DWI在前列腺癌诊断中的价值及ADC值与临床分期 血清PSA的相关性

黄道余 郑穗生 宫希军 陈其春 王龙胜 谢栋栋

DWI在前列腺癌诊断中的价值及ADC值与临床分期 血清PSA的相关性

黄道余 郑穗生 宫希军 陈其春 王龙胜 谢栋栋

目的 探讨3.0T磁共振弥散加权成像(DWI)在前列腺癌(PCa)诊断中的价值，并分析感兴趣区表观弥散系数值(ADC)与临床分期、血清前列腺特异性抗原(PSA)的相关性。 方法 分析经穿刺活检或手术病理确诊的47例PCa患者，所有患者均行常规MRI扫描及DWI检查，在常规MRI图像上观察前列腺病灶的位置、大小、信号及累计范围，观察病灶区DWI信号并测量ADC值。 结果 47例PCa患者中，29例位于外周带，14例位于中央带，4例同时累及中央带和外周带，所有病例DWI上均表现为高信号或稍高信号，在相应ADC图上表现为低信号或稍低信号；PCa病灶平均ADC值约为(0.97±0.33)×10-3mm2/s，与临床分期及血清PSA呈负相关(r值分别为-0.54,-0.66,P<0.05)。结论MRI常规序列联合DWI检查及血清PSA检测可以提高PCa的诊断，测量病灶的ADC值有助于对PCa的临床分期进行初步评估，进而指导临床选择合适的治疗方案。

弥散加权成像；表观弥散系数；前列腺特异性抗原；前列腺癌

前列腺癌(prostate cancer,PCa)是中老年男性常见的恶性肿瘤之一，其预后及治疗主要取决于早期诊断与术前分期[1]。由于PCa与良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)临床症状相似而治疗方法及预后却存在本质上的区别，因此对PCa的早期诊断及鉴别诊断至关重要。随着影像医学技术的发展，磁共振成像已广泛应用于PCa的诊断。磁共振弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)是一种对分子运动敏感的成像技术，是一种无创并能反映活体组织扩散的检查方法[2]。本研究通过对PCa的DWI检查并测量出相应兴趣区表观弥散系数值(apparent diffusion coefficient,ADC)，并分析其与临床分期、血清前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)的相关性，进而为临床PCa患者的治疗提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2013年9月至2014年11月因体检无意间发现PSA升高、尿潴留、排尿困难或直肠指检前列腺肿大来我院就诊的患者，后均行前列腺MRI常规扫描、DWI检查及血清PSA的检测，排除未行穿刺或手术无病理结果患者后，共得70例患者。47例确诊为PCa患者，年龄57～83岁，平均(69.4±11.7)岁。

1.2 检查方法及图像处理 采用德国Siemens Sonata 3.0T超导MRI 仪，使用前列腺专用线圈，扫描前均嘱咐患者充盈膀胱，所有患者均先行前列腺常规扫描序列，包括T1WI横断位、T2WI横断位、冠状位及矢状位抑脂序列；DWI检查采用单次激发SE-EPI序列，采用3组b值，分别为50 、800和1 000 s/mm2，扫描序列及扫描参数见表1。

表1 扫描序列及扫描参数

1.3 图像处理与分析 MRI检查结果均采用单盲法由两位MRI诊断经验丰富的主治医师及其以上共同阅片诊断。病变区ADC值测量时，选择病灶最大层面进行测量，最大径不小于10 mm，选取3个以上区域测量，取其平均值，且各兴趣区选择尽量大小一致，测量时尽量避开前列腺周围的脂肪、血管及尿道等。

1.4 诊断标准 常规MRI检查以T2WI序列前列腺周围带低信号结节，伴或不伴有中央带受侵、突破包膜、邻近组织受侵及淋巴结、骨骼转移拟诊断为PCa；前列腺中央带对称性增大且信号不均拟诊断为BPH。PSA标准[3]：以血清总PSA作为PCa和BPH的鉴别阈值， tPSA>10 ng/mL判为PCa；tPSA<10 ng/mL判为BPH。

