MR动态增强定量参数对鉴别前列腺良恶性病变的价值及与血清PSA的相关性

2017-08-16王永杰陈建华

中国医学计算机成像杂志 2017年3期

吴斌金彪王永杰陈建华陈峰

吴斌金彪王永杰陈建华陈峰

目的：探讨MR动态增强（DCE-MRI）定量测量在前列腺良、恶性病变鉴别诊断中的价值以及定量参数值与血清特异性抗原(PSA)的相关性。方法：回顾性分析75例行DCE-MRI扫描且经病理穿刺活检证实的前列腺疾病患者，其中前列腺癌（PCa）30例，前列腺增生(BPH)45例。测量两组病变感兴趣区（ROI）定量参数Ktrans、Kep、Ve值，采取独立样本t检验进分析比较，并分析三组数值与PSA的关系。结果：Ktrans及Kep值在PCa和BPH组间差异均有统计学差异（P＜0.01），Ve值无统计学意义（P=0.72）；PCa组Ktrans、Kep值与血清PSA值呈正相关(r值分别为0.49、0.63，P＜0.05），Ve值与血清PSA值无相关性 (r=0.78，P ＞ 0.05)；BPH 组 Ktrans、Kep、Ve值与血清 PSA 值均无相关性 (r=0.0.36、-0.077、-0.045，P＞0.05)。结论：定量参数Ktrans及Kep值对PCa和BPH的鉴别诊断有重要价值，Ve无明显价值，且PCa Ktrans、Kep值与血清PSA值呈正相关，可为PCa的诊断提供参考。

前列腺病变；动态增强；定量测量；鉴别诊断

在男性恶性肿瘤中，前列腺癌（PCa）在世界范围内的发病率一直居高不下[1]，而我们国家的PCa发病率也在逐年增高[2]，多半患者发现时已失去手术根治的机会[3-4]。如今前列腺影像学的发展已趋向于多参数磁共振成像（mp-MRI）[5]。而其中DCE-MRI作为mp-MRI中一种特殊的检查方法已被业界接受并使用[6]。本研究通过DCE-MRI结合药代动力学模型计算得出一系列定量参数Ktrans、Kep、Ve，探讨该参数对前列腺良恶性病变鉴别诊断的价值以及与PSA的相关性。

方法

1.临床资料

回顾性分析我院2015年1月至2016年6月期间行前列腺DCE-MRI检查患者的资料。纳入标准：临床及影像资料完整；MR检查前所有病例未有前列腺手术史、穿刺活检史、内科治疗及放疗史；直肠指检触及异常结节；血清PSA异常升高（PSA＞4.1ug/L）；无MR检查禁忌症；所有病例均经手术或穿刺活检病理证实；受试者均知情同意。最终选择符合条件的受试者75例，PCa 30例，BPH 45例，年龄52 ～ 88（60.0±7.4）岁。

2.检查方法

应用GE Signa Excite 1.5T超导MR行前列腺常规及动态增强扫描。应用8通道相控阵体线圈，适度充盈膀胱，将耻骨联合置于线圈采集区中心，全部病例均先行MR常规矢状位T2WI，横断位T1WI、T2WI、脂肪抑制T2WI扫面。DCE-MRI以0.1mmol/kg的剂量，2.5ml/s的流速上肢静脉高压团注钆双胺注射液（欧乃影），其后静脉团注20ml生理盐水冲洗。用3DFSPGR序列先平扫三组作为蒙片，之后行DCE-MRI，单期扫描时间13s，图像采集16个周期。TR 17ms，TE 1.6ms，层厚 3.0mm，层间0mm，矩阵224×224，FOV 230mm×230mm，翻转角15°。常规序列参数见表1。

表1 常规扫描序列及扫描参数

3.图像及数据处理

运用Omni Kinetics软件对动态增强数据进行分析。由两位有十年前列腺MRI诊断经验的医生根据手术和病理穿刺结果指引，结合MR图像划定感兴趣区（ROI），计算Ktrans、Kep、Ve值；ROI置于病灶最大层面，尽量避开前列腺周围脂肪，中央带和外周带交界，血管，钙化，出血区等；测量3次，取平均值。

4.统计学方法

采用SPSS16.0软件作统计分析。独立样本t检验比较PCa组和BPH组Ktrans、Kep、Ve值的组间差异，Ktrans、Kep、Ve值与血清PSA的相关性采用 Pearson相关分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

经独立样本t检验，PCa组和BPH组间Ktrans和Kep差异有统计学意义(P＜0.01)，Ve无统计学差异 (P=0.725)（表 2）。

经Pearson相关性分析显示，PCa组Ktrans、Kep值与血清PSA值呈正相关(r值分别为0.49、0.63，P＜0.05），Ve值与血清 PSA 值无相关性 (r=0.78，P＞ 0.05)；BPH 组Ktrans、Kep、Ve值与血清PSA 值均无相关性(r=0.0.36、-0.077、-0.045，P＞0.05)。

表2 两组Ktrans、Kep、Ve值

图1 前列腺癌。A.T1WI呈等低信号；B.T2WI呈等信号；C.FRFSE脂肪抑制 T2WI呈稍高信号；D.DWI呈高信号；E.DCE示结节早期强化；F.病理。

