前列腺中央腺体偶发癌的MRI初步研究

张学琴，王霄英，陆 健，缪小芬，郭雪梅，李飞宇，刘 婧，蒋学祥

前列腺偶发癌(incidentally detected prostate carcinoma，IDPC)是指临床上被诊断为良性前列腺增生的患者，经直肠指检和各种影像学检查均未能发现有前列腺癌的证据，而接受了开放性前列腺切除术或经尿道前列腺切除术等手术后在送检标本中发现了组织学上的前列腺癌。本文通过回顾性分析中央腺体偶发癌的PSA、Gleason评分、常规MR成像及磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy，MRS)和扩散加权成像(diffusion-weighted imaging，DWI)的表现，探讨中央腺体偶发癌的特征。

1 资料与方法

1.1 病例选择

收集自2002年7月－2009年3月，在北京大学第一医院磁共振室行前列腺MR检查的患者中，因良性前列腺增生行尿道前列腺切除术(transurethral resection of the prostate，TURP)的患者164例，术后确诊为良性前列腺增生155例、偶发癌9例。患者年龄66～82岁，平均73.56±5.18。其中，以前列腺增生就诊患者6例，尿频4例，血尿1例，排尿困难伴尿频尿急1例，PSA升高1例。7例于TURP术前行穿刺，均未见癌，2例术前未做穿刺。9例患者中7例行MRS检查，8例行DWI检查，同时行MRS和DWI检查者6例。MR检查前均未进行过内分泌治疗，TURP手术时间与MR检查时间间隔1例约16个月，其余均不超过3个月。

1.2 研究方法

常规MR扫描：使用GE 1.5 Signa TwinSpeed磁共振扫描仪行常规MRI、3D1H-MRS和DWI扫描。盆腔检查以体线圈为射频发射线圈，以腹部相控阵线圈为接收线圈。前列腺局部行轴位和冠状位压脂快速自旋回波FSE T2WI扫描，TR 3500 ms；TE 85 ms；回波链长度(ETL)19；层厚5 mm；层间距0.5 mm；FOV 24 cm×24 cm；NEX 4；矩阵320×256。并行前列腺局部轴位T1WI扫描，TR 450 ms；TE 12 ms；层厚5 mm；层间距0.5 mm；FOV 24 cm×24 cm；NEX 2；矩阵256×192。

3D1H-MRS扫描：6例以直肠内线圈行FSE T2WI扫描，TR 3500 ms；TE 85 ms； ETL 19；层厚3 mm；层间距0 mm；FOV 13 cm×13 cm；NEX 4；矩阵320×256。所得图像作为3D 1H-MRS检查的定位像和代谢图叠加的解剖图。以PROSE序列行3D 1H-MRS检查，TR 1000 ms；TE 130 ms；FOV 11 cm×11 cm；NEX 1，矩阵16×8；扫描时间为17～19 min。扫描方向为轴位，3D1H-MRS矩形感兴趣区平面内的范围和上下界尽量包括全部前列腺组织且少包括前列腺周围脂肪和直肠内气体。轴位上在感兴趣区边缘加饱和带以消除矩形感兴趣区内前列腺周围脂肪及后方直肠内气体的影响。采集MRS数据前进行常规自动预扫描，包括自动匀场和抑水，通常情况下要求线宽小于15 Hz，方可进行MRS数据采集。本文尚有1例用体线圈行T2WI扫描，以PROSE序列行3D1H-MRS检察，TR 1000 ms；TE 130 ms；FOV 11 cm×11 cm；NEX 10；矩阵12×8；扫描时间约16 min 4 s。

DWI扫描：使用单次激发EPI序列，在前列腺和精囊范围内行轴位扫描，b值取0和800 s/mm2。以腹部相控阵线圈作为接收线圈，TR 3500 ms；TE 56.4 ms；层厚6 mm；层间距0 mm；FOV 26 cm×26 cm；NEX 4；矩阵128×128，扫描时间56 s。

MRS(胆碱+肌酸)/枸橼酸盐[(Cho+Cre)/Cit]比值的测量：以Functool 2软件对MRS扫描数据进行自动后处理，测量其比值，记录每位患者每个可用体素的CC/C值，然后计算平均值作为该患者的CC/C值。MRS可用体素标准：①75%位于中央腺体，没有受到未能抑制的水和脂肪信号的污染；②不包括尿道及尿道周围腺体；③主要代谢物(Cho、Cre和Cit)波谱信噪比大于3。