1.5 PCa临床分期 采用Whitmore-Jewett分期[4]，分为A、B、C、D期。A期：不能触及肿块，偶然发现的无临床症状的隐性灶，A1局限性，A2弥漫性。B1期：肿瘤局限于前列腺包膜内，累及一叶，肿瘤直径<1.5 cm；B2期：肿瘤局限于前列腺包膜内，累及二叶，肿瘤直径>1.5 cm。C期：肿瘤穿破前列腺包膜，C1包膜外小病灶，C2侵犯精囊、膀胱、直肠、盆壁等。D1期：上述任何一种情况伴盆腔淋巴结转移；D2期：上述任何一种情况伴包括骨盆转移的远处转移。B1期、B2期的PCa才可能行根治性手术，而C期、D期只能采用放疗、冷冻治疗及内分泌治疗。

2 结果

2.1 PCa病灶的MRI表现与ADC值 47例PCa患者中：29例位于外周带，表现为高信号外周带内出现低信号结节影；有14例位于中央带，表现为高低混杂信号，与周围正常前列腺组织分界不清；4例同时累及中央带及外周带，呈等低混杂信号，部分呈肿块状突破包膜。根据MRI T2WI诊断标准，32例与病理结果符合。所有病例DWI序列上比较直观显示病灶位置，均表现为高信号或稍高信号，在相应ADC图上表现为低信号或稍低信号，见图1、2。ADC值为(0.54～1.63)×10-3mm2/s，其中>1.20×10-3mm2/s 3例，(1.01～1.20)×10-3mm2/s 17例，(0.81～1.00)×10-3mm2/s 13例，(0.61～0.80)×10-3mm2/s 9例，<0.61×10-3mm2/s 5例。PCa灶平均ADC值为(0.97±0.33)×10-3mm2/s，PCa病灶区邻近正常前列腺组织的平均ADC值为(1.61±0.45)×10-3mm2/s，PCa病灶区ADC值低于周围正常前列腺组织的ADC值。

2.2 ADC值与临床分期 根据Whitmore-Jewett分期，47例确诊PCa患者血清A期为4例，B期为21例，C期为12例，D期为10例。临床分期与ADC值呈负相关(r=-0.54,P<0.05)。

2.3 ADC值与血清PSA 47例PCa患者中，PSA为1.83～100 ng/mL，平均PSA值为(43.73±32.81)ng/mL。血清PSA与ADC值呈明显负相关(r=-0.66,P<0.05)。

3 讨论

MRI以其突出的软组织分辨率及多方位、多序列成像，成为最佳PCa诊断的影像学方法，PCa发病的早期筛查诊断及及时治疗显得尤为重要[5]。近年来3.0T MRI开始应用于PCa的研究及诊断，具有广阔的前景[6]。传统的T1WI、T2WI序列可以较好的显示前列腺的各解剖结构，外周带癌的典型表现为T2WI高信号中出现低信号结节，但部分患者可以表现为稍低信号或等信号，与周围正常腺体分界不清[7]。诊断PCa主要是以T2WI序列上正常高信号区域出现低信号为依据，而以纤维组织增生为主的BPH、前列腺炎症、穿刺出血等原因均可以出现类似PCa低信号，因此会使假阳性率提高。另外，发生于中央带的PCa病灶与增生结节在T2WI上信号改变多样，外周带呈受压改变，常规MRI也难以鉴别[8]。DWI是通过组织内微环境中水分子的扩散特性，反应不同组织的空间结构信息[9]，ADC值是评价组织微环境流动效应的定量指标，组织的微观结构直接影响着扩散程度，在前列腺疾病诊断和鉴别诊断中有较高价值[10]，目前已有学者试图通过ADC值来描绘前列腺不同组织的差异[11]。

