、eADC為協(xié)變量，得出預測概率，以預測概率為聯(lián)合診斷評估診斷效能；將SI、ADC、eADC及聯(lián)合診斷錄入，繪制ROC曲線，讀取曲線下面積（AUC）、95%置信區(qū)間（95%CI）、敏感度、特異度、截斷值。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 癌癥組與增生組患者一般資料比較

癌癥組患者年齡37～71歲，平均（54.16±8.23）歲；血清PSA平均（31.29±5.53）ng/mL。增生組患者年齡35～73歲，平均（54.98±8.41）歲；血清PSA平均（15.26±3.37）ng/mL。兩組患者年齡比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），血清PSA水平比較，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。

2.2 癌癥組與增生組患者DWI參數(shù)比較

癌癥組患者SI、eADC均顯著高于增生組，ADC顯著低于增生組（P<0.05），見表1。

2.3 DWI參數(shù)聯(lián)合診斷前列腺癌的價值

ROC曲線中，SI、ADC、eADC聯(lián)合診斷前列腺癌的AUC為0.852，敏感度為78.57%，特異度為79.17%，見表2、圖1。

2.4 不同Gleason分級患者DWI參數(shù)比較

高分化組患者SI、eADC均顯著低于中低分化組，ADC高于中低分化組（P<0.05），見表3。

2.5 DWI參數(shù)聯(lián)合診斷高分化前列腺癌患者的價值

ROC曲線中，SI、ADC、eADC聯(lián)合診斷高分化前列腺癌患者的AUC為0.970，敏感度為94.74%，特異度為91.30%，見表4、圖2。

3 討論

前列腺癌多發(fā)于50歲以上人群，我國前列腺癌發(fā)病率逐年增長，且早期前列腺癌癥狀不典型，易誤診為良性前列腺病變，部分患者確診時前列腺癌已進展至中晚期，治療效果及預后較差[7-8]，因此需研究有效診斷方式，盡早發(fā)現(xiàn)診斷前列腺癌，以延長患者生存時間。

MRI成像是根據(jù)能量在物質(zhì)內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)環(huán)境中不同表現(xiàn)、衰減情況，以及磁場電磁波繪制組織結(jié)構(gòu)圖像，已在乳腺癌等多種惡性腫瘤疾病診斷中廣泛應用[9-10]。DWI序列為MRI檢查常用序列，可無創(chuàng)檢測人體組織內(nèi)部水分子彌散運動情況，并通過水分子彌散運動情況觀察細胞組織[11]。SI、ADC、eADC均為DWI檢查參數(shù)，其中ADC、eADC可反映水分子擴散運動范圍及速度，而癌變組織與非癌變組織見存在信號差異，SI可反映細胞組織信號強度，進而鑒別癌變組織及非癌變組織[12-13]。本次研究結(jié)果中，癌癥組患者SI、eADC均顯著高于增生組，ADC顯著低于增生組；ROC曲線中，SI、ADC、eADC聯(lián)合診斷前列腺癌的AUC為0.852，敏感度為78.57%，特異度為79.17%，說明DWI參數(shù)聯(lián)合診斷前列腺癌具有較高價值，當SI≥164.77%、eADC≥0.41、ADC≤1.21×10-3 mm2/s時，可診斷為前列腺癌。原因在于前列腺組織由間質(zhì)與實質(zhì)組成，間質(zhì)包含平滑肌結(jié)締組織等，實質(zhì)由導管等組成，正常前列腺組織由于導管等結(jié)構(gòu)豐富，其水分子擴散運動自由度較高。當發(fā)生病變時，病變組織內(nèi)水分子擴散運動受到限制，自由度降低，而前列腺癌的腫瘤細胞增殖速度快，細胞體積小，細胞排列緊密，導致細胞外間隙小，組織中含水量少，因此前列腺癌組織中水分子擴散運動受到明顯限制，故ADC降低，eADC及SI提高[14-15]。由于ADC不僅受到水分子擴散狀態(tài)影響，也受到微循環(huán)灌注、T2投射效應影響，單純評估ADC診斷存在一定誤診風險，而eADC不受T2穿透效應影響，故DWI參數(shù)聯(lián)合診斷可避免單一參數(shù)診斷導致的誤診漏診風險，提高診斷效能，為臨床早期診斷前列腺癌提供影像學依據(jù)[16]。

Gleason分級是經(jīng)組織病理活檢后，根據(jù)前列腺癌分化程度進行評分，多用于判斷細胞侵襲能力及預測患者預后情況，Gleason總分2～4分為高分化前列腺癌，腫瘤細胞侵襲能力較弱，經(jīng)手術等治療后，復發(fā)轉(zhuǎn)移風險較低，患者預后通常良好；Gleason總分4分以上中低分化前列腺癌，細胞侵襲能力較強，治療后復發(fā)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移風險較高，患者預后通常較差[17-18]。本次研究結(jié)果中，高分化組患者SI、eADC均顯著低于中低分化組，ADC高于中低分化組；ROC曲線中，SI、ADC、eADC聯(lián)合診斷高分化前列腺癌患者的AUC為0.970，敏感度為94.74%，特異度為91.30%，提示DWI參數(shù)聯(lián)合診斷高分化前列腺癌患者的價值理想，當SI≤165.66%、eADC≤0.42、ADC≥0.96×10-3 mm2/s時，提示為高分化。原因在于，Gleason分級是以腫瘤組織結(jié)構(gòu)情況為基礎進行評分，評分升高代表組織結(jié)構(gòu)變化為腫瘤組織邊界由清晰至模糊，浸潤接近正常組織至完全取代正常組織，組織結(jié)構(gòu)細胞緊密排列至排列疏松最終完全消失，隨著Gleason分級升高，正常腺體組織越少，腫瘤細胞越密集，水分子擴散范圍及速度愈加受限，因此ADC降低[19-20]。但有研究認為，單純依據(jù)ADC評估Gleason分級存在偏差，因為ADC受到諸多因素影響，b值、磁共振設備等均對ADC存在影響，而DWI參數(shù)聯(lián)合中，SI可觀察前列腺癌組織信號情況，有效幫助觀察癌變組織范圍，聯(lián)合eADC值可有效避免其他因素影響，因此DWI參數(shù)聯(lián)合可有效評估Gleason分級[21]。

本次研究仍存在一定局限性，如樣本量不足，Gleason各分級例數(shù)均較少；b值取值較少，未進行多個b值ADC計算；未進行大范圍多值DWI掃描，可能造成掃描組織偏倚；且Gleason分級為穿刺活檢，未進行手術腫瘤大體切片，受到穿刺操作者技術、穿刺準確度等因素影響，可能對Gleason分級造成一定影響，可為下一步深入研究提供方向。

綜上所述，DWI參數(shù)聯(lián)合在診斷前列腺癌、Gleason分級中均具有較高診斷價值，SI、ADC、eADC是診斷前列腺癌及Gleason分級的有效參數(shù)，為臨床診治及預估患者預后提供依據(jù)。

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