肝脏快速容积采集序列和抑脂扰相梯度回波序列两种方式增强扫描对前列腺癌诊断价值的对比研究

刘 虎，乔洪梅，沈维英，朱佩云，陈泽鑫，陆忠烈

随着人口老龄化，前列腺癌已日益成为威胁老年男性健康最常见的恶性肿瘤之一[1-2]，其预后及治疗主要取决于早期诊断及术前分期。MRI能进行多方位、多平面成像，具有良好的软组织分辨能力[3]，尤其是在常规平扫结合扩散加权成像(DWI)的基础上进行增强扫描能够极大提高诊断前列腺癌的准确性，已成为泌尿外科医师诊断前列腺癌重要的实验室检查手段。在增强扫描时，可有多种扫描序列供选择，但选用哪个序列目前尚无统一的标准。本研究通过前瞻性比较采用肝脏快速容积采集序列(LAVA)增强扫描和抑脂扰相梯度回波序列(FS-SPGR)增强扫描两种方式对前列腺癌的诊断价值，为临床应用影像学诊断前列腺癌提供依据。

1 资料与方法

1.1 病例纳入与排除标准 纳入标准：(1)血精、血尿、夜尿增多等泌尿系统临床表现或血清前列腺特异性抗原(prostate specific antigen，PSA)异常(PSA>4 mg/L)；(2)在本院接受前列腺MRI增强扫描；(3)增强扫描至接受首次穿刺或手术的时间间隔<3个月。排除标准：(1)无明确病理结果；(2)合并糖尿病、高血压及其他慢性病。

1.2 临床资料 选择2010年6月—2013年10月在嘉兴市第二医院就诊符合纳入与排除标准的92例患者为研究对象，取得知情同意后按随机数字表法决定患者增强扫描序列。采用LAVA增强扫描患者44例，年龄37～89岁，中位年龄56岁；采用FS-SPGR增强扫描48例，年龄43～91岁，中位年龄67岁。采用两种方式增强扫描的患者年龄间具有均衡性。

1.3 设备与方法 采用GE Signa TwinSpeed 1.5 T MRI扫描仪，腹部相控阵线圈，均行常规轴位T1WI、轴位脂肪抑制T2WI、轴位DWI和冠状位脂肪抑制T2WI平扫后进行增强扫描。增强扫描采用LAVA或FS-SPGR，均使用双筒高压注射器于患者肘正中静脉注射对比剂钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)20 ml，再注射0.9%氯化钠溶液20 ml，速率均为2.5 ml/s。LAVA增强扫描参数：回波时间(TE)为最小值，重复时间(TR)3.8 ms，带宽62.50 kHz，翻转角14°，扫描视野(FOV)34 cm，矩阵288×224，层厚3.0 mm，层间距0 mm，频率编码方向为R/L，对比剂注射的同时启动扫描，每个时相17 s，共扫描10个时相。FS-SPGR增强扫描参数：轴位时，TE为最小值，TR 160.0 ms，带宽41.67 kHz，翻转角80°，FOV 24 cm，矩阵320×192，层厚3.0 mm，层间距0 mm，频率编码方向为A/P，脉冲重复激光次数(NEX)4.0；矢状位时，TE为最小值，TR 100.0 ms，带宽31.25 kHz，翻转角80°，FOV 24 cm，矩阵320×224，层厚3.0 mm，层间距1.0 mm，频率编码方向为S/I，NEX 3.0；冠状位时，TR 160.0 ms，其他参数均与矢状位时相同，对比剂注射的同时启动扫描。轴位、矢状位和冠状位扫描时间共5′1″。

1.4 穿刺活检过程[4]患者取左侧卧位，屈膝，屈髋，术前30 min口服止痛药物，术中以1%利多卡因行前列腺周围神经阻滞麻醉。穿刺前先进行直肠指诊检查，消毒后将带有穿刺架的直肠超声探头轻柔送入肛门。待穿刺活检套针抵达前列腺包膜时弹射穿刺，抽取出条状前列腺组织，置于10%中性甲醛溶液中保存并送病理检查。

1.5 经尿道前列腺部分切除术(TURP) 采用连续硬膜外麻醉或全身麻醉，患者取截石位，术中吸氧，严格监测呼吸、脉搏、血压、血氧饱和度、心电图等。应用连续冲洗式电切系统，经尿道插入F27电切镜，依次观察尿道、精阜及前列腺向膀胱内突出情况，明确膀胱颈至精阜的距离。中叶明显增大者先切除中叶，于5点及7点处切沟达包膜，依次切除左右叶及12点腺体，深度达包膜层，最后切除尖部、修整创面，彻底止血并将组织碎片冲吸清除，术后留置F22三腔气囊导尿管，使用0.9%氯化钠溶液常规持续膀胱冲洗2～3 d，4～5 d后拔除导尿管。术毕即将切除标本送病理检查。

