多参数MRI影像特征诊断前列腺移行区良恶性病变的影响因素分析

张永胜 史咏 崔凤 杨欢 汪银玉 张志田 赵再秋 郦妙尔

多参数MRI影像特征诊断前列腺移行区良恶性病变的影响因素分析

张永胜 史咏 崔凤 杨欢 汪银玉 张志田 赵再秋 郦妙尔

目的 探讨多参数MRI（T2WI、DWI、动态增强）影像特征诊断前列腺移行区良恶性病变的影响因素。方法 回顾性分析经病理证实的移行区前列腺癌（PCa）48例、前列腺增生（BPH）83例患者的临床资料，纳入T2WI病灶形态、信号均匀度、边界、包膜、患侧移行区体积、患侧移行区与外周带的分界、前列腺包膜、DWI信号强度、ADC值及动态增强的曲线类型等10种影像特征，分析影响前列腺移行区良恶性病变的因素。结果 48例移行区PCa纳入81个癌灶，83例BPH筛选出142个结节；移行区PCa的ADC值为（0.938±0.223）×10-3mm2/s，明显低于移行区BPH的（1.195±0.194）×10-3mm2/s，差异有统计学意义（P＜0.05）。单因素分析显示，患侧移行区体积与移行区PCa诊断未见相关（P＞0.05），其余9种影像特征均与移行区PCa诊断明显相关（均P＜0.05）。将差异有统计学意义的9种影像特征纳入多因素logistic回归分析，共筛选出T2WI病灶形态、信号均匀度、边界、患侧移行区与外周带分界、DWI的信号强度及ADC值与移行区PCa诊断均呈明显相关性（均P＜0.05），其中ADC值与移行区PCa诊断呈负相关，其余影像特征与移行区PCa诊断均呈正相关。结论 多参数MRI上，T2WI病灶形态、信号均匀度、边界、患侧移行区与外周带分界、DWI信号及ADC值是影响移行区PCa诊断的危险因素。

前列腺癌 前列腺增生 多参数磁共振成像

前列腺癌（prostate cancer，PCa）是危害我国老年男性健康的常见恶性肿瘤之一，近年来发病率呈逐渐上升趋势[1]。25%～30%的PCa发生于移行区，移行区组织成分复杂，是良性前列腺增生（BPH）的好发部位，基于MRI诊断移行区PCa并与BPH鉴别是影像学的难点[2－3]。多参数MRI（Mp－MRI）是目前最高水平的前列腺MRI检查方法，主要由T2WI结合弥散加权像（DWI）、动态增强构成[3]。相关研究表明Mp－MRI对移行区PCa的检出和诊断的准确度均明显提高[3－4]。然而，移行区PCa Mp－MRI表现复杂多样，基于Mp－MRI影像征象研究移行区PCa的报道较少。因此，本研究旨在探讨多参数MRI影像特征诊断前列腺移行区良恶性病变的影响因素，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2011年7月至2016年3月浙江中医药大学附属第二医院经穿刺病理证实为PCa的患者137例，BPH 129例。以肿瘤体积70%以上位于移行区[5]且体积≥0.5cm3为标准，筛选得到48例移行区PCa为观察组，年龄55～83（77.24±8.79）岁；Gleason评分6分14例、7分21例、8分9例、9分4例。以T2WI在移行区见低或等低信号结节为标准，筛选得到83例移行区BPH为对照组，年龄49～84（72.34±7.71）岁。

1.2 MRI扫描技术 采用西门子公司Avanto 1.5T超导型磁共振仪，8通道腹部相控阵线圈。前列腺横断位、矢状位采用抑脂FSE T2WI，TR 4 000ms，TE 95ms，回波链长度为14，层厚4mm，层间距0.8mm，FOV 20cm× 20cm，激励次数为4，矩阵460×512。DWI采用单次激发EPI序列，TR 5 800ms，TE 90ms，FOV 35.6 cm×38cm，矩阵120×128，层厚4mm，层间隔0.8mm，激励次数为4，b值取0、800mm2/s。动态增强采用Mallinkrodt高压注射器经肘静脉以2ml/s给予Gd－DTPA 15ml，随之用10ml 0.9%氯化钠溶液冲洗，立即行水平位VIBE序列扫描，TR 5.8ms，TE 2.7ms，层厚4.0mm，层数为28～32层，FOV 26.3cm×35cm，连续扫描12～15期，单期扫描时间10s，后3期每期间隔1min，共约5min。

