磁共振LAVA动态增强半定量分析对前列腺癌的诊断价值＊

新疆维吾尔自治区人民医院放射影像中心 (新疆 乌鲁木齐 830001)

陈 杰 任永芳 曲 源

磁共振LAVA动态增强半定量分析对前列腺癌的诊断价值＊

新疆维吾尔自治区人民医院放射影像中心 (新疆 乌鲁木齐 830001)

陈 杰 任永芳 曲 源

目的通过磁共振LAVA动态增强(DCE-MRI)相关参数的分析，探讨DCE-MRI对前列腺癌的诊断价值。方法对经组织病理学证实的29例PCa和58例BPH患者行肝脏快速容积采集序列(LAVA)多期动态增强扫描，获得SI-T曲线，并计算出峰值时间(Tmax)、最大信号强度(Slmax%)、强化率(R)、流出分数(washout)，比较各参数在PCa、gBPH、sBPH之间的差异，并进行ROC曲线分析。结果PCa组SI-T曲线以速升下降型为主，gBPH、sBPH组以平台型为主；Tmax、R、Washout三组组间差异有统计学意义(P＜0.05)，Slmax%组间差异无统计学意义(P＞0.05)；Tmax、R、Washout 值gBPH与sBPH分组间差异无统计学意义(P＞0.05)；Tmax的ROC曲线下面积最大，诊断敏感度及特异度分别为93.6%、84.6%；PCa组Tmax多在1分钟内(75.9%)，sBPH组Tmax多在1-2分钟内(55.5%)，而gBPH组Tmax多在两组区间，即1-2分钟(42.5%)及2分钟后(40.0%)。结论DCE-MRI半定量分析在前列腺癌诊断中具有较高价值，可用于前列腺良恶性病变的鉴别诊断。

前列腺癌；肝脏容积加速成像；动态增强

良性前列腺增生(Benign prostatic hyperplasia，BPH)和前列腺癌(Prostate cancer，PCa)是老年男性泌尿系统中较为常见的疾病。各种检查对于二者的鉴别优缺点不同，磁共振由于较好的软组织分辨率，在二者的鉴别诊断中得到了广泛的的运用。不过由于不同类型的增生组织及Pca病理组织成分不同，在磁共振上的信号有一定的重叠。本研究通过运用肝脏容积加速成像(Liver Acquisit ion with Volume Acceleration，LAVA)序列，探讨MR动态增强扫描(Dynamic Cont rast Enhanced MR imaging，DCE-MRI)的半定量参数分析对前列腺癌的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料收集本院自2012年5月至2015年3月临床疑似为前列腺疾病并行磁共振检查患者87例。所有病例行手术或穿刺活检后病理证实，包括PCa 29例和BPH 58例，58例BPH中40例以腺体增生为主(glandular BPH，gBPH)，18例以基质增生为主(st romal BPH，sBPH)。PCa组患者年龄49～89岁，平均(68.9±9.6)岁，平均血清PAS(49.8±40.0)ng/ml；BPH组患者年龄42～68岁，平均(70.1±7.4)岁，平均血清PAS(15.4±13.6)ng/ml。

1.2 检查方法应用美国GE 1.5T HDXT MR成像仪，8通道腹部相阵控线圈。常规轴位扫描T1WI及T2WI序列后行DCE-MRI。DCE-MRI：运用3D-LAVA技术，TR/ TE=3.05ms/1.37ms，层厚/层间距=4/0mm，FOV=320×320mm，矩阵320×256，经左肘前静脉快速注入(约2mL/s)钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)0.2 ml/kg体重。从注射造影剂起10秒后开始扫描，扫描范围为前列腺及精囊腺，一期12～15秒，共20～25期，总共5min。

1.3 影像及数据分析、处理由2名主治医师以上职称诊断医师诊断图像，对照病理结果运用GE ADW4.4工作站分析及记录数据。

感兴趣区(ROI)的选择：结合MRI图像并对照病理结果确定病变范围，选取病变中心区域进行测量，尽可能避免囊变、脂肪、空气、钙化等干扰。通过工作站后处自动生成时间-信号曲线(signal intensity-time curve，SI-T曲线)。SI-T曲线分为三型：I型为缓慢强化型(早期强化后稳定或缓慢强化)；II型为平台型(早期强化后出现平台期)，III型为速升下降型(早期强化后随即下降)。