图1 ～8 IDPC患者，男，76岁。图1为T2WI；图2为T1WI；图3、4为中央腺体ADC值的测量方法和相应的ADC图，ADC值为1.59×10- 3 mm2/s；图5、6为最小ADC值的测量方法和相应的ADC图，ADC值为1.30×10-3 mm2/s；图7、8为体素所在的位置及该体素对应的MRS谱线，其CC/C值为0.766Figure 1～8 A 76-year-old man with IDPC. (1)T2WI; (2)T1WI; (3), (4)ROI of the ADC value of the central gland and the ADC map, ADC value was 1.59×10-3 mm2/s; (5), (6)ROI of the minimal ADC value and the ADC map, ADC value was 1.30×10-3 mm2/s; (7), (8)The voxel and the corresponding MRS, CC/C value was 0.766.

DWI：所得DWI数据在Functool 2软件进行后处理，获得ADC图。分别测量每位患者中央腺体每一层的ADC值(中央腺体ADC值)和中央腺体的最低ADC值(最小ADC值)。中央腺体ADC值感兴趣区(region of interest，ROI)的放置原则：逐个手工绘制所有扫描层面中央腺体的最大ROI，其边缘与中央腺体边缘一致或略小，记录所测数据，计算其平均值作为该患者的中央腺体ADC值。最小ADC的ROI放置原则：①放置于中央腺体ADC值最低处；②尽量避开外周带与中央带交界处及尿道、血管、出血或钙化灶；③ROI为椭圆形，面积30～50 mm2。

1.3 数据统计

所有数据以SPSS 16.0软件包进行统计学处理。所有计量资料采用平均值±标准差进行描述。

2 结果 见图1～8

2.1 患者的常规MRI表现

9例患者在T2WI上均表现为前列腺不同程度增大，中央腺体亦增大，其内信号不均匀，呈混杂信号，部分可见不同数目的高、低信号增生结节，外周带受压变薄；T1WI上4例呈均匀低信号，5例低信号内可见斑点状高信号，考虑为出血。扫描范围内骨盆及椎体未见明显异常信号，盆腔内及腹股沟区未见肿大淋巴结。术前MR均诊断为良性前列腺增生。

2.2 患者的PSA、Gleason评分情况

T-PSA范围为5.19～20.97 ng/ml，4例在4～10 ng/ml 之间，5例高于10 ng/ml；F-PSA范围为0.77～4.59 ng/ml，7例大于1 ng/ml ；F/T范围为0.07～0.38，2例低于0.16；Gleason评分范围为2～7分，其中Gleason评分为2、3、4分者各1例，3例Gleason为5分，2例为6分，1例为7分。

2.3 患者的CC/C值情况

共有7例患者行MRS检查，全部体素3019个，其中可用体素741个，占全部体素的24.54%，单个体素的CC/C值范围为0.18～6.79。中央腺体的CC/C值平均为1.04±0.28，范围为0.65～1.45。

2.4 患者的DWI表现及ADC值情况

在DWI上未发现明确高信号区。中央腺体ADC值：根据患者中央腺体的大小和扫描情况，8例患者所测量的中央腺体层面为3～12层，ADC值平均为(1.48±0.18)×10-3mm2/s，范围为(1.16～1.67)×10-3mm2/s。最小ADC值：平均值为(1.15±0.10)×10-3mm2/s，范围为(0.99～1.25)×10-3mm2/s。

3 讨论

3.1 前列腺偶发癌

前列腺偶发癌是诊断为良性前列腺增生而行前列腺切除术后在标本的病理检查中发现的前列腺癌。关于其发病率国内外报告有较大的差异[1-4]，本研究中偶发癌的发病率为5.49%，但是本研究病例入组条件为先行MRI检查后行TURP手术，与流行病学上偶发癌的发病率有所不同。有学者提出，前列腺偶发癌与临床型前列腺癌不同，两者具有不同分化程度、不同增殖活性及不同生物学行为，相对于临床型前列腺癌而言，前列腺偶发癌核与核仁的较小、增殖活性低，Gleason评分也较临床型前列腺癌低[5]。前列腺癌是好发于外周带的癌，而前列腺偶发癌与良性前列腺增生一样、都好发于中央腺体。本组9例前列腺偶发癌癌具有以下特点：(1)PSA轻度升高；(2)Gleason评分较低，多为高分化或中分化癌；(3)常规MRI上表现同良性前列腺增生。

