磁共振波谱分析联合扩散加权成像对前列腺癌的诊断价值

张振丰

(安阳市人民医院泌尿外科，河南 安阳 455000)

前列腺癌一直是中老年男性最为常见的恶性肿瘤，近年来发病率呈现逐年升高的趋势，早期诊断对于制定治疗方案意义重大，可以改善患者预后，目前临床诊断前列腺癌方法较多，但是各具优劣[1]。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)检查是诊断前列腺癌的方法之一，MRI常规扫描虽然可以体现病变形态与信号改变，但是存在局限性，磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)能够反映出组织中水分子扩散特性，而磁共振波谱分析(magnetic resonance spectroscopy,MRS)则对组织代谢开展分析，通过联合2种方法可以弥补各自诊断中的劣势[2]。本研究分析了MRS联合DWI对前列腺癌的诊断价值，以期为临床提供更为可靠的方法，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料纳入标准：1)年龄≥50周岁；2)经手术病理诊断确诊为前列腺癌；3)无其他系统严重疾病者。排除标准：1)不愿参与本项研究者；2)非原发前列腺癌者。根据上述标准，选取2016年3月至2018年12月我院收治的100例前列腺癌患者为研究对象，患者年龄52～76(64.68±3.27)岁；高分化35例，中低分化65例；有转移60例，无转移40例；TNM分期：Ⅰ+Ⅱ期45例，Ⅲ+Ⅳ期55例；前列腺特异抗原(prostate specific antigen，PSA)≥10 μg·L-175例，<10 μg·L-125例；有神经浸润46例，无神经浸润54例。本项研究经医院伦理委员评审通过，且所有患者知情同意，并已经签署知情同意书。

1.2 方法用德国Siemens公司的MRI仪器开展检查，指导患者检查前排空腹腔内容物，减少呼吸运动，进行前列腺轴位、冠状位和矢状位检查，层厚3 mm，层距0.6 mm，视野为20 cm×20 cm，激励次数为4，矩阵为230×256。

MRS扫描：常规进行预扫描，线宽低于15开展数据采集，三维化学位移成像波普序列为重复时间(repetition time, TR)690 ms，回波时间(echo，TE)120 ms，视野8 cm×8 cm×8 cm，采集次数为6，矩阵为12×12×12。

DWI扫描：采取平面回波成像(echo planar imaging，EPI)单次激发序列，TR 4 500 ms，TE 93 ms，视野8 cm×8 cm×8 cm，采集次数为6，矩阵为12×12×12。

采集期间尽量减少前列腺周围脂肪与直肠内气体干扰，数据采集后由2位副主任医师职称以上的医生进行分析。对前列腺与邻近器官形态、信号观察，在病灶最大层面描绘感兴趣区域，每个病灶测量表现扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值3次，取平均值。同时对前列腺癌区域枸橼酸盐、胆碱、肌酸波峰进行测量，并取平均值。

1.3 评价指标比较2种检查方法对前列腺癌的诊断正确率，观察MRS联合DWI对前列腺癌诊断的敏感性和特异性，并分析影响诊断准确性的因素。

2 结果

2.1 2种检查方法对前列腺癌诊断正确率的比较MRS联合DWI对前列腺癌诊断正确率为95.00%，明显高于单独MRS、DWI的80.00%、82.00%(P均<0.05)。见表1。

表1 2种检查方法对前列腺癌诊断正确率的比较

2.2 2种检查方法对前列腺癌诊断的敏感性和特异性比较MRS联合DWI对前列腺癌诊断的敏感性为98.75%，特异性为95.47%，明显高于单独MRS的82.31%、78.59%和单独DWI的84.05%、82.36%(P均<0.05)。见表2。

表2 2种检查方法对前列腺癌诊断的敏感性和特异性比较

2.3 不同临床病理特征患者诊断正确性的比较中低分化、有转移、TNM分期为Ⅲ+Ⅳ期、前列腺特异抗原≥10 μg·L-1、有神经浸润的前列腺癌患者的诊断正确率较高(P均<0.05)。见表3。

表3 不同临床病理特征患者诊断正确率的比较 n(%)

2.4 影响前列腺癌诊断正确率的因素将单因素分析有意义的因素作为自变量，将诊断正确率作为因变量进行多因素分析，结果显示分化程度和TNM分期是影响患者检查诊断正确率的独立因素(P均<0.05)。见表4。

3 讨论

前列腺癌属于中老年男性常见的恶性肿瘤，对男性身心健康产生严重影响，也是中老年男性致死的主要恶性肿瘤之一，近年来前列腺癌发病率呈现升高趋势，因此早期的诊断治疗对于改善患者预后至关重要[3]。前列腺癌发病相对隐匿，多数患者早期无临床症状和体征，因此大部分患者就诊时已处于中晚期，增加了临床治疗的难度。前列腺癌为起源于前列腺上皮的恶性肿瘤，一般好发于两侧前列腺外周带后部，堆积的恶性增殖细胞取代正常腺泡和导管，使其丧失了正常腺管能力[4]。目前临床诊断前列腺癌的方法较多，传统的肛门指诊虽然可以提供一定的诊断依据，但是受检查人员经验水平影响且对早期患者的诊断价值不高，血清学检查虽然应用较为广泛，但是影响因素较多，良性前列腺增生等疾病发生时大多指标也会升高[5]；穿刺病理检查一直是诊断前列腺癌金标准，但是具有创伤性，而且穿刺针数和前列腺体积等会造成临床误诊率，无形中增加了患者痛苦[6]。近年来，越来越多的仪器设备应用于恶性肿瘤的诊断中，MRI属于无创性检查方法，对于软组织分辨率较高，多参数、多序列、多平面成像及无电离辐射，目前在恶性肿瘤定位定性、分期以及开展临床治疗中发挥了越来越重要的作用[7-8]。

