基于PI-RADS V2多参数MRI对移行带前列腺癌的诊断价值

彭峰河，沈秀芝，蔡建新，李艳翠，孔广起，彭如臣*

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是男性常见的恶性肿瘤，在我国发病率呈现递增趋势，早期明确诊断有利于提高患者的远期生存率[1]。PCa有20%～30%发生在移行带(transition zone，TZ)，该区域也是良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，BPH)的主要发生区域。常规MRI序列对移行带前列腺癌(transition zone prostate cancer，TZ-PCa)与BPH两类病变鉴别能力不足，是亟待解决的重要临床问题。多参数磁共振成像技术(multiparametric magnetic resonance imaging，mp-MRI)通过联合前列腺的常规序列和功能成像较好地弥补了常规检查序列的不足。2015年美国放射学会、欧洲泌尿生殖放射学会和Ad MeTech基金会联合发表了第2版前列腺影像报告和数据系统(prostate imaging-reporting and data system version 2，PI-RADS V2)[2]，明确了各种技术的评分标准及总体评分原则。本研究旨在探讨基于PI-RADS V2的mp-MRI诊断临床显著性TZ-PCa的临床价值。

1 材料与方法

1.1 一般资料

收集2014年7月至2017年10月于我院泌尿外科收治的105例前列腺病变患者MRI及病理资料，前列腺病变均为移行带单发病灶或标志病灶，MRI检查后一周内行常规6区12针经直肠超声引导下穿刺活检获得病理结果，MR检查前均未接受任何穿刺活检及手术、药物治疗或放射治疗。105例患者中前列腺癌患者41例(39.0%)，年龄51～82岁，平均(70±5)岁；良性前列腺增生64例(61.0%)，年龄46～86岁，平均(72±4)岁。

1.2 仪器和方法

使用德国Siemens Magnetom Skyra 3.0 T超导型磁共振成像仪，腹部相控阵线圈行常规前列腺T1WI、T2WI及扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)、动态增强MRI (dynamic constrastenhanced MRI，DCE-MRI)功能成像。常规MRI：TSE-T1WI前列腺轴位扫描，TR 650 ms，TE 13 ms，层厚4 mm，层距1 mm，FOV 30 cm×30 cm，矩阵224×256；TSE-T2WI轴、矢和冠状面扫描，TR 4000 ms，TE 100 ms，层厚4 mm，层距1 mm，FOV 30 cm×30 cm，矩阵240×320，扫描时间为3 min 8 s。DWI采用轴位平面回波成像序列，TR 4000 ms，TE 58 ms，层厚4 mm，矩阵60×148，扩散敏感系数(b值)为100、800 s/mm2，自动生成表观扩散系数(apparent diffusion coeff icient，ADC)图，扫描时间2 min 12 s。DCE-MRI参数：TR 5.3 ms，TE 1.9 ms，层厚4 mm，扫描时用高压注射器经静脉注入对比剂Gd-DTPA，注射流速2 ml/s，剂量0.2 mmol/kg，注药时即开始扫描，连续扫描10期，每期扫描时间10 s，共扫描2 min 40 s。

1.3 图像评分

由两名高年资泌尿系统MR医师双盲法进行图像评判，意见不一致时通过协商决定最终结果。依据PI-RADS V2 5分制评判标准对移行带病灶进行评分，1分为非常低，临床显著性癌极不可能；2分为低，癌不太可能存在；3分为中等，癌可疑存在；4分为高，癌可能存在；5分为非常高，癌极有可能存在。PI-RADS V2对T2WI、DWI图像的评分标准见表1。DCE-MRI只行阴性、阳性分类，阴性指早期不强化或弥漫性强化，强化部分不能在对应T2WI及(或)DWI上发现，或T2WI显示为BPH的局灶性强化；阳性指病灶局灶性强化，强化早于或与邻近正常前列腺组织同时强化，对应的T2WI及(或)DWI上能发现病灶；mp-MRI (T2WI+DWI)评分标准见表2，评分由主导因素T2WI序列决定，仅当DWI评分为5分时，T2WI评分由原3分升级为4分，而当DWI评分≤4分时评分不变，DCE结果不影响mp-MRI总体评分。

1.4 统计学方法

采用MedCalc (version 11.4.2)及SPSS 19.0统计分析软件。两名诊断医师评价结果的一致性采用Kappa检验。以穿刺活检病理结果为金标准，绘制T2WI、DWI、DCE-MRI及mp-MRI诊断移行带前列腺癌的受试者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线及计算ROC曲线下面积(area under curve，AUC)，并计算灵敏度、特异度、阳性预测值(positive predictive value，PPV)及阴性预测值(negative predictive value，NPV)，采用Medcalc软件比较AUC的差异性，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

