3TVIBE动态增强在鉴别前列腺良恶性病变中的应用

苗华栋 张长萃 刘海泉 陈丽娟 张 莹

MRI尤其是高场强MRI以其较快的采集时间、较高的空间分辨率以及较好的信噪比（SNR）在前列腺癌的早期诊断中取得显著进展[1]。前列腺本身是血供丰富的器官，不同解剖部位的血供及灌注情况也不尽相同。V IBE(volume interpolated body exam ination)序列是一种梯度回波序列，兼具扫描时间快与分辨率高的特点，非常适用于脏器的多期动态扫描。本研究观察前列腺癌及前列腺增生多期动态增强表现，以探讨多期动态增强在前列腺癌诊断中的价值及V IBE序列的意义。

方 法

1.临床资料

2010年6月～2011年9月在我院行前列腺动态增强检查的患者36例，年龄56～88岁，平均74.5岁，均为前列腺特异抗原（PSA）升高或直肠指检前列腺质硬或有结节感，PSA4.3～198.5ng/ml。

2.MRI检查

采用Siemens Verio 3T磁共振扫描仪，腹部相控阵线圈为射频接受线圈。对比剂使用钆喷酸葡胺注射液（Gd-DTPA）（广州康臣药业有限公司），规格：15ml：7.04g/瓶。检查前两天嘱患者无渣饮食，排清宿便，检查前适量饮水，膀胱适度充盈。

患者仰卧位，线圈中心置于耻骨联合上缘。横断面行前列腺及精囊范围扫描，矢状面及冠状面自盆底至腹主动脉分叉处水平行大范围扫描。首先行常规盆腔扫描，采用快速自旋回波序列（TSE），轴位T2加权成像TR/TE=4000/101m s，均数=2，层厚=3.5mm，层间距=0.7mm，FOV（field of view ）=20mm×20mm，轴位T1加权成像TR/TE=700/11ms均数=1，FOV=20 cm×20 cm，层厚=3.5mm，层间距=0.7mm。动态增强行轴位V IBE序列扫描，FOV=260mm×260mm，TR/TE=5.08/1.74m s,层厚=3.6mm，层数=20～24，体素大小1.9mm×1.4mm×3.6mm，时间=12s，于增强前扫描1次蒙片，然后自手背静脉注射对比剂并连续行16期扫描。

3.图像分析及数据处理

将前列腺按左右两个侧叶分别进行分析。自上而下分别观察双侧周围带及移行带，在动态增强早期明显强化的区域选择感兴趣区（ROI），在Syngo工作站上绘制时间-信号强度曲线（signal intensity-time curve，SI-T）。并设定以下几个参数来说明前列腺癌和前列腺增生（BPH）的SI-T曲线特点。

3.1曲线形态：根据文献资料及以往经验[2-4]，将病灶的SI-T曲线分成四种：Ⅰ持续缓升型：增强后兴趣区内的信号强度呈持续上升状态。Ⅱ平台型：感兴趣区内的信号强度上升达到峰值后呈一平衡状态，即平台期。Ⅲ速升速降型：感兴趣区内的信号强度早期迅速上升，达到峰值后快速下降。Ⅳ速升缓降型：感兴趣区内的信号强度早期迅速上升，达到峰值后缓慢下降。

3.2 最大强化程度(Emax%)：用公式表示为Emax%=(SImax-SIpre)/ SIpre×100%。

3.3 最快强化率（Rmax%）：用公式表示为Rmax%=(SIn+1-SIn)/Tn

3.4 流出分数（wash-out score）：用公式表示为=100×(SImax-SIend) / SImax。

其中，SIpre为注射对比剂前的信号强度，SImax为强化峰值信号强度，SIend为扫描最后一期的信号强度，n为动态增强过程中信号强度上升最快的一期，Tn为该期的扫描时间。

应用SPSS17.0软件包进行统计分析，检验水准设定为0.05，P＜0.05时认为差异具有统计学意义。

4.获取病理方法

经会阴超声引导下穿刺活检22例，手术10例，随访临床证实4例。

结 果

共36例病例72个侧叶，其中前列腺癌32个，前列腺增生40个。移行带增生结节早期明显不均匀强化，中晚期强化更明显，达强化峰值后维持在一平衡状态；周围带早期未见明显强化，延迟期仅呈轻度强化，强化峰值明显低于移行带；前列腺癌早期明显强化，达峰值后强化程度下降（图1～3）。前列腺癌与良性前列腺组织SI-T曲线形态分布见表1。

