前列腺癌与前列腺增生鉴别中MRI动态增强扫描扩散加权成像以及表观扩散系数的价值

卢建阳 董海波 王高燕 梁修振 高岭

随着我国人民生活水平的不断提高，老龄化日益严重，与老年相关的疾病发病率也逐年上升[1]。前列腺癌（prostate cancer，PCa）是老年男性常见的恶性肿瘤类型之一，诊断金标准仍为病理活检，但其为有创检查，并非筛查的首选。无创检查中MRI 是首选检查方法，其能够清晰显示前列腺组织结构，有着其他检查方法不能比拟的独特优势。但在实际临床工作中发现，对于早期PCa，特别是局限于被膜内的，采用常规的MRI 序列，如快速自旋回波（fast spin echo，FSE）-T1WI、脂肪饱和（fat saturation，FS）-FSE-T2WI 等，扫描时与前列腺增生（benign prostate hyperplasia，BPH）图像相似度较高，呈现出不均匀信号，两者间的鉴别诊断存在一定的难度，易导致误诊。基于此，本研究旨在探讨MRI 动态增强扫描扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）以及表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）对两种疾病的鉴别诊断价值，为临床早期诊断提供理论依据，现报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 回顾2021 年5 月至2022 年12 月宁波市医疗中心李惠利医院收治进行前列腺MRI 检查的患者80 例。纳入标准：（1）均行前列腺MRI 动态增强扫描及穿刺或手术病理活检；（2）影像学资料清晰不影响判断。排除标准：（1）合并其他恶性肿瘤；（2）前列腺转移癌；（3）合并精神异常等疾病无法配合完成研究。80 例患者中PCa 患者40 例，年龄51～87（68.16±8.65）岁；BPH 患者40 例，年龄48～84（68.38±8.41）岁。两组患者年龄比较差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究经本院医学伦理委员会审查通过（批准文号：伦审2023 研第013 号）

1.2 方法 所有患者均行MRI 动态增强扫描，设备选取GE Discovery 750 3.0T MRI 扫描仪。检查前禁食6 h以上，取仰卧位。采用心脏线圈，对前列腺进行矢状位、冠状位以及横断位扫描，常规序列为FSE-T2WI 序列，加扫FS-T2WI-螺旋桨（Propeller）序列。矢状位FS-T2WI-Propeller 序列扫描参数：层厚4 mm，层间距0.5 mm，重复时间（repetition time，TR）3 920 ms，回波时间（echo time，TE）106 ms，视野（field of view，FOV）26 cm×26 cm。冠状位FS-T2WI-Propeller 序列扫描参数：层厚4 mm，层间距0.5 mm，TR 3 920 ms，TE 94 ms，FOV 26 cm×26 cm。横断位FS-T2WI-Propeller序列扫描参数：层厚4 mm，层间距0.5 mm，TR 5 555 ms，TE 97 ms，FOV 24 cm×24 cm。横断位FSE-T2WI 序列扫描参数：层厚4 mm，层间距0.5 mm，TR 3 536 ms，TE 102 ms，FOV 24 cm×24 cm。DWI序列扫描参数：b值=1 500 s/mm2，层厚4 mm，层间距0.5 mm，TR 1 925 ms，TE 选取最小值，FOV 28 cm×28 cm。动态增强扫描方法如下：对比剂选用钆喷酸葡胺注射液（北京北陆药业股份有限公司）0.2 mmol/kg，根据患者体重计算使用用量，采用高压注射器经患者肘静脉注入，速度设定为2.5 mL/s。在对比剂注入前扫描1 次，注射16 s 后立即开始无间隔扫描，动态增强采用容积超快速三维T1WI（LAVA）序列，层厚4 mm，持续时间3 min。

所有患者扫描完毕后进行图像的统一处理和分析，信号强度主要取决于组织内水分子的扩散系数和T2以及扩散敏感梯度因子b 值，水分子弥散活动受限引起DWI 信号增高、ADC 信号降低，表示肿瘤恶性可能。由2 位副主任以上职称的放射诊断医师进行结果判定和分析，意见不一致时协商得出结果。于病灶最大层面绘制感兴趣区域（region of interest，ROI），同时尽可能避开正常结构（如尿道）、钙化以及坏死区域。所选取ROI 形状为类圆形，面积大约为25 mm2。在对DWI以及动态增强图像处理后，统一输入到对应软件中进行数据处理，由软件自动生成对应的ADC 图以及ADC值。每个可疑病灶的ADC 值均测定3 次，最终结果取3次所测值的平均值。再采用MRI 图像处理分析软件行进一步分析，将对应ROI 内的时间-信号强度曲线进行绘制，将曲线分为3类[2]：Ⅰ型，又称早期强化型，信号强度在早期迅速升高，而后逐渐下降保持平衡状态；Ⅱ型，又称逐渐强化型，信号强度表现为逐渐的升高；Ⅲ型，又称其他型，信号表现为其他的强化方式。

1.3 统计学处理 采用SPSS 26.0 统计软件。计量资料以表示，组间比较采用两独立样本t检验；计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验；绘制ROC 曲线评估影像学检查DWI 和ADC 值鉴别PCa、BPH 的诊断效能。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者时间-信号强度曲线分型的比较 两组患者时间-信号强度曲线分型中BPH 患者以Ⅱ型为主，PCa 患者以Ⅰ型为主，两组比较差异有统计学意义（P＜0.01），见表1。

表1 两组患者时间-信号强度曲线分型的比较[例（%）]