讨论

1. DCE-MRI定量参数Ktrans及Kep值对前列腺良、恶性病变的鉴别诊断价值

一般情况下，前列腺良、恶性病变在常规MR和DCE-MRI影像学表现上存在重叠、交叉，且DCE-MRI影像特征多而复杂，很难单独从影像学表现上鉴别前列腺良恶性病变[7]。MRI T2WI序列可清楚显示前列腺高癌变局灶性低信区域，但难以识别较小的包膜浸润及周边转移，甚至良性病变如前列腺增生、前列腺炎、钙化、纤维化及出血等可表现为低信号，癌变也可表现为等信号或高信号，且PCa常与BPH合并存在，更增加了鉴别难度[8]。DCE-MRI是一种具有较高时间分辨率的磁共振检查技术，不但可以直接显示病变区域的组织强化过程，亦可以对病灶进行半定量和定量分析[7]。本研究基于前列腺良、恶性病变组织微血管密度和血管通透性改变原理做DCEMRI，做定量测量分析以客观的数值变化评价病变组织的不同生理特性，如对比剂容积转换常数Ktrans，对比剂回流速率常数Kep，细胞外间隙分数Ve。经定量分析得出PCa组Ktrans、Kep值明显高于BPH组，且差异有统计学意义。

以往研究发现，PCa新生血管丰富，血供及微血管密度是正常组织的2倍[9]，且PCa中新生血管增长过快，密度大，内皮细胞间隙比正常血管内皮间隙大，故渗漏增加[10]；另外PCa破坏了细胞、腺体等组织结构，致使细胞外间隙增大[11]。虽然BPH等良性病变的血流灌注较正常组织亦有所增加，但其血管结构相对与正常组织结构变化不大，对血管灌注，血管渗透性及细胞外间隙的变化低于前列腺肿瘤[12]。

本研究显示两组间Ktrans、Kep值差异有统计学意义，但Ve值差异无统计学意义，与程悦等[13]、方俊华等[14]研究结论相同。刘会佳等[15]、何为等[16]研究认为Ve值差异亦有统计学意义。笔者分析认为本研究部分病例为穿刺活检获得病理结果，易漏穿微小病灶而存在假阴性；另当前PCa DCE-MRI定量分析仍处于早期阶段，各研究者所使用的软件尚无统一标准，使用的药代动力学模型亦存在差异，致使数据计算及处理结果也不同。PCa磁共振动态增强定量参数还有很大的探索空间[17]。

2.定量参数Ktrans、Kep、Ve值与血清PSA值相关性

PSA是一种特殊免疫蛋白，对前列腺器官具有特异性，当发生前列腺炎、前列腺增生、前列腺癌时，PSA都会升高。前列腺炎、BPH中央腺体增大，PSA升高；PCa导致腺体细胞增殖，PSA分泌增加，另外上皮细胞和血—上皮屏障被破坏，故血清PSA升高。

前列腺良、恶性病变的PSA值存在重叠区（4.1～ 10.0μg/L）[18]。本研究认为 PSA 在4.1～10.0μg/L的区域内前列腺良性病变占多数，当PSA＞10.0μg/L时，则多为前列腺癌，与何平等[19]的研究结果一致。显然单纯依靠PSA来判断前列腺的病变性质存在其局限性，而本研究显示仅Pca组Ktrans、Kep值与血清PSA值呈正相关性。

前列腺增生组织定量参数与PSA无相关性，考虑原因为前列腺增生主要表现为中央腺体增大，但其血管结构相对与正常组织结构变化不大，对血管灌注、血管渗透性及细胞外间隙的变化等影响不大。

综上所述，DCE-MRI定量参数Ktrans及Kep值对前列腺良、恶性病变的鉴别诊断有重要价值，血清PSA检测联合DCE-MRI定量参数计算有助于提高PCa诊断和鉴别诊断的准确性，亦能用作对PCa的早期筛查。

[1]Siegel R, Ma J, Zou Z, al. Cancer statistics 2014. CA Cancer J Clin,2014,64:9-29.

[2]Han SJ, Zhang SW, Chen WQ, et al. Analysis of the status and trendsof prostate cancer incidence in China . Journal of Clinical Oncology,2013, 18: 330-334.

[3]周雁玲，郑国良，陈其锋.磁共振DWI及动态增强扫描在前列腺疾病诊断中的价值.医学影像学杂志，2012,22:1363-1366.

[4]王萱，刘明，陈敏，等.磁共振在前列腺特异性抗原低于20ug/L患者中诊断前列腺癌的影像分级研究.中华老年医学杂志，2013，32:532-535.

[5]Turkbey B, Choyke P L. Multiparametric MRI and prostate cancer diagnosis and risk strati fication. CurrOpinurol ,2012,22: 310-315.

[6]中华放射学杂志前列腺疾病诊疗工作组.前列腺癌MR检查和诊断共识.中华放射学杂志，2014,48: 2951-2954.

