3.0T MRI波谱成像技术在早期前列腺癌诊断中的应用

冯 滔，庄乾元，李文洲，郭永连，叶胜兰

(华中科技大学同济医学院附属武汉中心医院，武汉430014)

准确鉴别良恶性结节对临床医师诊断和治疗前列腺疾病意义重大，MRI T1WI(T1加权像)、T2WI(T2加权像)作为前列腺癌、前列腺增生症等的术前诊断主要方法已使用多年，但其诊断特异性低，无法较好分辨癌结节、增生性结节、炎性结节。近年来MRS、波谱扫描、PWI(MR灌注成像)及DWI(MR扩散加权成像)已成为研究热点［1］。DWI是目前在活体上对水分子运动进行测量与成像的唯一无创性方法。BPH增生性结节在DWI上表现为边界清楚的稍高信号，ADC值减低不明显;前列腺癌DWI表现为较明显的高信号，ADC值明显降低［3］。随着3.0T MR在国内大型医疗机构临床应用日渐增多，其设备性能有更高的场强和梯度切换能力，采集图片更加清晰，数据分析能力、功能成像丰富，更有利于影像科及临床医师做出准确的诊断。因此我们回顾性分析了35例疑似患者临床资料，总结前列腺良恶性结节的3.0T MR波谱扫描特征，为临床医师鉴别诊断提供依据。

1 临床资料

我院2011年1月～2012年12月间就诊的35例临床通过前列腺特异性抗原(血PSA)、直肠指诊等疑为前列腺癌男性患者，年龄51～86岁，平均68.3岁。所有患者均行MRI检查及前列腺穿刺活检，病检阳性组与阴性组均纳入研究，两组患者在年龄、性别比例方面差异没有统计学意义。后应用12～15针法经直肠穿刺活检(前列腺采用6分区法，每区常规穿刺2针，在影像学提示部位多穿刺1～3针)或手术病理证实其中16例为前列腺癌。所有患者均行前列腺常规MRI及MR波谱分析技术扫描，使用3.0T超导型磁共振成像仪及32通道体部相控阵线圈对35例患者进行冠状面、矢状面T2WI(TSE)序列成像。计算胆碱复合物(Cho)、肌酸(Cre)和枸橼酸盐(Cit)等代谢物共振峰的面积和相关代谢物共振峰面积的比率，将MRS结果叠加与高分辨T2WI像，分别以颜色显示Cho、Cre和Cit代谢物浓度图，颜色深浅表现代谢物浓度的高低，红色代表信号最高，计算(Cho+Cre)/Cit比值。对比医师对癌灶及正常病灶MRI诊断的准确率、敏感性、特异性。19例前列腺增生波普扫描可见前列腺中央带增大，包膜完整。染色均匀，未见明显浓染区域，Cho峰及Cit峰升高，但Cit峰值高于Cho峰。16例前列腺癌波普扫描可见前列腺形态不规则，左侧外周带见低信号，突破包膜。Cit明显降低，Cho升高，Cit峰低于Cho，与BPH呈倒置表现。回顾性调取MRI T2WI像及MRI波谱扫描检查图片请两组医师分别阅片，且行MRI阅片时均未告知病理结果。第一组通过T1、T2WI报告2例诊断为良性前列腺增生症，4例诊断为前列腺内异常信号性质待定，10例诊断为恶性前列腺肿瘤。第二组将MRI与波谱扫描结合，15例诊断为恶性前列腺肿瘤。有1例波普扫描也未报肿瘤，患者为行经尿道前列腺切除术，术后病检报告为前列腺偶发癌。16位前列腺癌患者活检阳性部位的(Cho+Cre)/Cit比值为(2.31±1.28)，高于非癌前列腺区域的(0.71 ±0.38)，P ＜0.05。

2 讨论

前列腺增生主要表现为外周带多发的前列腺外腺的前列腺增生，而约75%的前列腺癌发生于外周带。前列腺穿刺活检是前列腺癌术前诊断的金标准，但操作医师的临床经验、操作例数、取样准确率导致的假阴性率对临床正确诊断有较大影响，穿刺后还会发生出血、疼痛等并发症［4］。MRS是一种利用化学位移作用和磁共振现象进行一系列化合物和原子核分析的磁共振技术，是一种无创性的检查手段。MRS能检测多种代谢物，主要有Cho、磷酸肌酸和肌酸(PCr/Cr)以及乳酸(Lac)等。早期诊断前列腺癌，并行前列腺癌TNM分期，对指导临床治疗意义较大T2WI图像能区分前列腺的中央带和外周带。前列腺MRI显示外周带良性前列腺结节呈高信号，外周带前列腺癌结节显示低信号，MRI诊断敏感性很高，但正常前列腺中央带T2WI亦呈低信号。MRS可监测代谢物在细胞内的动态改变。MRS扫描前列腺癌结节显示，其Cit峰明显降低，同时Cho峰升高，这是前列腺癌的特异性表现，可作为常规MRI的一种辅助扫描依据，能在一定程度上提高前列腺癌的诊断准确率。

