磁共振高b值弥散加权成像在筛查前列腺癌中的应用价值探讨

夏仕勇 陈 兵 宋 超

前列腺癌已成为老年男性常见的恶性肿瘤之一，其发病率仅低于肺癌和结直肠癌[1]。近年来，前列腺癌的发病率越来越高，当发现时很多已为晚期，如果能及早诊断将会大幅提高其生存率[2]，因此其筛查工作至关重要。血清前列腺特异性抗原 (prostate-specific antigen,PSA) 在前列腺癌的筛查中已普遍应用，通常以4 ng/mL作为鉴别前列腺癌和非前列腺癌的临界值，PSA值越高，前列腺癌可能性越大，但当PSA值<4 ng/mL也不能完全排除前列腺癌[3]。因此，PSA对前列癌的诊断特异性不足。磁共振检查是前列腺癌筛查的重要方法，能多方位、多序列成像，具有高软组织分辨率以及对人体无损伤等诸多优点，目前已经成为前列腺病变的最佳影像检查方法之一[4]，常用T2WI结合各种功能成像，其中，前列腺弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)为关键技术[5]，其高b值导致非癌性组织分子弥散强烈，从而信号降低明显，因此可增加良、恶性组织DWI信号的对比度，大大提高了前列腺癌的诊断率。本研究重点探讨磁共振高b值(b>1 000 s/mm2)DWI在前列腺癌筛查中的临床应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2013年10月至2017年9月在合肥市滨湖医院诊治的32例前列腺病变患者，通过穿刺或手术病理证实，其中前列腺癌24例，前列腺炎或前列腺增生8例，均行磁共振不同b值DWI检查，年龄53～92岁，平均(73.97±8.23)岁，PSA值0.15～156 ng/mL，其中有2例前列腺癌患者PSA水平在正常范围内。

1.2 仪器及方法 采用德国西门子Trio Tim 3.0T磁共振成像系统，使用8通道相控阵体线圈完全覆盖盆腔进行扫描。检查前，嘱患者适量憋尿，训练呼吸以避免产生较大呼吸伪影。

扫描序列为压脂T2WI和多b值DWI，方位为横断位。横断位压脂 T2WI：TR 5 460 ms、TE 96 ms、层厚4 mm、层间隔0 mm、NEX=2、FOV 380 mm×290 mm、矩阵320×97，压脂方式SPAIR。多b值DWI：TR 5 000 ms、TE 94 ms、层厚4 mm、层间隔0 mm、FOV 380 mm×290 mm、矩阵128×75；b值分别为800 s/mm2(NEX=6)、3 000 s/mm2(NEX=8)。并于图像存档及通信系统图上绘制圆形感兴趣区(region of interest,ROI)，截取面积约为25 mm×25 mm，尽量不要包含尿道、钙化、出血及周围血管、神经等，以免导致结果误差。图像由2名高年资经验医师进行选择、处理，协商后达成一致，分别多次测量b值为800 s/mm2、3 000 s/mm2的DWI序列行癌性组织及非癌性组织的信号强度，记录下各ROI的DWI信号强度，取其平均值，将各组ROI信号强度值进行统计学分析，结合病理结果，计算其敏感性、特异性、准确性。

2 结果

2.1 前列腺癌性组织在磁共振成像中的表现 T2WI压脂，中央叶癌性组织显示欠清，不易检出，见图1。DWI(b=800 s/mm2)癌性组织信号强度较非癌性组织信号稍高，但对比度小，癌性组织与非癌性组织分界欠清，见图2。DWI(b=3 000 s/mm2)非癌性组织信号明显减低，癌性组织信号强度较非癌性组织信号明显高，对比度大，二者分界清晰，见图3。