2.2 两组患者DWI和ADC信号的比较 DWI中PCa以高信号为主，BPH以等低信号为主；ADC信号中PCa以等低信号为主，BPH以高信号为主，两组间差异均有统计学意义（均P＜0.01），见表2；PCa组平均ADC值为（0.93±0.21）×10-3mm2/s，BPH组为（1.62±0.16）×10-3mm2/s，两组间比较差异有统计学意义（t=-16.530，P＜0.01）。

表2 两组患者DWI 以及ADC 信号的比较[例（%）]

2.3 诊断效能 ROC 曲线显示，影像学检查DWI 和ADC 值鉴别诊断两种疾病的AUC 为0.894，灵敏度为0.825，特异度为0.875，见表3、图1。典型病例见图2、3。

图1 DWI 和ADC 值鉴别诊断两种疾病的ROC 曲线

图2 73 岁男性前列腺癌患者影像图（A：DWI；B：ADC；C：时间-信号强度曲线；D：ADC 伪彩图；前列腺左侧外周带可见异常信号，DWI 呈高信号，ADC 相应位置呈低信号，时间-信号强度曲线呈早期强化，Ⅰ型）

图3 71 岁男性前列腺增生患者影像图（A：DWI；B：ADC；C：时间-信号强度曲线；D：ADC 伪彩图；前列腺中央腺体右侧可见异常信号，DWI 呈低信号，ADC 相应位置呈高信号，时间-信号强度曲线呈逐渐强化，Ⅱ型）

表3 诊断效能（例）

3 讨论

既往研究显示，BPH 在老年男性人群中发病率较高，达75%以上[3]。PCa 发病群体同样以老年男性为主，特别是在欧美国家，发病率较高[4]。随着我国生活水平和饮食习惯的不断变化以及对前列腺检查方法的增多，国内PCa 的发病率也呈出逐年上升的趋势[5]。在临床表现方面，早期的PCa 与BPH 表现极其相似，均表现为尿频、尿急等。通常情况下，PCa 的整个病程较长，同时伴有个体的差异，不同患者的预后情况不尽相同，主要仍取决于早期的诊断和治疗，故而对于PCa 的早诊断、早治疗显得尤为重要[6]。通过现代化技术对PCa 早期生物学行为进行准确的判断，进而制定符合患者个人的治疗方案[7]。

对于PCa 的确诊仍依赖于病理检查，但其为有创检查，不是初次检查的首选。而无创检查中MRI 检查因其所具有的优点，已逐渐成为临床初次检查的首选，能够更加清晰地显示出患者前列腺各带区的解剖情况，给医师直观的判断。既往研究显示，超过75%PCa 患者发生于前列腺外周带，但仍有一部分发生于中央带[8]。而对于前列腺的外周带而言，除了PCa，还会发生一些良性病变，如BPH、前列腺炎等[9]。对于早期发生的外周带PCa，在进行MRI 检查时，其常规序列表现与BPH 极为相似，给鉴别诊断带来了困难，容易导致误诊和漏诊的发生。DWI 是MRI 扫描中的一种方法，其能够对活体组织中水分子的扩散运动进行定量的测定和观察，并通过水分子不同扩散强度形成对应的对比图像[10]。当水分子扩散较慢时，显示为高信号；水分子扩散较快时，显示为低信号[11]。在DWI 中，根据水分子不同扩散方向以及速度可得到不同的ADC 图像以及ADC 值，其表现出的信号与DWI 恰好相反[12]。前列腺发生癌变后，其癌组织和非癌组织间因其病理改变不同，水分子扩散的情况也不同，故而在DWI 以及ADC 中均会表现出不同的信号强度[13]。

动态增强MRI 是一种全新的肿瘤血管成像方式，其主要通过注入对比剂后形成不同强化情况进行判断，此项技术能够通过时间-信号强度曲线进行对比剂代谢的对比，在恶性肿瘤的诊断中已得到了广泛的应用。恶性肿瘤最大的特点在于其丰富的血管，在注入对比剂后会迅速进入到组织中各个血管，表现出强化，PCa 同样具有恶性肿瘤的特点，其微血管丰富，通透性高，同时新生的毛细血管还具有不连续的基底膜，进而使得对比剂在进入到肿瘤组织中时又快又多，表现出早期的强化[14-15]。既往国外关于血管内皮生长因子水平与恶性肿瘤强化的相关性研究显示[16-17]，肿瘤新生血管的渗透性与血管内皮生长因子水平保持一致，故而对于BPH 而言，其虽有新生毛细血管增多的情况，但是其血管成熟度较高，血管壁与正常组织差异不大，故而BPH 在造影时表现为逐渐的强化。

本研究纳入的患者已经过病理金标准的诊断，就其动态增强扫描以及DWI 和ADC 值进行了对比分析，结果显示了两种疾病在MRI 检查中有不同特点，其中PCa 以早期强化、DWI 高信号以及ADC 值降低为特点，而BPH 则以逐渐强化、DWI 低信号以及ADC 值增高为特点，与既往研究结果相似[18]。同时还对DWI 和ADC值诊断效能进行评估，结果显示其诊断价值较高，AUC 为0.894，灵敏度为0.825，特异度为0.875，与既往相关研究所得结果类似[19-20]，由此可见采用此方法进行前列腺疾病的早期诊断时，能够对患者病情进行有效的评估和判断，以便于恶性肿瘤的早期发现，为临床早期治疗提供了重要依据。

本研究所得结果虽具有一定的指导意义，但是仍存在一定不足，首先本次研究样本量较小，且为单中心，所得结果可能存在一定的偏倚，同时本研究为回顾性分析，在纳入患者时有所筛选，下一步仍需大样本量的前瞻性临床研究以证实。