由于PCa与BPH的病理基础不同，因而在DWI及ADC上呈现不同的信号。PCa由于分化程度的不同，其生物学特性存在较大的差异，分化程度越高的病灶，其细胞及组织的异型性越小，因而其细胞形态结构及功能越接近于正常前列腺组织，细胞代谢及增值相对缓慢，细胞密度低，因而在DWI上信号较正常前列腺组织信号稍高，ADC值较正常偏低。本文4例患者Whitmore-Jewett分期归类为A期，均无明显临床症状，有3例患者因体检发现血清PSA较正常偏高，1例患者因盆腔检查发现前列腺信号欠均匀，在DWI上信号较邻近正常前列腺组织稍偏高。分化程度越低的病灶，其细胞及组织的异型性越大，因而其细胞增殖越快，排列越紧密，间隙越小，越不接近于正常前列腺组织，因而在DWI上信号明显增高，ADC值明显偏低。本文21例患者临床B期患者，DWI呈不同程度高信号，与邻近正常前列腺组织信号差别明显，ADC值呈不同程度减低。12例C期患者，侵犯邻近的精囊腺、膀胱及直肠壁，10例D期患者，可见盆腔、腹股沟区多发肿大淋巴结，及骨盆、椎体等多发转移，其在DWI上呈明显高信号，与邻近组织分界不清，ADC值明显偏低。PCa的ADC值与Whitmore-Jewett分期之间呈负相关关系，因而，DWI可以更准确的显示肿瘤的位置及范围，以及对周围组织的侵犯情况，从而改善肿瘤的探测和临床分期，为治疗方案的选择和预后判断提供更准确的信息[12]。

正常情况下，PSA是产生于前列腺上皮细胞，直接分泌到前列腺导管系统内，正常的前列腺导管系统周围环境的屏障作用，维持了血液循环中的PSA低浓度[13]。当前列腺发生癌变时，其细胞数目明显增多，使得PSA分泌增多，另外PCa可破坏血-上皮屏障，从而使分泌增多的PSA直接进入血液中。PCa的分化程度越低，其血-上皮屏障破坏越大，导致更多的PSA进入血液循环中，从而血清PSA越高。PCa患者血清PSA与ADC值存在一定关联，本文结果显示前列腺ADC值与血清PSA呈明显负相关。

常规MRI结合DWI扫描可以提高PCa诊断的敏感性及准确性，且相应区ADC值与临床分期及血清PSA呈明显负相关关系，ADC值越低的患者，其分期越高，往往失去手术治疗机会。另外，DWI技术成像时间短，无需造影剂和额外的硬件设备，只需简单后处理[14]。因此，联合DWI检查及血清PSA检测可以提高对PCa诊断及分期，测量病灶的ADC值有助于对PCa的生物学特性进行初步评估，进而指导临床选择合适的治疗方案。

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(2014-12-25 收稿 2015-02-17 修回)

The diagnostic value of DWI in prostate cancer and correlation between ADC-value clinical stage and PSA

HuangDaoyu,ZhengSuisheng,GongXijunetal

DepartmentofRadiology,theSecondHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei230601,China

Objective To evaluate the diagnostic value of 3.0T diffusion weighted imaging(DWI) in prostate cancer and to analyse the correlation between ADC-value, clinical stage and PSA.MethodsThe clinical data of 47 cases diagnosed as prostate cancer after biopsy or operation pathologically were analysed; all patients underwent routine MRI scanning and DWI examination, on MRI routine scan the lesions of the prostate position, size, signal and accumulated in the range were observed,then the focus DWI signal was observed and ADC-value was determined.ResultsAmong 47 cases of prostate cancer, 29 were located in the peripheral zone,14 in the central zone, and 4 in the central and peripheral zone; all of the cases' DWI show high signal or slightly high signal, and on corresponding area ADC showed low signal or slightly low signal; the average ADC-value was (0.97±0.05)×10-3mm2/s. Negative correlation was found with clinical stage and PSA(r=-0.54,-0.66,P<0.05).ConclusionMRI routine scan and DWI examination and PSA test can improve the diagnosis of prostate cancer, and measuring focus ADC-value can be helpful to estimate the clinical stage, and further guide the clinicians to select appropriate treatment options.

Diffusion weighted imaging;Apparent diffusion coefficient;Prostate specific antigen;Prostate cancer

安徽省卫生和计划生育委员会中医药科研课题基金(项目编号：2014zy30)

230601 合肥 安徽医科大学第二附属医院放射科

郑穗生，zhengss0509@hotmail.com

10.3969/j.issn.1000-0399.2015.06.003