3.2 磁共振波谱分析

MRS提供确定的数值来反映代谢信息，不受诊断者诊断经验的影响，有利于诊断效能的提高。目前比较不同个体间前列腺代谢的差别通常是通过测量体素的CC/C值，对前列腺的异常信号进行进一步的分析，国内外已有不少相关报道，但这种研究主要集中在外周带，针对中央腺体病变尤其是对中央腺体偶发癌的研究较少[6-9]。相对于外周带而言，中央腺体病变的信号较为复杂。前列腺中央腺体的病变主要为良性前列腺增生，而偶发癌在术前均被诊断为良性前列腺增生，因此，明确偶发癌的特征，将偶发癌从良性前列腺增生里剔除是研究前列腺中央腺体偶发癌的重要问题。

Zakian等[6]通过对16例移行带癌或者外周带癌侵犯移行带的研究发现，移行带肿瘤组织的CC/C值为1.74±1.35，非肿瘤组织为0.63±0.20。王霄英等[7]报道，正常外周带、外周带癌区和非癌区的CC/C值分别为0.49±0.19、2.13±0.82、0.60±0.20。佟艳军等[10]对5例前列腺中央腺体偶发癌的研究发现，中央腺体偶发癌的CC/C比值平均为1.32±0.42，增生组的比值为0.85±0.26，偶发癌组CC/C值大于前列腺增生组，差异具有显著性，但是两组之间存在较大交叉。由于样本含量均较小，尚有待于扩大样本量进一步研究。本研究所测得的中央腺体偶发癌的CC/C值，明显低于上述移行带癌和外周带癌的CC/C值、但亦较佟艳军等报道的偶发癌的CC/C值小。

3.3 扩散加权成像

DWI是磁共振功能成像技术的一种，它能够反映活体组织中水分子的不规则随机运动，这种随机运动叫作布朗运动。DWI中的组织信号对比就是基于水分子的布朗运动。根据DWI，可以进一步测出一个能够反映整体组织结构特征的扩散常数，称之为表观扩散系数，用来描述DWI中不同方向的分子扩散运动的速度和范围。有研究结果表明，DWI可以把前列腺组织的异常改变以ADC值定量地、无创地检测出来[11-13]。

多数研究均发现，癌灶的ADC值低于正常组织，主要是由于前列腺癌是由许多细小、紧密排列的肿瘤上皮构成，其间质成分很少，含水量少，且肿瘤上皮有着比正常细胞更高的核质比；另外，由于肿瘤细胞的增殖，细胞外间隙受压、扭曲、变小，细胞外间隙的水分子自由运动受到限制，从而使ADC值下降，故癌的ADC值低于非癌[11-13]。郭雪梅等[14]报道，外周带癌区最小ADC值平均为(0.98±0.30)×10-3mm2/s，非癌区为(1.59±0.29)×10-3mm2/s；王霄英等[11]报道，外周带癌的ADC值为(0.35±0.06)×10-3mm2/s、正常外周带的ADC值为(1.35±0.30)×10-3mm2/s。虽然关于癌的ADC值的报道不尽相同，但总体来说，癌的ADC值明显减低。本研究中前列腺中央腺体偶发癌的最小ADC值高于上述报道的前列腺外周带癌的ADC值，低于正常或者非癌区的ADC值。

此外，本研究还测量了偶发癌的中央腺体ADC值，明显大于最小ADC值，原因在于前列腺中央腺体偶发癌通常伴有增生或者炎症，该方法所选择的兴趣区包含所测层面的全部中央腺体，由于部分容积效应，结果较最小ADC值大，但是在无法确定病灶位置的研究中，该方法也能从一定程度上反应出病变的ADC值，本研究所测得的中央腺体ADC值较上述文献报道的外周带癌的ADC值高，低于文献报道[15]的良性前列腺增生结节的ADC值。

综上所述，MRS和DWI可以把前列腺组织的异常定量、无创地检测出来，但是两者对于前列腺中央腺体偶发癌的诊断帮助到底有多大，尚需对中央腺体病变进一步研究证实。

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