图1 T2WI压脂。中央叶癌性组织(白色箭头)显示欠清

图2 DWI(b=800 s/mm2)，癌性组织(白色箭头)与非癌性组织分界欠清

图3 DWI(b=3 000 s/mm2)，癌性组织(白色箭头)信号强度较非癌性组织分界清晰

2.2 癌性组织与非癌性组织DWI信号强度值比较 b=800 s/mm2时，癌性组织DWI信号强度值为83.88±17.03， b=3 000 s/mm2时，癌性组织DWI信号强度值48.13±4.40，癌性组织的DWI信号强度均高于与非癌性组织的DWI信号强度，差异有统计学意义(P<0.001)，见表1。b=800 s/mm2时，癌性组织与非癌性组织DWI信号强度差值为29.21±7.22，b=3 000 s/mm2时，癌性组织与非癌性组织DWI信号强度差值为36.46±4.60， 差异有统计学意义(t=10.134,P=0.000)。

表1 24例前列腺癌患者不同b值癌性组织与非癌性组织DWI信号强度值比较

2.3 不同b值诊断前列癌的敏感性、特异性、准确性 病理确诊24例前列腺癌，8例为非前列腺癌。b值为800 s/mm2时，21例前列腺癌正确诊断，6例非前列腺癌正确诊断，敏感性= 87.50%、特异性= 75.00%、准确性= 84.38%；b值为3 000s/mm2时，24例前列腺癌正确诊断，7例非前列腺癌正确诊断，敏感性=100.00%、特异性= 87.00%、准确性= 96.88%。见表2。

表2 不同b值诊断前列癌的敏感性、特异性、准确性(%)

3 讨论

磁共振T2WI具有高软组织分辨率的优点，是目前磁共振检查前列腺癌的常用序列，但由于前列腺腺体的增生、炎症、出血、纤维化、钙化等使前列腺的磁共振T2WI信号混杂，癌性组织显示不清，因而对于前列腺癌的诊断不利[6]。国内外已有研究报道证实DWI对前列腺癌临床诊断价值，Tamada等[7]认为，DWI能在无创情况下对前列腺癌进行定位及定性诊断，由于癌细胞密度大、细胞外水分子少等原因使水分子弥散受限，而正常细胞水分子弥散未受限，致癌性组织DWI信号相对于非癌性组织信号呈高信号，一般肿瘤恶性程度越高DWI信号对比度越高，DWI能够抑制非癌性组织信号，而使前列腺癌性组织信号呈相对高信号，增加了对比度，更易检出癌性组织。我院前列腺磁共振图像中，T2WI压脂图像，癌性组织与周围非癌性组织信号强度相似，分界不清，不容易观察；使用DWI扫描，非癌性组织信号减低，癌性组织DWI信号相对于非癌性组织DWI信号明显提高，对比度大，更容易观察，癌性组织与非癌性组织DWI信号强度的差异具有统计学意义。这与大多数报道[8-9]DWI联合T2WI可提高前列腺癌诊断效能的结果是一致的。因此，在观察前列腺图像时，可以先读取DWI图像，然后再读取其他序列的图像，这样不仅节省诊断时间，提高了工作效率[10]，而且能提高前列腺癌的诊断率，并且对病变的范围及与周围组织的关系显示更清晰，准确评价肿瘤的位置和范围，对患者治疗方案的制定至关重要[11-12]。

DWI的一个重要参数即b值，弥散敏感程度与b值呈正相关，但信噪比与b值呈负相关，所以b值大小的选择尤为重要，需要在两者之间达成平衡[13]。随着b值的增加，癌性组织与非癌性组织DWI信号对比度越大，所以在保证足够信噪比提前下，一般选择更高的b值。对于最佳b值的选择，目前存在多种不同的标准，可能由于磁共振场强、回波时间、磁场周围环境等各种因素不同，各家医院根据自己的扫描方案设定最佳b值。本研究使用3.0T磁共振成像系统，选择b=3 000 s/mm2及b=800 s/mm2所获得的图像，比较癌性组织与非癌性组织的DWI信号强度，研究结果显示，随着b值提高，癌性组织及非癌性组织DWI信号强度衰减，但非癌性组织DWI信号强度衰减更明显，两者信号强度差值越大，对比度越大，病灶显示更清晰，并且高b值诊断前列腺癌的敏感性、特异性、准确性均优于低b值。所以，3.0T磁共振应用高b值有利于正常前列腺组织和癌组织鉴别[14]。

综上，DWI在筛查前列腺癌中有十分重要的价值，尤其是高b值具有更明显的优势。