1.3 多参数MRI评估

1.3.1 评估内容 由2位前列腺MRI诊断经验丰富的医师在不知道临床病史及病理结果的情况下，对本组131例患者的T2WI、DWI、动态增强图像共同进行评估。当评估结果不一致时，由2位医师协商取得一致。评估内容如下，（1）T2WI图像：病灶位置、数目、形态（类圆形、不规则形、凸透镜样）、信号均匀度（均匀、不均）、边界（清楚、模糊）、包膜（存在、中断）、患侧移行区体积（正常、增大）、患侧移行区与外周带的分界（清楚、模糊）、前列腺包膜（存在、中断）；（2）DWI图像：记录病灶的信号强度（等或稍高信号、明显高信号）、表观扩散系数（ADC）值；（3）动态增强图像：病灶的时间－信号强度曲线类型，参考前列腺影像报告和数据系统[6]分型[Ⅰ型（流入型）、Ⅱ型（平台型）、Ⅲ型（流出型）]。

1.3.2 判断标准 （1）患侧移行区体积增大：以正常成年人的移行区为对照，根据笔者经验[4]，T2WI横断位上正常单侧移行区最大层面不超过1.9cm×1.6cm。（2）前列腺包膜中断：包膜不规则、中断，神经血管束增粗，凸出包膜外的病变能够测量。（3）DWI上病灶信号强度：以周围正常组织信号为对比，且参照ADC图，信号明显增高为明显高信号，信号增高但差异不明显为稍高信号。（4）在动态增强和ADC图上，感兴趣区放置原则：①选择T2WI图像作为参考；②选取病灶中心层面放置，感兴趣区为椭圆形，面积控制在0.4cm2左右；③对动态增强图，选取病灶早期明显强化处放置；④对ADC图，选取ADC值最低处测量3次取平均值；⑤尽量避开移行区与外周带交界处、精囊根部、血管、出血或钙化等。

1.4 前列腺MRI图像与病理结果对照 经前列腺MRI检查后，全部患者行经直肠超声引导下活检，时间间隔不超过2个月，常规系统性穿刺10针，再对MRI怀疑PCa部位靶穿刺2～3针，其中11例患者穿刺结果为PCa并行前列腺癌根治术，由手术医师记录活检及手术位置。标本以10%福尔马林固定，用石蜡包埋。由1位了解临床资料的病理科副主任医师阅读病理切片，报告病灶的病理类型及具体分布。由1位前列腺MRI诊断经验丰富的放射科医师（不参与T2WI图像评价）将MRI图像评价结果与病理结果进行对照分析。

1.5 统计学处理 应用SPSS 17.0统计软件，计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验；计量资料用表示，组间比较采用独立样本t检验。在单因素分析的基础上，筛选鉴别移行区良恶性疾病有统计学意义的变量，再应用多因素logistic回归进行分析，计算OR值，相关赋值情况见表1。

2 结果

2.1 基本情况 48例移行区PCa患者中经病理证实且符合本研究要求的癌灶有81个，其中34个位于右侧移行区，39个位于左侧移行区，8个累及双侧移行区。16例移行区PCa伴有外周带PCa。83例BPH患者中以T2WI在移行区见低或等低信号结节为标准共筛选出142个结节，其中75个位于右侧移行区，67个位于左侧移行区；1个结节41例，2个结节28例，3个结节11例，4个结节3例。

2.2 移行区PCa与BPH结节多参数MRI表现 T2WI上，移行区PCa形态多呈凸透镜状（49.4%，40/81）、不规则形（40.7%，33/81），信号不均匀（85.2%，69/81），边界不清（85.2%，69/81），无包膜（96.3%，78/81），患侧移行区体积增大（64.2%，52/81），患侧移行区与外周带分界不清（59.3%，48/81），前列腺包膜中断缺失（42.0%，34/ 81），见图1。BPH结节形态多呈类圆形（50.7%，72/ 142），信号均匀（63.4%，90/142），边界清楚（54.2%，77/ 142），无包膜（76.1%，108/142），患侧移行区体积增大（61.3%，87/142），患侧移行区与外周带分界清楚（86.6%，123/142），前列腺包膜存在（95.8%，136/142），见图2。DWI上，66个移行区癌灶呈斑片状或结节状明显高信号，15个癌灶呈稍高信号，ADC图呈低信号，平均ADC值为（0.938±0.223）×10-3mm2/s。78个BPH结节呈稍高信号，10个BPH结节呈等信号，平均ADC值为（1.195±0.194）×10-3mm2/s。PCa的 ADC值明显低于BPH，差异有统计学意义（t=-8.892，P＜0.05）。动态增强图上，移行区PCa常表现为局限性早期快速明显强化灶，延迟期持续强化或强化轻度减退，多呈Ⅱ型（56.8%，46/81）、Ⅲ型（40.7%，33/81）曲线。BPH结节增强后亦明显快速强化，主要呈Ⅱ型曲线（78.9%，112/ 142），少数呈Ⅰ型曲线（9.9%，14/142）。

