多参数MRI在诊断前列腺癌中的应用

华婷 阮建萍 关清 徐彧 汤光宇

[摘要] 目的 探讨多参数磁共振成像（MRI）在诊断前列腺癌中的应用价值。 方法 回顾性分析2016年8月～2017年8月同济大学附属上海市第十人民医院收治的75例疑似前列腺癌患者的臨床资料，均行多参数[磁共振扩散加权成像（DWI）、氢质子磁共振波谱（1H-MRS）及动态对比增强MRI（DCE-MRI）]MRI扫描检查，比较前列腺癌和前列腺良性病变者表观扩散系数（ADC）、1H-MRS的CC/C、DCE-MRI、参数容量转移常数（Ktrans）、速率常数（Kep）、血管外细胞外容积分数（Ve）及初始曲线下面积（iAUC）值，参照术后病理组织检查结果，评估多参数MRI在诊断前列腺癌中的应用价值。 结果 多参数MRI诊断前列腺癌的灵敏度、特异度、准确度分别为88.46%、82.61%、86.67%；前列腺癌者ADC值较前列腺良性病变者明显降低，而CC/C、Ktrans、Kep、Ve、iAUC较前列腺良性病变者明显升高，差异均有高度统计学意义（P < 0.01），多参数MRI诊断前列腺良恶性病变的AUC值、敏感度和特异度较单一参数MRI诊断的高。 结论 多参数MRI在前列腺癌鉴别诊断中有明确应用价值，其可作为前列腺良恶性病变诊断的一种有效准确手段。

[关键词] 前列腺癌；MRI；多参数；诊断

[中图分类号] R737.25 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2018）06（b）-0110-04

[Abstract] Objective To investigate the application value of multi-parameter magnetic resonance imaging （MRI） in the diagnosis of prostate cancer. Methods The clinical data of 75 patients with suspected prostate cancer admitted to the Shanghai Tenth People′s Hospital of Tongji University from August 2016 to August 2017 were retrospectively analyzed. Multi-parameter [diffusion-weighted imaging （DWI）， H magnetic resonance spectroscopy （1H-MRS） and dynamic contrast enhanced MRI （DCE-MRI）] MRI examinations were performed. The apparent diffusion coefficient （ADC）， CC/C of 1H-MRS， DCE-MRI volume transfer constant （Ktrans）， rate constant （Kep）， extravascular extracellular volume fraction （Ve） and initial area under the curve （iAUC） were compared between patients with prostate cancer and patients with benign prostate lesions. The value of multi-parameter MRI in the diagnosis of prostate cancer was evaluated， referring to the results of postoperative pathological examination. Results The sensitivity， specificity and accuracy of multi-parameter MRI in the diagnosis of prostate cancer were 88.46%， 82.61% and 86.67%， respectively. The ADC value of patients with prostate cancer was significantly lower than that of those with benign prostate lesions， while CC/C， Ktrans， Kep， Ve and iAUC were significantly larger than those of patients with benign prostate lesions， the differences were statistically significant （P < 0.01）. The AUC， sensitivity and specificity of multi-parameter MRI for benign and malignant prostate lesions were higher than those of single-parameter MRI. Conclusion Multi-parameter MRI is of certain value in the differential diagnosis of prostate cancer. It can be used as an effective and accurate method for the diagnosis of benign and malignant prostate lesions.

[Key words] Prostate cancer； MRI； Multi-parameter； Diagnosis

随人口老龄化以及人们生活方式日益改变，前列腺癌的发病率逐渐增多且日趋年轻化，已成为威胁老年男性健康最为常见的恶性肿瘤之一[1]，早期常以压迫症状为主，因前列腺癌可侵袭膀胱、精囊和血管神经束，部分患者常伴随血尿、血精及阳痿等症状，对患者生活质量造成严重影响[2]。早期临床主要依靠直肠指诊、血清相关肿瘤标志物、超声及电子计算机断层扫描（CT）等检查，但因前列腺癌骨转移率较高，这些检查方案准确诊断率并不高[3]。现阶段MRI已然成为前列腺癌的重要影像学检查手段，随着影像技术快速进展，多种MRI成像技术在临床上得以不断开发和应用，明显提高了前列腺癌检出率和准确诊断率[4]；提高前列腺癌检出率和准确诊断率是改善其生活质量及延长生存期的关键[5]，为进一步明确多参数MRI在诊断前列腺癌中的应用价值，笔者于本文展开临床全面性研究，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2016年8月～2017年8月同济大学附属上海市第十人民医院收治的75例疑似前列腺癌患者的临床资料，年龄53～78岁，平均（68.25±3.16）岁，经术后病理组织检查确诊为前列腺癌共52例，前列腺良性病变共23例。纳入标准：①临床资料完整；②有多参数MRI扫描检查适应证；③经多参数MRI和穿刺活检病理证实为前列腺癌或前列腺良性病变。排除标准：①对本研究依从性较差者；②多参数MRI扫描检查中出现直肠蠕动幅度较大者；③MRI扫描检查后3个月内未进行手术或穿刺活检。