表1 前列腺癌与前列腺增生SI-T曲线

图1，左侧周围带癌灶ST-I曲线呈IV型，前列腺增生呈I型。

图2 右侧周围带及移行带癌灶ST-I曲线呈IV型，前列腺增生呈II型。

图3 左侧移行带带癌灶ST-I曲线呈Ⅲ型。实线为前列腺癌，虚线为前列腺增生。

前列腺癌的强化方式以速升速降、速升缓降为主，分别占34.4%和40.7%，前列腺增生最常见的曲线形态为平台型，占52.5%。速升速降型诊断前列腺癌的敏感度为34.4% ，特异度为100% ，速升缓降型诊断前列腺癌的敏感度为40.7% ，特异度为80%，速升速降型及速升缓降型曲线合并诊断前列腺癌的敏感度为75% ，特异度为80%。

表2 前列腺癌与前列腺增生灌注参数

前列腺癌与前列腺增生最大强化程度及最快强化率差异无统计学意义，流出分数差异有统计学意义（表2）。

讨 论

1.前列腺癌多期动态增强扫描的意义

M R平扫往往难以用于鉴别前列腺增生、炎症及纤维化等病变[5-6]，而且不能提供血供方面的信息。多期动态增强有助于观察癌灶的血流灌情况，评价血流动力学及发现较小的癌灶，有助于增加前列腺癌诊断的准确率。另外，利用动态增强有可能更精确的肿瘤定位，估计肿瘤的体积[7]，监测非手术治疗（激素、放疗）效果，预测肿瘤纤维化、坏死程度，评价肿瘤对治疗的反应和监测肿瘤复发。但以往，常规T1W I增强序列如果顾及分辨率则扫描时间多在20～30s或更长，癌灶与增生结节均明显强化，病灶互相混淆、难以区分鉴别。如提高扫描速度，则分辨率又过低，病灶之间亦无法很好鉴别。

2.前列腺癌与前列腺增生动态增强特点

前列腺癌变时常伴有肿瘤血管的生成，这是前列腺癌早期强化的病理基础。前列腺增生的血供也高于正常组织，但通常低于癌组织，理论上多期动态增强时前列腺癌较BPH的强化时间开始更早、峰值更高、早期强化更快。但是前列腺增生结节中间质与实质比例的不同和前列腺癌灶内肿瘤细胞密度的不同都会影响到两者的动态增强表现，使两者有很大部分重叠，因此本研究中癌灶与增生组织的最大强化程度的差别无统计学意义。前列腺癌血管通透性增高，表现在动态增强图像上为强化大峰值后对比剂退出，而BPH则持续上升或维持在一平衡状态。因此流出分数可以作为鉴别前列腺癌与前列腺增生的一个重要指标。这也与以往文献报道一致[7-8]。

3.V IBE动态增强的意义

由于前列腺癌具有快进快出的血供特点，而前列腺增生组织亦可以在较早的时候即呈现明显的结节斑片强化，因此需要兼具高分辨率与快速扫描的序列。而常规TSE T1W I或FLASH T1W I增强扫描，因难以兼顾扫描时间与分辨率，所以难以动态观察到前列腺癌的血供特点并与增生组织相鉴别，这也是以往前列腺MRI诊断迟迟不能取得突破的原因之一。随着技术的进步如三位容积内插快速扰相GRE T1W I序列（西门子公司称之为VIBE，飞利浦公司称之THRIVE,GE公司称之为LAVA序列）的应用，使得时间、空间分辨率得到较好的平衡。其采用超短的TR TE和小角度的射频脉冲，联合应用并行采集，扫描速度快，多采用容积内插重建技术，有利于三维重建[9]。本研究中，但其扫描时间只有12s，连续扫描17期即能观察到的前列腺癌的血流灌注信息，而分辨率只有1.9mm×1.4mm×3.6mm，即使较小的病灶也可以清晰观察。同时我们也观察到，在增强后动态扫描的第2～3期以后，前列腺组织亦出现弥漫的明显强化，可以部分甚至完全掩盖癌灶，也证明了超快速VIBE序列的价值和意义。

前列腺癌的多期动态增强以早期迅速地强化多见，延迟期强化程度下降，部分可见对比剂快速流出；前列腺增生多表现为缓慢持续的强化，达峰值后维持在一平衡状态。3T基础上VIBE序列的应用，兼顾时间分辨率和空间分辨率，在前列腺癌的早期诊断中具有重要意义。Kurhanewicz等[10]提出前列腺癌最好的定性方法是联合应用3.0TM R上各项参数资料，即整合常规MRI、弥散、波谱及动态增强的结果。本研究病例数较少，仅为初步研究，尚需要在现有较高技术水平上进行大规模的研究以获得最佳扫描参数、诊断界值和较为稳定可靠的结论。