1.6 诊断标准 平扫时，病灶在脂肪抑制T2WI图像上表现为低信号，在DWI图像上表现为高信号，在对应的表观扩散系数(ADC)图像上呈低信号且ADC值明显减低；增强时，在LAVA动态增强图像上表现为“快进快出”，早期明显强化，很快信号降低，观察时间信号曲线类型为流出型速升速降曲线；在FS-SPGR增强图像上表现为明显强化或不均匀强化。在病灶同时满足平扫和增强的图像表现时，即从影像学表现上诊断为前列腺癌，最终确诊依据系统穿刺联合外周带可疑病灶穿刺方法穿刺活检或经尿道前列腺部分切除术后的病理结果。

1.7 统计学方法 采用SPSS 16.0统计软件包进行分析，应用诊断性试验计算两种增强扫描方式的总符合率、灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、约登指数(Youden指数)、阳性似然比、阴性似然比，采用χ2检验比较差异有无统计学意义。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 影像学与病理检查结果 16例患者经LAVA增强扫描诊断为前列腺癌，在增强图像上表现为“快进快出”，结节状占位灶在动态增强早期明显强化(见图1)。16例患者经FS-SPGR增强扫描诊断为前列腺癌，在增强图像上显示占位灶呈不均匀强化(见图2)。24例患者经病理学确诊为前列腺癌(均经穿刺活检证实，其中4例行经尿道前列腺部分切除术，5例伴有精囊受累或盆腔淋巴结转移)，病理切片显示前列腺腺体结构紊乱，形状大小不等，排列紧密，间质稀少，出现小腺体增多结构以及筛孔状、乳头状、肾小球样大腺泡结构；腺体表现为单层细胞，核明显增大，出现大而明显的核仁；出现腺外脂肪、横纹肌组织浸润以及神经周围浸润现象(见图3)。余58例为前列腺增生，7例为前列腺炎症，3例为前列腺增生伴炎症。

2.2 LAVA和FS-SPGR两种方式增强扫描诊断试验效果比较 LAVA增强扫描和FS-SPGR增强扫描诊断结果分别见表1、2。LAVA增强扫描和FS-SPGR增强扫描诊断前列腺癌的总符合率、灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值比较，差异均无统计学意义(P>0.05，见表3)。

表1 LAVA增强扫描诊断前列腺癌结果(例)

Table1 The results of the diagnosis of prostate cancer by LAVA enhanced scanning

LAVA增强扫描病理前列腺癌 非前列腺癌合计前列腺癌10616非前列腺癌22628合计123244

注：LAVA=肝脏快速容积采集序列

表2 FS-SPGR增强扫描诊断前列腺癌结果(例)

Table2 The results of the diagnosis of prostate cancer by FS-SPGR enhanced scanning

FS-SPGR增强扫描病理前列腺癌 非前列腺癌合计前列腺癌8816非前列腺癌42832合计123648

注：FS-SPGR =抑脂扰相梯度回波序列

表3 LAVA和FS-SPGR两种方式增强扫描诊断前列腺癌评价指标比较

Table3 Comparison of the evaluation of the contrast enhancement scanning by LAVA and FS-SPGR sequence for diagnosing prostate cancer

增强扫描方式总符合率(%)灵敏度(%)特异度(%)阳性预测值(%)阴性预测值(%)Youden指数阳性似然比阴性似然比LAVA81 8283 3381 2562 5092 860 654 440 21FS-SPGR75 0066 6777 7850 0087 500 443 000 43χ2值0 6270 2220 1250 5080 067---P值0 4280 6370 7240 4760 796---

注：-表示未做统计学检验；Youden指数=约登指数

注：图像显示，前列腺形态饱满，外周带左后方见结节状占位(箭头)，大小2.0 cm×2.4 cm，动态增强早期明显强化

图1 前列腺癌LAVA增强扫描图

Figure1 The performance of prostate cancer in the LAVA enhancement images

注：图像显示，前列腺形态饱满，外周带左后方占位灶(箭头)不均匀强化，并向左后方凸出，未见明显直肠、膀胱侵犯，所示盆腔范围未见明显肿大淋巴结

图2 前列腺癌FS-SPGR增强扫描图

Figure2 The performance of prostate cancer in the FS-SPGR enhancement images

图3 前列腺癌病理结果(HE染色，×100)