1.2 方法

1.2.1 多参数MRI检查 采用3.0T超导型MRI扫描仪（西门子），选用18通道相控阵体线圈，在检查前30 min排尿排便，避免膀胱过度充盈或肠内容物的存在对前列腺的观察产生影响，扫描序列包括：轴位 FSE-T1WI、冠状位和矢状位 FSE-T2WI，轴位压脂 FS-T2WI，DWI（b=0、800 s/mm2），氢质子磁共振波谱（1H-MRS）及DCE-MR，各序列扫描参数：轴位T1WI（TR/TE：600/18，层厚/层距：4/0.8，矩阵448×70%，视野28×28，扫描时间1′56"）；冠状位T2WI（TR/TE：4020/68，层厚/层距：4/0.8，矩阵448×75%，视野28×35，扫描时间1′45"）；矢状位T2WI（TR/TE：4020/68，层厚/层距：4/0.8，矩阵384×80%，视野28×28，扫描时间1′45"）；轴位T2WI（TR/TE：4020/68，层厚/层距：4/0.8，矩阵448×70%，视野28×28，扫描时间2′45"）；轴位DWI（TR/TE：4400/85，层厚/层距：4/0.8，矩阵192×85%，视野28×28，扫描时间1′50"），1H-MRS（TR/TE：940/145，视野12×12，扫描时间9′22"）及DCE-MR（TR/TE：5.08/1.77，层厚/层距：3.6/0，矩阵192×80%，视野28×28，扫描时间4′44"）。1H-MRS扫描在动态增强扫描前进行，以冠状位、矢状位、轴位T2WI定位在3个方位上，扫描范围包含整个前列腺，常规添加8条饱和带，扫描前手动匀场，DCE-MR造影剂采用Gd-DTPA（0.1 mmol/kg，注射速度为3 mL/s），高压注射器自手背静脉注射。造影剂注射完毕后采用等量等速生理盐水冲管，确保造影剂全部注入体内。

1.2.2 图像处理及数据处理 在Siemens synge MR：B19工作站进行，主要包含：①工作站viewing界面测量可疑瘤灶表观弥散系数值（ADC）；②1H-MRS序列采用工作站MRS分析软件对扫描数据进行自动后处理，并对前列腺代谢产物胆碱（Cho）、肌酸（Cr）及枸橼酸盐（Cit）波峰谱线，记录（Cho+Cr）/Cit的（CC/C）比值；③DCE-MR采用工作站Tissue 4D软件以Tofts药代动力学双室模型计算定量参数容量转移常数（Ktrans）、速率常数（Kep）及血管外細胞外容积分数（Ve）和初始曲线下面积（iAUC）值。本研究中所有数据均由2名放射科主治医师选病灶最大层面测量后取平均值再进行统计学分析，最终结果由2名医师共同确定。③灵敏度=真阳性数/（真阳性数+假阴性数）×100%；特异度=真阴性数/（真阴性数+假阳性数）×100%；准确度=（真阳性数+真阴性数）/总例数×100%。

1.3 分析指标

①多参数MRI对前列腺癌的诊断效能，以术后组织病理结果为金标准，评估多参数MRI诊断前列腺癌的准确度、灵敏度和特异度；②前列腺癌患者和前列腺良性病变者相关参数比较；③MRI各参数在前列腺良恶性病变的诊断价值分析；④典型病例影像学图像分析和处理。

1.4 统计学方法

采用统计软件SPSS 19.0对数据进行分析，正态分布的计量资料以均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料以率表示，采用χ2检验。采用ROC曲线分析多参数MRI在前列腺良恶性病变的诊断效能。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 多参数MRI对前列腺癌的诊断效能

多参数MRI诊断前列腺癌的灵敏度、特异度、准确度分别为88.46%、82.61%、86.67%。见表1。

2.2 前列腺癌患者和前列腺良性病变者相关参数比较

前列腺癌者ADC值较前列腺良性病变者明显低，而CC/C、Ktrans、Kep、Ve、iAUC较前列腺良性病变者明显高，差异均有高度统计学意义（P < 0.01）。见表2。