105例前列腺TZ病变患者中，临床显著性前列腺癌41例(图1)，其Gleason评分结果为：3+4=7(3例)，4+3=7(5例)，4+4=8(7例)，4+5=9(8例)，5+4=9(9例)，5+5=10(9例)；良性前列腺增生64例(图2)，病理结果与不同MR方案评分对照见表3。DCE-MRI阴性58例(55.2%)，包括PCa9例、BPH49例，40例表现早期无强化，18例呈弥漫性强化，但T2WI或DWI像上无相对应的病灶；47例阳性，包括PCa32例、BPH15例，33例为局灶性早期强化，14例弥漫性强化且T2WI或DWI像上有相对应的可疑病灶。

2.2 MRI对移行带前列腺癌诊断能效

两名诊断医师PI-RADS评分具有较高的一致性，Kappa=0.83。4种诊断方案的ROC 曲线见图3，T2WI、DWI、DCE-MRI及mp-MRI对应的AUC分别为0.914、0.887、0.773、0.927。经MedCalc分析，T2WI与mp-MRI间AUC差异无统计学意义(P=0.107)，T2WI与DWI、DCE-MRI的差异有统计学意义(P=0.013，P＜0.001)，DWI与DCEMRI、mp-MRI的差异有统计学意义(P＜0.001，P=0.004)，DCE-MRI与mp-MRI的差异有统计学意义(P＜0.001)。4种方案诊断TZ-PCa的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值见表4。。

表1 PI-RADS V2对移行带T2WI及DWI图像的评分标准Tab. 1 PI-RADS V2 assessment for TZ on T2WI and DWI

表2 PI-RADS V2对前列腺移行带病变的mp-MRI评分目录Tab. 2 PI-RADS V2 assessment category for TZ on mp-MRI

表3 病理结果与不同MRI扫描方案的PI-RADS评分对照(例)Tab. 3 The number of cases of PI-RADS scores according to pathology and different protocols (case)

表4 4种检查方案对移行带前列腺癌的诊断效能(%) Tab. 4 Diagnostic eff iciency of four protocols in diagnosing TZ-PCa (%)

3 讨论

图3 4种检查方案诊断移行带前列腺癌的ROC 曲线图Fig. 3 The ROC curve of four protocols in diagnosing TZ-PCa with PIRADS V2.

前列腺移行带虽然仅占5%的前列腺腺体组织，但却是良性前列腺增生最主要的发生区域，同时还有20%～30%的PCa也发生在移行带，因此移行带前列腺病变的鉴别诊断成为临床面临的难题。mp-MRI是MRI常规序列和功能序列联合的扫描模式，Turkbey等[3]发现常规序列结合一种功能序列可以明显提高前列腺癌的检出率，目前mp-MRI已成为前列腺疾病的主要诊断方法。2015年联合发布的PI-RADS V2在第一版PI-RADS (PIRADS V1)的基础上进行了补充和完善，针对前列腺临床显著性癌(Gleason评分≥7，伴或不伴体积≥0.5 cm3、包膜外侵犯)详细提出了T2WI、DWI、DCE-MRI、mp-MRI序列的评分标准及临床应用，以提高临床显著性癌的诊断，减少不必要的活检和治疗[4]；之后很多学者对PI-RADS V2诊断PCa的能效进行了验证。Park等[5]对比了425例前列腺癌患者术前的各项指标，经多变量分析发现仅PIRADS V2评分有助于临床显著前列腺癌术前诊断。牛翔科等[6]在针对移行带临床显著性前列腺癌的研究中发现，PI-RADS V2评分具有较高的敏感度，并且与PI-RADS V1相比诊断敏感度及诊断效能均进一步提高[7]。本研究是基于PI-RADS V2的mp-MRI对移行带前列腺病变诊断价值的探讨。

3.1 T2WI对TZ-PCa的诊断价值

T2WI像是MRI的一种常规成像序列，可清晰地显示前列腺的解剖结构，评估前列腺内病变信号的异常改变，显示精囊浸润、包膜外侵犯及淋巴结受累情况[8]。TZ-PCaT2WI上通常为缺乏包膜、边界不清的均匀低信号强度，而BPH为有包膜的类圆形结节灶，依据病变腺体与基质细胞、胶原的比例关系可为高信号、低信号或高低混杂信号。不同于外周带病变，PI-RADS V2将T2WI作为mp-MRI评判TZ病变的主导因素，直接决定PI-RADS总体评分1、2、4、5分，这主要因为T2WI既能清晰显示前列腺的解剖分区及TZ内异常病灶，又能显示病灶的边界及形态学改变。本研究显示，T2WI序列诊断TZ-PCa的AUC均大于DWI、DCE-MRI序列，并且差异存在统计学意义(P=0.013，P＜0.001)；其诊断灵敏度、特异度亦高于其他单一序列，同时T2WI的AUC＞0.9，证明T2WI序列较其他单一序列在诊断TZ-PCa具有明显的优势及较高的诊断价值。但与mp-MRI相比AUC略减低(0.914 VS 0.927)，但两者差异无统计学意义(P=0.107)，其诊断灵敏度、特异度亦低于mp-MRI，考虑主要原因是T2WI在mp-MRI诊断方案中占主要因素，当与DWI联合时诊断优势更明显。