3 讨论

随着MRI各种新技术的出现，MRI对前列腺癌首次检查的准确性不断提高，而且能很好地对其进行局部分期[5]，已经成为诊断前列腺癌必不可少的影像学工具。常规平扫中，T2WI序列对病灶显示较灵敏，但常不能清楚显示病灶的边缘、内部结构、血供情况、与邻近组织的关系等具有鉴别诊断意义的影像学表现，对某些平扫表现相似的肿瘤鉴别诊断困难。很多患者常规平扫未见明显异常，但临床医生或其他检查高度怀疑有病变者，就需要应用MRI各种新技术辅助诊断，加做增强扫描予以鉴别诊断。本研究是在常规平扫结合DWI的基础上进行增强扫描，能够极大提高对前列腺癌的诊断准确性。在增强扫描时，可有多种扫描序列供选择，选用哪个序列目前尚无统一的标准。

动态增强磁共振成像(DCE-MRI)可以通过定量分析或半定量分析计算相关参数，对中央腺体癌与良性前列腺增生的诊断和鉴别诊断有很大价值[6]，但有研究发现其诊断灵敏度和特异度均不如DWI[7-8]。本研究中有4例行TURP后患者因为术前已明确诊断为前列腺癌，增强扫描仅为了观察病灶与周围组织的具体情况，对前列腺癌诊断价值的意义不大，也给本研究结果带来一定误差。在常规平扫、DWI和病史资料均符合前列腺癌征象，且伴有精囊受累或膀胱侵犯或盆腔淋巴结转移时，有助于诊断为前列腺癌[9]，本研究中有5例属于此种情况，其中3例行LAVA增强扫描，2例行FS-SPGR增强扫描，均诊断为前列腺癌，与病理结果相符。另外，前列腺穿刺标本也有取样误差，前列腺尖部病变及早期侵袭性较低的微小病灶容易被漏穿，因此对于一次穿刺阴性的患者，不能排除前列腺癌存在的可能性，临床随访对于定性诊断非常重要。刘汀等[10]研究发现，MRI检查诊断前列腺癌、初次穿刺未确诊的患者在随访期内又新增前列腺癌6例，再发现率为8.96%。据此在本研究中MRI检查诊断前列腺癌、初次穿刺病理结果为阴性的14例患者(其中LAVA增强扫描6例，FS-SPGR增强扫描8例)中，如果定期随访复查仍可能有1例患者被再次确诊为前列腺癌。但由于此概率相对较低，对本研究结果影响不大，因此本研究并未涉及相关患者的后期随访结果，均以首次穿刺病理结果为金标准。

虽然DWI较DCE-MRI优势显著[11]，但是DWI并不能完全取代DCE-MRI，仍有一些癌灶DWI显示未见异常而DCE-MRI为阳性，尤其是位于中央腺体区的肿瘤[12]。Yoshizako等[13]联合应用T2WI、DWI及DCE-MRI对中央腺体癌进行研究，认为在T2WI的基础上加上DWI能够提高中央腺体癌的诊断总符合率，在此基础上再增加DCE-MRI能够提高特异度及阳性预测值，三者联合应用对中央腺体癌的诊断总符合率达到78.60%。本研究结果发现，LAVA增强扫描总符合率为81.82%，FS-SPGR增强扫描为75.00%，与文献报道结果基本一致[13]。周雁玲等[14]研究发现，DWI联合动态增强扫描诊断前列腺癌的总符合率为86.30%，灵敏度为90.00%，特异度为83.90%，本研究LAVA多期动态增强扫描诊断总符合率为81.82%，灵敏度为83.33%，特异度为81.25%，与文献报道结果相比略低，可能与本研究非癌患者以前列腺增生为主、前列腺炎症例数相对较少(前列腺增生58例，前列腺炎症7例，前列腺增生伴炎症3例)有关。多技术联合应用，虽然能够提高前列腺癌诊断的灵敏度，但其特异度无明显提高，部分外周带的炎症、增生结节、纤维化病灶等仍可能误诊为肿瘤。