表4 影响前列腺癌诊断正确率的因素

我院综合应用了DWI和MRS 这2项技术，DWI通过检测活体组织内水分子扩散特性变化反映分子微观运动，物理学研究显示，分子结构和温度对扩散运动产生影响，结构松散、温度越高分子的扩散运动就越强，当影响因素发生改变时，扩散特性也就发生相应的改变，进而在分子水平反映出相应的病理生理过程[9]。正常前列腺外周带信号在DWI图上较中央腺体低，ADC值较中央腺体高，正常的前列腺中央腺体内腺泡体积大，平滑肌含量较多并且紧密包绕在腺体周围，而前列腺外周带的腺泡大部分由长分支的腺泡构成，间质较疏松，平滑肌含量少，上皮细胞主要是复层或单层柱状上皮，细胞质丰富而透明，细胞核较小，并且含有大量的内分泌颗粒和粗面内质网，腺腔内存在含蛋白较少的稀薄液体，这种组织学上的差异使得外周带水分子弥散的自由度较中央腺体大，因此在DWI图上外周带信号比中央腺体略低，而相应的ADC值较中央腺体高[10]。此外，前列腺癌好发于前列腺外周带，肿瘤细胞的体积小，细胞核大，细胞器增大，细胞质少，细胞质与细胞核的比例增大，因此细胞内水分子的运动受限，扩散程度就会降低[11]。肿瘤组织排列失去了具有特征性的腺管形态结构而缺乏足够的空间储存液体和黏蛋白，腺体杂乱排列，不规则分布，相互融合直至腺体减少，并且还失去了正常的基底细胞衬覆，导致病灶内水分子含量减少及水分子扩散受限，因此在DWI显示为较高信号，ADC图上显示为低信号，ADC值明显减低[12]。

MRS是利用MRI和化学位移作用对活体组织能量代谢、生化改变和化合物代谢进行定量分析的一种无创性检测新技术。人体中正常组织与病理组织细胞代谢产生的化学物质不同，MRS可通过显示化学物质及其相对含量提示病变的性质[13]。目前波谱分析中常用的枸橼酸盐、胆碱和肌酸，枸橼酸盐为精液主要成分，正常的前列腺组织有分泌及浓缩枸橼酸盐的能力，因此含量较高；前列腺癌患者一方面由于肿瘤细胞不同程度降低和丧失了合成和分泌枸橼酸盐的能力；另一方面前列腺正常的腺泡和导管减少，代之以堆积的恶性上皮细胞，使得枸橼酸盐的浓缩和储存能力降低造成了枸橼酸盐进一步减少。胆碱同细胞膜的合成和降解有关，前列腺癌患者的肿瘤细胞增殖速度快，细胞膜合成和降解活跃，因此胆碱水平较正常组织高[14]。肌酸则参与体内的能量代谢，在前列腺癌和正常前列腺患者中无明显差别，临床一般和胆碱共同计算。在前列腺癌中，由于前列腺中各种代谢产物出现了特征性代谢浓度的改变，枸橼酸盐浓度的下降，胆碱复合物浓度的升高，肌酸浓度的相对稳定，这使得(胆碱+肌酸)/枸橼酸盐的比值会升高，可以作为临床诊断的依据[15]。

本研究结果显示，MRS联合DWI检查对前列腺癌的诊断正确率明显高于单项MRS、DWI检查，说明MRS联合DWI对前列腺癌的诊断正确率优于单项检查。MRS联合DWI对前列腺癌诊断的敏感性为98.75%，特异性为95.47%，明显高于单项检查，说明MRS联合DWI对前列腺癌的敏感性和特异性提升。进一步分析发现，对于分化程度低、有转移、肿瘤TNM分期高、PSA浓度高以及伴有神经浸润的患者诊断正确率更高。通过多因素分析发现，分化程度和TNM分期是影响患者检查结果准确性的因素，说明分化程度和肿瘤TNM分期对检查结果存在影响。本研究将DWI和MRS进行结合证实了两者共同检查可以更好诊断前列腺癌，但是本研究纳入患者数量有限，未对穿刺阴性组进行细分，未对正常前列腺、前列腺增生以及前列腺炎症的参数进行分别描述，受前列腺体积以及穿刺针数的限制，可能会出现假阴性结果，因此还有待于进一步扩大样本量深入分析。

综上所述，MRS联合DWI对前列腺癌的诊断正确率较高，明显高于单项检测，且受分化程度和TNM分期的影响。