磁共振波谱扫描可定量研究前列腺癌的代谢异常，国外已有不少这方面的文献报道［6，10，12］，但国内前列腺的代谢情况研究尚不多。Cit、Cho和Cre是前列腺波谱检查中最易观察到的代谢物，也是最有价值的指标。Cho与细胞膜的合成与降解有关。前列腺癌组织细胞增殖速度快，细胞膜合成与降解活跃，因此Cho较正常组织含量高［11］。Cit是精液的主要成分。正常和增生的前列腺组织有分泌和浓缩Cit的能力，因此Cit含量较高;而前列腺癌组织则分泌和浓缩Cit的能力减少因此Cit含量较低，Cre的浓度在前列腺癌与正常前列腺组织中的含量无明显差异性［10］。因此多与Cho合并计算。国外研究结果认为正常和增生的前列腺组织(Cho+Cre)/Cit比值约为0.60，而前列腺癌(Cho+Cre)/Cit比值约为2.10，差异有显著性意义［6］。本研究发现得出前列腺癌(Cho+Cre)/Cit比值为 2.31 ±1.28，与以往研究［6］报道略有不同，可能与存在采样误差、实验例数有限或欧美人种不同等有关。

综上所述，3.0T波谱扫描为前列腺增生结节及癌结节的诊断及鉴别诊断提供重要依据，MRI与MRS结合有助于前列腺癌的早期诊断。

［1］王霄英.中国前列腺癌的MR研究现状及发展方向［J］.中华放射学杂志，2006，40(7):677.

［2］Kayhan A，Fan X，Oto A.Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging in prostate cancer［J］.Top Magn Reson imaging，2009，20(2):105-112.

［3］吴道清，陈自谦.DCE-MRI与DWI对良恶性前列腺疾病诊断的价值［J］.临床放射学杂志，2010，29(2):211-214.

［4］张铭斌，岑和，许恩赐，等.经直肠B超引导前列腺穿刺活检术在前列腺癌诊断中的应用［J］.山东医药，2008，48(47):49-50.

［5］王华，段青，威晋，等.3.0T MRI动态增强在鉴别前列腺增生及前列腺癌中的价值［J］.福建医科大学学报.2010，44(3):223-226.

［6］Kurhanewicz J，Vigneion DB，Hricak H，et al.Three-dimensional H-1 MR spectroscopic imaging of the in situ human prostate with high(0.24-0.7-cm3)spatial resolution［J］.Radiology，1996，198(3):795-805.

［7］倪新初，沈钧康，陆安之，等.前列腺癌与良性前列腺增生症的MR波谱扫描与血管生成的相关性研究［J］.中华放射学杂志，2005，39(1):54-59.

［8］Barrett T，Brechbiel M，Bernardo M，et al.MRI of tumor angiogenesis［J］.J Magn Reson Imaging，2007，26(2):235-249.

［9］Schlemmer H P，Merkle J，Grobholz R，et al.Can pre-operative contrast-enhanced dynamic MR imaging for prostate cancer predict microvessel density in prostatectomy specimens［J］.Eur Radiol，2004，14(2):309-317.

［10］Bloch B N，Furman-Haran E，Helbich T H，et al.Prostate cancer:accurate determination of extracapsular extension with high-spatialresolution dynamic contrast-enhanced and T2-weighted MR imaging-initial results［J］.Radiology，2007，245(1):176-185.

［11］Casciani E，Polettini E，Carmenini E，et al.Endorectal and dynamic contrast-enhanced MRI for detection of local recurrence after radical prostatectomy［J］.AJR Am J Roentgenol，2008，190(5):1187-1192.

［12］Engelbrecht M R，Huisman H J，Laheij R J，et al.Discrimination of prostate cancer from normal peripheral zone and central gland tissue by using dynamic contrast-enhanced MR imaging［J］.Radiology，2003，229(1):248-254.

［13］Riches S F，Payne G S，Morgan V A，et al.MRI in the detection of prostate cancer:combined apparent diffusion coefficient，metabolite ratio，and vascular parameters［J］.AJR Am J Roentgenol，2009，193(6):1583-1591.