由于目前关于前列腺癌动态增强扫描定量参数的研究方法尚未成熟，各研究中心所采用的软件及依据的药代动力学模型不尽相同，其处理结果也不完全相同，其可行性和准确性仍有待进一步考证[15]，因此本研究未涉及LAVA多期动态增强病例组的相关定量参数研究。另外，磁共振波谱(MRS)是目前能够研究活体器官组织代谢、生化变化及化合物定量分析的方法之一，与常规MRI联合应用时，其特异性较单一技术显著提高[16-17]。由于此技术在本院属非常规扫描序列，而且本研究重点在于比较采用LAVA和FS-SPGR两种方式增强扫描时对前列腺癌的诊断价值，选出一个诊断准确性较好的序列作为前列腺增强扫描的常规序列应用，因此所有患者未做MRS检查。

综上所述，采用LAVA和FS-SPGR两种方式增强扫描诊断前列腺癌准确性相似，均可用作MRI中前列腺增强扫描序列，但采用LAVA多期动态增强扫描时间较短。近年来，LAVA多期动态增强扫描一直是研究的热点，今后有望能通过前列腺癌、良性前列腺增生及不同分化程度前列腺癌各自具有的特征性曲线类型和最优灌注参数更加准确地诊断前列腺癌，同时极大提高诊断的灵敏度和特异度，具有极好的应用前景，可作为前列腺增强扫描的常规序列应用。

1 Jemal A，Siegel R，Xu JQ，et al.Cancer statistics，2010[J].CA Cancer J Clin，2010，60(5)：277-300.

2 Zhang L,Yang BX,Zhang HT,et al.Prostate cancer：an emerging threat to the health of aging men in Asia[J].Asian J Androl,2011,13(4):574-578.

3 Bonekamp D，Jacobs MA，El-Khouli R，et al.Advancements in MR imaging of the prostate：from diagnosis to interventions[J].Radiographics，2011，31(3)：677-703.

4 马志方,王东文.前列腺穿刺活检术[J].现代泌尿生殖肿瘤杂志,2012,4(1):55-56.

5 Seitz M，Shukla-Dave A，Bjartell A，et al.Functional magnetic resonance imaging in prostate cancer[J].Eur Uro1，2009，55(4)：801-814.

6 李鹏，杨文君，陈志强，等.动态增强MRI诊断前列腺中央腺体癌和不同类型前列腺增生[J].中国医学影像技术，2013，29(6)：962-966.

7 Iwazawa J，Mitani T，Sassa S，et al.Prostate cancer detection with MRI：is dynamic contrast-enhanced imaging necessary in addition to diffusion-weighted imaging?[J].Diagn Interv Radiol，2011，17(3)：243-248.

8 Kitajima K，Kaji Y，Fukabori Y，et al.Prostate cancer detection with 3T MRI:comparison of diffusion-weighted imaging and dynamic contrast-enhangced MRI in combination with T2-weighted imaging[J].J Magn Reson Imaging，2010，31(3):625-631.

9 Ren J，Huan Y，Li F，et al.Combined T2-weighted and diffusion-weighted MRI for diagnosis of urinary bladder invasion in patients with prostate carcinoma[J].J Magn Reson Imaging，2009，30(2)：351-356.

10 刘汀,王霄英,郭雪梅,等.MRI对前列腺癌诊断准确性的系统评估[J].中国医学影像技术,2011,27(7):1481-1484.

11 Nishida S，Kinoshita H，Mishima T，et al.Prostate cancer detection by prebiopsy 3.0-Tesla magnetic resonance imaging[J].Int J Urol，2011，18(9)：653-658.

12 张莹，苗华栋，张长萃.前列腺癌3T MR表观扩散系数与动态增强半定量参数的相关性研究[J].临床放射学杂志，2013，32(2)：210-214.

13 Yoshizako T，Wada A，Hayashi T，et al.Usefulness of diffusion-weighted imaging and dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging in the diagnosis of prostate transition-zone cancer[J].Acta Radiol，2008，49(10)：1207-1213.

14 周雁玲，郑国良，陈其锋.磁共振DWI及动态增强扫描在前列腺疾病诊断中的价值[J].医学影像学杂志，2012，22(8)：1363-1366，1373.

15 李春媚，陈敏，李飒英，等.3.0 T MR动态增强扫描定量分析诊断前列腺癌的初步研究[J].中华放射学杂志，2011，45(1)：50-54.

16 Testa C，Schiavina R，Lodi R，et al.Prostate cancer：sextant localization with MR imaging，MR spectroscopy，and 11C-choline PET/CT[J].Radiology，2007，244(3)：797-806.

17 Cirillo S，Petracchini M，Della Monica P，et al.Value of endorectal MRI and MRS in patients with elevated prostate-specific antigen levels and previous negative biopsies to localize peripheral zone tumors[J].Clin Radiol，2008，63(8)：871-879.