表1 前列腺移行区多参数MRI影像特征的赋值情况

图1 1例77岁移行区PCa患者的MRI表现[a：T2WI横断位示移行区见凸透镜样、均匀性低信号灶（箭头所示），以右侧为主，边界模糊，无包膜，与外周带分界不清，前列腺包膜存在；b：DWI呈稍高信号（箭头所示）；c：ADC图呈低信号（箭头所示），ADC值为0.72× 10-3mm2/s；d：动态增强图像可见早期明显强化；e：时间-信号强度曲线呈流出型，术后病理证实为前列腺癌，Gleason评分4+4=8]

图2 1例73岁移行区BPH患者的MRI表现[a：T2WI横断位示左侧移行区见类圆形、不均匀性低信号（箭头所示），边界清楚，包膜存在，与外周带分界清楚，前列腺包膜存在；b：DWI呈明显高信号（箭头所示）；c：ADC图呈低信号（箭头所示），ADC值为0.94× 10-3mm2/s；d：时间-信号强度曲线呈平台型，术后病理证实为前列腺增生]

2.3 多参数MRI影像特征与移行区PCa诊断的多因素logistic回归分析 多参数MRI上，纳入病灶形态、信号均匀度、边界、包膜、患侧移行区体积、患侧移行区与外周带的分界、前列腺包膜、DWI信号强度、ADC值、动态增强的曲线类型等10种影像特征，经单因素分析发现患侧移行区体积与移行区PCa诊断未见明显相关（P＞0.05)，其余9种影像特征均与移行区PCa诊断明显相关（均P＜0.05）。将这9种影像特征采用向前条件法进行二分类多因素logistic回归分析，结果显示T2WI病灶形态、信号均匀度、边界、患侧移行区与外周带分界、DWI信号强度、ADC值与移行区PCa诊断均呈明显相关性（均P＜0.05），其中ADC值与移行区PCa诊断呈负相关，其余影像特征与移行区PCa诊断均呈正相关，见表2。

表2 多参数MRI影像特征与移行区癌诊断的多因素logistic回归分析

3 讨论

MRI因具有良好的软组织分辨力，是目前公认的诊断PCa的最佳影像学检查方法[7]。传统的MRI技术对移行区PCa的诊断价值不高，而多参数MRI技术能较好地弥补常规MRI技术的不足，通过结合常规序列（T1WI、T2WI）和功能序列（主要包括DWI、动态增强、波谱成像）的不同图像并进行综合分析，是目前临床上一种无创、准确的诊断方式[8]。多参数MRI对移行区PCa的检出和诊断准确度明显提高[3-4]。2012年，欧洲泌尿生殖放射学会推出前列腺影像报告和数据系统（PIRADS）中对上述序列的影像表现都进行了5分制分级及相应评分标准，PI-RADS与多参数MRI的结合，能更加全面地分析病灶，在移行区PCa的诊断、定位和临床分期等方面发挥着重要作用。基于相关文献报道以及笔者前期经验累积[2，4，9-11]，本研究中把病灶形态凸透镜样、动态增强Ⅲ型曲线赋值2分，其他特征赋值0、1分，经多因素logistic分析发现Mp-MRI影响移行区PCa诊断的危险因素包括T2WI病灶形态、信号均匀度、边界、患侧移行区与外周带的分界、DWI信号强度及ADC值，而动态增强的曲线类型被排除在外，提示动态增强对移行区PCa诊断价值较低，与相关文献报道一致[2-4]；考虑原因可能是BPH结节血供同样丰富，可类似PCa早期快速明显强化，呈Ⅱ型或Ⅲ型曲线，而本研究中大部分BPH结节呈Ⅱ型曲线，单纯依靠曲线类型很难鉴别。何为等[12]采用动态增强定量参数Kep、Ktrans、Ve评估中央腺体癌区及非癌区，各参数组间差异均有统计学意义，提示定量参数有助于移行区PCa的检出及鉴别。与第一版PI-RADS相比，第二版PI-RADS重要变化之一即明确主要权重序列，其中对于移行区T2WI为主要权重序列，其价值高于DWI、动态增强[13]。本研究多因素分析结果共筛选出5种T2WI影像特征，且4种特征的OR值高于DWI信号强度的OR值，进一步证实了T2WI在多参数MRI诊断移行区PCa中占最大的诊断权重比。病灶形态呈凸透镜样的OR值最大（4.970），OR值越大说明诊断移行区PCa的概率越高，提示凸透镜样外形诊断移行区PCa的价值较高。Akin等[9]认为病灶呈凸透镜样及侵犯前纤维间质区非常有助于诊断移行区PCa。前列腺包膜诊断PCa的特异度很高，而本研究多因素分析结果却未包括前列腺包膜，可能与纳入PCa病例临床分期有关，大部分病例尚未累及前列腺包膜。患侧移行区体积与肿瘤诊断未见相关，可能由于移行区PCa与BPH常合并存在，BPH造成移行区不同程度的增大，甚至可成为前列腺的主要部分。