[7]Alonzi R, Padhani AR, Allen C. Dynamic contrast enhanced MRI in prostate cancer . Eur J Radiol. 2007;63:335–350.

[8]Türkbey B，Bernardo M，Merino MJ，et al.MRI of localized prostate cancer：coming of age in the PSA era .DiagnIntervRadiol，2012,18:34-45.

[9]Bigler SA，Deering RE，Brawer MK.Comparsion of microscopicvascularity in benign and malignant prostate tissue.Hum Pathol，1993，24:220-226.

[10]Kozlowski P,Chang SD,Meng R,et al.Combined prostate diffusion tensor imaging and dynamic contrast enhanced MRI at 3T-quantitative correlation with biopsy.Magn Reson Imaging,2010,28:621-628.

[11]Tan N，Margolis DJ，McClure TD，et al.Radical prostatectomy：value of prostate MRI in surgical planning.Abdom Imaging，2012，37:664-674.

[12]马周鹏，滕华英，章顺壮，等.动态增强MRI结合DWI对前列腺癌的诊断价值.肿瘤学杂志，2012，18:575-578.

[13]程悦,季倩,张怡,等.磁共振动态增强定量分析对前列腺疾病的诊断价值.中华老年医学杂志,2014,33:55-58.

[14]方俊华，闵祥德，冯朝燕，等.磁共振灌注加权成像定量参数在前列腺外周带前列腺癌鉴别诊断中的价值.磁共振成像,2015,6:136-140.

[15]刘会佳, 赵娓娓, 任芳, 等. 3.0T动态增强磁共振对前列腺癌的定量分析研究.放射学实践, 2014: 477-481.

[16]何为, 刘毅, 刘剑羽, 等. 3.0 T MR动态增强扫描定量分析诊断前列腺癌的价值.中华放射学杂志, 2014, 48: 215-218.

[17]李春媚, 陈敏，李飒英,等.3.0T MR动态增强扫描定量分析诊断前列腺癌的初步研究.中华放射学杂志，2011,45:50-54.

[18]刘俊廷，张文，梁莉.血清t-PSA、f-PSA/t-PSA、D R E及T R US对前列腺癌的诊断价值分析.中国实验诊断学，2012，16:650-653.

[19]何平，张剑，杨学俊，等.1.5T核磁共振DWI多b值PSA升高前列腺疾病的研究.宁夏医学杂志，2016，38:362-365.

The Study of Dynamic Contrast-enhanced MR Quantitative Parameters in Differential Diagnosis of Benign and Malignant Prostate Lesions and the Correlation with Serum PSA

WU Bin , JIN Biao , WANG Yong-jie , CHEN Jian-hua , CHEN Feng

Purpose:To investigate the value of quantitative measurement of MR dynamic enhancement (DCEMRI) in differential diagnosis of benign and malignant prostate lesions and the correlation between quantitative parameters and serum specific antigen (PSA).Methods:Seventy-five cases pathological biopsy confirmed prostate disease, who had undergone routine MRI dynamic enhanced scans, were retrospectively analyzed. Of these patients, 30 cases were with malignant changes of prostate, 45 cases were with benign lesions. The quantitative parameter Ktrans, Kep, Veof the lesions were measured and compared between the two groups using independent sample t-test, and the correlations between Ktrans, Kep, Veand PSA was also analyzed.Results:There were significant differences of Ktransand Kepvalues between the benign and malignant prostate group (P＜0.01), and there was no significant differences of the Vevalue between them (P=0.72). The Ktransand Kepvalues of prostate cancer group were positively correlated with serum PSA (r=0.49, 0.63, P＜0.05), no correlation was existed between PSA values and Vevalues (r=0.78, P ＞ 0.05). There was no correlation between Ktrans, Kep, Veand serum PSA value inbenign prostatic hyperplasia (r=0.0.36, -0.077, -0.045, P ＞ 0.05).Conclusion:Quantitative parameters Ktransand Kepvalue have important value in differential diagnosis of benign and malignant prostate lesions. The Vevalue had no significant value, and the Ktrans, Kepvalue of Pca was positively correlated with serum PSA value, which can provide reference for the diagnosis of Pca.

Prostatic lesions; Dynamic enhancement; Quantitative measurement; Differential diagnosis

s:1.Scientific research project foundation of health development planning commission of china No: 201540148; 2.Chongming of Shanghai Science and Technology Committee qimingxing item foundation No.CQYL2014-09;3.Shanghai Jiao Tong University School of Medicine technology foundation No.14XJ22013

R445.2

1006-5741（2017）-03-0252-04

2017.02.08;修回时间：2017.03.19)

中国医学计算机成像杂志，2017，23：252-255

上海市交通大学医学院附属新华医院崇明分院放射科

通信地址：上海市崇明县城桥镇南门路25号 ,崇明 202150

金彪(电子邮箱：kking1105@163.com)

1 卫计委科研基金项目No.201540148；

2 上海市崇明县科委启明星项目基金No.CQYL2014-09；

3 上海交通大学医学院科技基金No.14XJ22013

Chin Comput Med Imag，2017，23：252-255

Department of Radiology,Xinhua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine Chongming branch