3.2 DWI对TZ-PCa的诊断价值

DWI是目前唯一种无创地反映生物组织内水分子布朗运动进而显示组织内微观结构灌注和扩散的成像技术[9]，可以作为评价肿瘤侵袭性非浸入性生物标志物[10]。正常前列腺水分子扩散正常，DWI上呈等、低信号，而PCa内水分子扩散受限，病变呈高信号，BPH依据腺体和基质成分比例不同DWI上表现不同，可表现为高信号、低信号或混杂信号[11]，因此PCa和BPH在DWI上信号强度有部分重叠。TZ病变的PI-RADS V2评分中DWI序列作为次要因素，仅当DWI评分为5分时T2WI评分由原3分升级为4分。本研究显示DWI序列诊断TZ-PCa的AUC为0.887，低于mp-MRI、T2WI，但高于DCE-MRI，AUC与其他三者差异均有统计学意义，其诊断灵敏度、特异度及准确率也仅优于DCE-MRI，分析其原因可能BPH的形态学、信号表现与TZ-PCa重叠较多，特别是以基质增生为主的BPH[12]。

3.3 DCE-MRI对TZ-PCa的诊断价值

DCE-MRI为经静脉注射含钆对比剂的MRI扫描方式。正常TZ早期略不均匀强化，中晚期达强化高峰后缓慢下降[13]，PCa多表现为早期强化，但病灶早期不强化并不除外肿瘤的可能；不同类型的BPH强化方式多样，可为持续上升型、缓升平台型、速升平台型及速升下降型[14]，因此DCEMRI不能对TZ的富血供肿瘤或前列腺增生进行鉴别[15]，仅行DCE-MRI检查不能确定临床显著性前列腺癌。第2版的PI-RADS降低了DCE-MRI的诊断地位，没有沿用PI-RADS V1的DCE曲线类型的分类方法，而是仅进行阳性和阴性分类，并且不影响TZ病变PI-RADS的评分，其主要作用是避免遗漏小的病变，而非疾病的定性诊断[16]。本研究发现，DCE-MRI的AUC最小，与姬广海等[14]的研究一致，其诊断灵敏度、特异度也最低，主要由于TZ-PCa与BPH强化方式重叠较多。马露等[17]认为DCE-MRI定量分析能反映组织灌注和肿瘤微血管通透性等血流动力学信息，可以显著提高PCa的诊断准确性。

3.4 mp-MRI对TZ-PCa的诊断价值

基于PI-RADS V2多参数MRI对前列腺癌的诊断目前逐渐应用于临床，取得了良好的临床价值[18-19]，并且利于指导MRI下前列腺穿刺活检进一步提高PCa的诊断[20]。依据PI-RADS V2，前列腺移行带病变的mp-MRI (T2WI+DWI)以T2WI为主导因素，辅以DWI序列共同决定PI-RADS总体评分。本研究发现基于PI-RADS V2评分mp-MRI诊断临床显著性TZ-PCa具有较高的临床价值，T2WI联合DWI诊断效能较单一序列明显增高，与姬广海等[14]的研究相似，但其特异度(77.5%)低于本研究数值(83.9%)，考虑与前者样本包含部分Glaeson评分＜7的患者有关，而本研究纳入的PCa均为显著性癌(Gleason评分≥7)，诊断特异性增高。雷李智等[21]发现PI-RADS V2联合前列腺特异性抗原对TZ-PCa诊断效能优于单独使用PI-RADS V2评分，可进一步提高诊断特异度，为可疑PCa患者穿刺提供可靠依据。同时，本研究发现对临床显著性TZ-PCa的PI-RADS评分具有较高的一致性(Kappa=0.83)，观察者间的一致性极佳，达到了PI-RADS V2评分利于不同研究或观察者之间有效交流的目的，提高观察者间的一致性，有利于应用临床分析。

3.5 本研究的不足

本研究样本量较小，可能存在一定的统计偏倚；病理结果来自超声引导下穿刺，而非前列腺全切术或MRI引导下穿刺活检，存在穿刺漏诊的可能；收集的临床显著性癌为单发病变，对于多发癌者仅分析标志病变(病变范围最大者)，未对其他癌灶进行逐一分析；未探讨ADC值在诊断PCa的价值；PI-RADS V2评分为主观评分，诊断医师对评分标准的熟练程度影响评分的准确性。

总之，基于PI-RADS V2的多参数MRI诊断移行带前列腺癌具有较高的临床价值，提高前列腺癌的诊断率，提前准确评估前列腺癌的风险，方便临床医师根据PI-RADS评分结合临床信息选择恰当的诊疗方案。同时，促进了和临床医师间的沟通，减少了成像解读的差异。