DWI可无创地反映活体组织中水分子扩散运动。由于PCa细胞排列紧密，含水量少，因而DWI上常表现为高信号。BPH结节尤其是间质增生型，细胞含水量亦减少，在DWI上也可表现为高信号灶。本研究大部分BPH结节呈稍高信号，少数亦可呈明显高信号，容易被误诊为PCa。有研究表明使用更高b值（≥2 000mm2/s）可抑制BPH结节，进一步凸显PCa信号[14]。ADC值可定量评估肿瘤的侵袭性。本研究显示移行区PCa和BPH间的ADC值差异有统计学意义，但两者间存在一定的重叠性。ADC值的OR值为0.997，提示与移行区PCa诊断呈负相关，即OR值越小说明诊断移行区PCa的可能性越大。Liu等[15]研究发现多指数模型中快速表观扩散系数（ADCfast）对区分基质BPH和中央腺体PCa的准确性高于ADC值。

综上所述，多参数MRI上，T2WI病灶形态、信号均匀度、边界、患侧移行区与外周带分界、DWI信号及ADC值是影响移行区PCa诊断的危险因素。

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Multi-parametricmagneticresonanceimaging in diagnosisoftransition zonebenign and malignantprostaticlesions

ZHANG Yongsheng,SHI Yong，CUI Feng,et al.Department of Radiology,Guangxing Hospital Affiliated to Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310007,China

Prostate cancer Benign prostatic hyperplasia Multiparametric magnetic resonance imaging

2017-01-12）

（本文编辑：陈丹）

10.12056/j.issn.1006-2785.2017.39.12.2017-103

浙江省教育厅科研项目（Y201534682）；浙江省中医药科技计划（2016ZB058）

310007 杭州，浙江中医药大学附属广兴医院放射科（张永胜、崔凤、汪银玉）；杭州市小河湖墅街道社区卫生服务中心全科（史咏），针灸科（杨欢）；浙江中医药大学附属第二医院放射科（张志田、郦妙尔），病理科（赵再秋）

崔凤，E-mail：feng6812@163.com

【 Abstract】 Objective To investigate the application of multi-parametric magnetic resonance imaging (Mp-MRI)in diagnosis of transition zone benign and malignant prostatic lesions. Methods The imaging data of 48 patients with transition zone prostate cancer(PCa)and 83 patients with benign prostatic hyperplasia(BPH)confirmed by pathology who underwent Mp-MRI were retrospectively analyzed.The correlation of 10 imaging parameters with diagnosis of transition zone benign and malignant lesions was analyzes,the parameters including the shape of lesions,signal intensity,signal uniformity,margin of lesion, boundary of transition zone and peripheral zone,prostatic capsule on T2WI,the type of time-signal intensity on dynamic contrast enhanced(DCE),signal intensity and ADC value on DWI. Results There were 81 lesions in 43 cases of transition zone PCa and 142 nodules in 83 cases of BPH.ADC values of transition zone PCa and BPH were(0.938±0.223)×10-3mm2/s,(1.195±0.194)× 10-3mm2/s,respectively(P＜0.05).The univariate analysis showed that among 10 parameters,9 were significantly associated with diagnosis of transition zone PCa(P＜0.05),except the volume of transition zone(P＞0.05).Multivariate logistic regression showed that the shape of lesions,intensity uniformity,margin of lesion,boundary of transition zone and peripheral zone,signal intensity were positively correlated,and ADC value on DWI was negatively correlated with diagnosis of transition zone PCa(P＜0.05). Conclusion The shape of lesions,intensity uniformity,margin of lesion,boundary of transition zone and peripheral zone on T2WI, signal intensity and ADC value on DWI are associated with the diagnosis of transition zone PCa on Mp-MRI.