2.3 MRI各参数在前列腺良恶性病变的ROC曲线分析

MRI各参数联合诊断前列腺良恶性病变的AUC值、敏感度和特异度较单一参数诊断时高。见表3。

2.4 典型病例图像分析和处理

见图1。前列腺癌MRI图像提示癌病灶在DWI呈显著高信号，如图1A中箭头所指；前列腺癌病灶在ADC图呈明显的低信号，如图1B中箭头所指；前列腺癌灶的DCE-MR后处理图提示局灶性早期强化，如图1C中箭头所指。

3 讨论

前列腺癌为临床常见的男性恶性肿瘤之一，95%前列腺癌为腺癌，起源于前列腺导管腺泡，常位于外周区、移行区或中央区，绝大多数前列腺癌生长较为缓慢，尽早准确诊断并积极治疗可较好地实现完全治愈[6]。一直以来前列腺特异性抗原（PSA）检测和直肠指检及直肠超声穿刺活检等被认为是前列腺癌传统诊断方法[7]，传统诊断手段虽在一定程度上提高了前列腺癌检出率，血清PSA在前列腺癌诊断中缺乏特异性，直肠指检受检查者个体差异性影响较大，且其对外周带病灶检出不敏感，临床应用价值有一定局限性[8]，而直肠超声穿刺活检存在一定盲目性及随机性，对不同部位病灶评估存在一定难度[9]。随着影像学技术不断进展，MRI因具有无创、高软组织分辨率及可反映组织器官功能学等的优势，在前列腺癌鉴别诊断中有有一定应用优势[10]。

既往王金等[11]研究表明多参数MRI及超声造影指导下前列腺靶点穿刺活检诊断前列腺癌效果较单一直肠超声穿刺活检；而姬广海等[12]研究表明T2WI单独诊断中央腺体前列腺癌的价值高于DWI和动态对比增强MRI，T2WI联合DWI 对中央腺体前列腺癌的诊断价值更高。为进一步明确多参数MRI诊断前列腺癌的价值，笔者于本文展开回顾性分析，本次分析结果发现：多参数MRI诊断前列腺癌的灵敏度、特异度、准确度为88.46%、82.61%、86.67%，与前列腺良性病变者相较，前列腺癌者ADC值明显低，而CC/C、Ktrans、Kep、Ve、iAUC明显高，此外MRI各参数联合诊断前列腺良恶性病变的AUC值、敏感度和特异度较单一参数MRI诊断的高，初步证实了多参数MRI诊断前列腺良恶性病变的应用价值较高，这与既往文献报告的观点大体上相符[13]。其中DWI可较准确地检测水分子扩散运动是否受限，同时可依据ADC值的大小反映其状况，而本次分析结果提示前列腺癌者ADC值明显低于前列腺良性病变者，由于前列腺肿瘤细胞异常增殖，细胞核和细胞器较大，胞质较少，且核浆比增加，最终导致水分子在细胞内外扩散受限[14-15]，因而前列腺癌者ADC值较良性者低；MRS属于一项无创检测活组织代谢产物的手段，可通过计算CC/C值评估前列腺良恶性病变，其中Cit是由前列腺上皮分泌并浓缩，前列腺癌因腺上皮被异常细胞代替，导致由其分泌的Cit功能受损，因此Cit减少，当癌组织细胞增殖较快时，Cho含量明显高于正常组织，因而前列腺癌者CC/C值高于良性病变者[16]；DCE-MR可通过双室模型计算Ktrans、Kep、Ve、iAUC值，并可反映肿瘤微血管生理学特征[17]，Ktrans可描述造影剂从血管泄漏到细胞外血管外间隙的速率，其大小主要取决于血流量、毛细血管渗透性和表面积[18]，Kep是指单位时间内对比剂从组织间隙进入血管的量，Ve为容积分数，iAUC是指血流动力学曲线下面积的总值[19]，本次分析结果提示前列腺癌者Ktrans、Kep、Ve、iAUC值明显高于良性病变者，这与既往研究相符。本次分析结果还可提示MRI多参数联合应用诊断前列腺癌的价值更高，主要是联合诊断时可分别从水分子运动、病灶微血管变化及细胞代谢等方面提供病灶病理生理学特征，有效提高前列腺癌准确诊断率。

综上所述，多参数MRI鉴别诊断前列腺良恶性病变的临床价值较高，有一定推广应用优势。

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