对于SI-T曲线进一步选取(1)峰值时间(Tmax)：增强扫描开始至信号强度达最大值的时间。(2)最大信号强度(Slmax%)：Slmax%=(Slmax-Slpre)/SIPre×100%。(3)强化率(R)：R=(SImax-SIPre)/Tmax。(4)流出分数(washout)：washout =(Slmax-Slend)/Slmax×100%。其中Slmax为强化峰值的信号强度，SIPre为注射对比剂前的信号强度，Slend为最后一次扫描时的信号强度。

1.4 统计学方法本研究运用的是SPSS 19.0统计软件，SI-T曲线类型及达峰情况比较采用多个独立样本非参数检验法(K-Independent Samp le)。 SI-T参数比较分别进行单因素方差分析，取P＜0.05表示差异有统计学意义。同时进行特征曲线(Receiver Ope rat ing Character istc,ROC)分析，确定SI-T参数最佳诊断界值。

2 结 果

2.1 一般MRI表现29例PCa T2WI示前列腺外周带和/或中央腺内可见斑片状、结节状低信号，边界不清，部分突破包膜，8例精囊腺受累。

58例BPH患者，3例病灶位于外周带，T2WI呈低信号结节影，边界清晰。55例病灶位于中央腺体，T1WI上表现为均匀等低信号，T2WI上表现为中央腺体体积增大，可见高/低信号结节，部分结节信号不均匀，外周带受压变薄，部分病例外周带显示不清。

DCE-MRI示BPH多表现为中央腺体结节明显不均匀强化，部分结节早期明显强化，延迟后持续强化。PCa多表现为病灶早期明显不均匀强化，延迟后低强化，部分结节呈持续强化。增强后2例PCa更加清晰的显示癌灶对精囊腺侵犯。7例PCa患者见盆腔淋巴结转移灶，强化特点与癌灶基本相似(见图1-6)。

2.2 动态增强时间-信号曲线分析gBPH、sBPH及Pca动态增强时间-信号曲线类型比较结果(见表1)。

表1 gBPH、sBPH及Pca动态增强时间-信号曲线类型比较

2.3 动态增强参数分析结果(1)Tmax、R、Washout组间差异有统计学意义(P＜0.05)，Slmax%组间差异无统计学意义(P＞0.05)；Tmax、R、Washout值gBPH与sBPH分组间差异无统计学意义(P＞0.05)(表2)。(2)Tmax、R、Washout诊断前列腺癌的ROC曲线及诊断效能(见图7、表3)。(3)分别以1分钟和2分钟为界gBPH、sBPH及Pca组达峰情况比较(表4)。

表2 gBPH、sBPH及Pca动态增强参数比较

3 讨 论

动态增强扫描的原理主要基于病变区血供的多少、血管的通透性、细胞外间隙的大小，其中肿瘤的新生血管生成是比较重要的因素之一[1]。由于PCa较BPH新生血管更为丰富，因此SI-T曲线可以很好的反映PCa及BPH这种病理改变。本研究通过对SI-T曲线分析发现PCa组以III型曲线为主(75.9%)，而BPH以II型曲线为主(70.7%)，两者之间差异有统计学意义。PCa强化方式以快进快出较多，符合典型的恶性肿瘤的强化方式，提示肿瘤微血管密度大、血管通透性高。而BPH多以缓慢强化或持续强化为主，而不同类型的BPH间曲线类型存在一定重叠，但差异有统计学意义(P ＜0.05)，sBPH更多的出现II型曲线(77.8%)。但对于中央腺体BPH合并PCa的病例，有时由于中央腺体增生明显持续强化，可以掩盖癌灶，本组中有4例中央腺癌灶误诊为增生，回顾性分析，4例PAS明显升高，因此PSA明显升高伴中央腺体区异常强化结节时，应高度怀疑是否有癌灶存在。

典型的PCa及BPH差别显著，而少数PCa与BPH在曲线诊断上存在重叠，鉴别比较困难。因此本研究引入动态增强常用参数进行分析研究。Tmax、R、Washout主要反映了血供进出病变的速率，而Slmax%主要反映组织血供的血流量。R、Washout均能较好的反映BPH及Pca病变组织血管微循环特点[2]。通过比较我们发现Tmax、R、Washout三组参数在PCa组与BPH组之间差异有统计学意义，与国内外学者的研究结果基本相同[3-5]。而各参数在gBPH与sBPH分组间差异无统计学意义。多个研究[6-9]表明SI-T曲线参数可以很好的鉴别PCa及BPH。Jackson[7]等认为动态增强定量分析对鉴别PCa及BPH无明显优势。

表3 Tmax、R、Washout诊断前列腺癌的诊断效能及界值

表4 分别以1分钟和2分钟为界gBPH、sBPH及Pca组达峰情况比较

通过进一步分析三组参数的诊断效能，我们发现Tmax的ROC曲线下面积最大，灵敏度及特异度较高，在实际工作者的运用价值最大。本研究中Tmax界值为69S，我们设定以1分钟为单位，可以发现PCa组峰值时间多在1分钟内(75.9%)，sBPH组峰值时间多在1-2分钟内(55.5%)，而gBPH组峰值时间有两组区间，即1-2分钟(42.5%)及2分钟后(40.0%)。因此我们认为峰值时间可以很好的鉴别PCa及BPH，但对于gBPH及sBPH有部分重叠。

综上所述，DCE-MRI半定量分析对于PCa及BPH有一定价值，但在部分病例中存在重叠，目前多种功能成像如DWI、MRS、DTI等磁共振功能成像均运用于前列腺疾病的诊断[10-12]，多种成像技术的综合运用，可以大大提高对前列腺疾病诊断和分期的准确性。

图1-3 前列腺癌。图1 T2WIMRI序列前列腺左外周带见不规则稍低信号结节（箭头）；图2 动态增强相应区域可见明显强化（箭头）；图3 SI-T曲线呈III型曲线。图4-6 前列腺增生。图4 T2WI-MRI序列前列腺中央腺体左份见低信号结节影（箭头）；图5 动态增强病变区可见明显强化；图6 SI-T曲线呈II型曲线。图7 Tmax、R、Washout诊断前列腺癌的ROC曲线图。

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(本文编辑: 黎永滨)

Application of Semi-Quantitative Parameters of Dynamic Contrast-Enhanced MRI in Prostate Cancer*

CHEN Jie, REN Yong-fang, QU Yuan. Department of Radiology and Medical Imaging, People's Hospital of Xinjiang Uyghur Autonomous Region, U rumqi, X injiang, 830001,P.R.China

ObjectiveBy analyzing the LAVA dynam ic enhanced magnetic resonance (DCE-MR I) related parameters to evaluate the diagnostic value of DCE-MR I for prostate cancer.Methods29 patients with PCa and 58 BPH patients with liver histopathology confirmed the line fast volume acquisition sequence (LAVA) multiphase dynam ic enhanced scan, access SI-T curve, and calculate the peak time (Tmax), the maximum signal strength (Slmax %), enhancement ratio (R), out of scores (washout), compare the differences in the parameters between PCa, gBPH, sBPH of, and ROC curve analysis.ResultsPCa group SI-T curve at a speed drop liter main type, gBPH, sBPH platform-type-based group; between Tmax, R, W ashout three groups was statistically significant (P＜0.05) differences between the groups was not Slmax% statistically significant (P＞0.05); Tmax, R, W ashout value between gBPH and sBPH group showed no significant difference (P＞0.05); area under the ROC curve Tmaxlargest diagnostic sensitivity and specificity were 93.6%, 84.6%; PCa group within Tmaxmore (75.9%) one minute, sBPH group more in Tmax (55.5%) for 1-2 m inutes, and two more in gBPH group Tm axrange, ie 1-2 m inutes (42.5%) and after 2 m inutes (40.0%).ConclusionSem i-quantitative analysis of DCE-MR I has a higher value in the diagnosis of prostate cancer can be used for differential diagnosis of benign and malignant prostate lesions.

Prostate Cancer; Liver Volume Accelerated Imaging; Dynam ic Contrastenhanced

R445.2；R737.25

A

新疆维吾尔自治区人民医院院内科研项目(项目编号：20130107)

10.3969/j.i s s n.1672-5131.2016.01.031

2015-12-05

陈 杰