3.0T磁共振扩散加权成像在前列腺癌诊断与鉴别诊断中的应用

常国庆，夏兆云

前列腺癌已成为老年男性最常见的恶性肿瘤之一，准确诊断对早期治疗，提高前列腺癌的治愈率至关重要[1,2]。近年来，磁共振弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)技术在前列腺癌影像诊断中得到了广泛认可。在此基础上，笔者进一步探讨利用超高磁场磁共振DWI分析前列腺癌、前列腺炎与良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，BPH)的表面弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值的变化，以评价其在前列腺癌诊断与鉴别诊断中的应用价值。

1 对象与方法

1.1 对象 2016-07至2017-12在我院就诊的临床资料和病理结果完整的65例前列腺患者，其中前列腺癌患者21例，均经穿刺活检病理证实，未经任何治疗，年龄53～78岁，平均(65.8±7.5)岁，T-PSA 3.60～379.20 ng/ml，中位数28.21 ng/ml；前列腺炎组19例，均经穿刺活检证实，年龄45～82岁，平均(65.4±10.4)岁，T-PSA 0.60～56.20 ng/ml，中位数9.48 ng/ml；BPH组25例，均经随访或经尿道前列腺电切除手术证实，年龄53～78岁，平均(64.6±5.8)岁，T-PSA 1.30～29.20 ng/ml，中位数8.35 ng/ml。穿刺活检为超声引导下经职场穿刺，采取五分区(13针)或六分区法，并有操作医师绘图记录活检部位。

1.2 数据采集 采用 GE 3.0T HDxt磁共振成像仪，以体线圈为射频发射线圈，腹部相控阵线圈为接收线圈。对前列腺局部行轴位和冠状位压脂FSE T2WI扫描，TR 3500 ms，TE 85 ms，回波链长度19，层厚4 mm，层间距0 mm，FOV 24 cm×24 cm，NEX 4，矩阵320×256；并行前列腺局部轴位T1WI，TR 450 ms，TE 12 ms，层厚5 mm，层间距0 mm，FOV 24 cm×24 cm，NEX 2，矩阵256×192。(2)DWI为单次激发EPI序列，在前列腺和精囊范围内行轴位扫描，参数：扩散敏感系数值采用0 s/mm2与1500 s/mm2，取层面选择、频率编码、相位编码3个方向； TR 3000 ms，TE 76.7 ms， FOV 24 cm×24 cm，矩阵128×128，层厚4 mm，层间距0 mm。

1.3 图像分析 由2名医师采用盲法共同诊断，若意见不同经协商达成一致。分别分析T2WI、DWI图像对病变的位置、信号特点、范围及是否与周围侵犯、转移等方面进行评价；DWI图像经Functool 2软件进行自动后处理，生成ADC伪彩图，参照T2WI、DWI及病理检测位置，对前列腺病变区进行测量。在病灶最大层面手工描绘感兴趣区，兴趣区呈椭圆形，均位于病灶中心且未超过病灶边缘，同时避开尿道、钙化、囊变坏死灶等，每个病灶测3次ADC值并取平均值。同样方法测量BPH患者外周带和中央腺体的ADC平均值。

2 结 果

2.1 常规MRI表现 21例前列腺癌中，10例病灶位于外周带，6例位于中央腺体，5例同时累及周围带及中央腺体；病灶于T2WI上形态不规则，边界不清，呈低信号结节或肿块(图1A)；临床分期B期8例，C期10例，D期3例。19例前列腺炎患者，13例前列腺外周带于T2WI上呈局限性或弥漫性低信号(图1D)，6例表现正常。25例BPH患者中，前列腺中央带于T2WI上出现单发或多发高低不等混杂信号结节，增生结节周围见低信号假包膜，外周带受压不同程度变薄，呈均匀高信号(图1G)。

图1 前列腺癌与非前列腺癌MRI形态与信号特点

A～C.同一患者，前列腺癌。A.平扫压脂T2WI示前列腺右侧外周带低信号，累及中央腺体，边界欠清，局部包膜不连续；B.病灶DWI上呈明显高信号；C.ADC图示病灶为明显低信号，兴趣区ADC值为0.60×10-3mm2/s；D～F.同一患者，前列腺炎。D.平扫压脂T2WI前列腺左侧外周带多发片状低信号，外周带与中央腺体界限仍存在；E.病灶DWI呈不均匀高信号；F.ADC图示病灶为低信号，兴趣区ADC值为0.90×10-3mm2/s；G～I.同一患者，良性前列腺增生(BPH)。G.平扫压脂T2WI前列腺外周带与中央腺体界限清楚，中央带明显增生，呈高、低混杂信号，外周带受压变薄，呈均匀高信号；H.前列腺增生腺体DWI呈稍高信号，外周带DWI呈均匀等信号；I.ADC图示增生腺体兴趣区ADC值为1.20×10-3mm2/s；外周带兴趣区ADC值左侧为1.62×10-3mm2/s，右侧为1.75×10-3mm2/s

2.2 DWI表现及ADC值 前列腺癌病灶在DWI上均表现为明显高信号，与周围带分界不清，癌区ADC值为(0.74±0.10)×10-3mm2/s(图1B、C)。前列腺炎病灶在DWI上表现为稍高信号，ADC值为(0.98±0.07)×10-3mm2/s(图1E、F)。前列腺增生外周带呈均匀等信号，ADC值(1.38±0.14)×10-3mm2/s；中央带呈稍高、低混杂信号，ADC值为(1.21±0.09)×10-3mm2/s(图1H、1I)。四组ADC值符合正态分布(P>0.05)，方差齐性检验均具有齐性(P>0.05)。ANOVA检验显示四组ADC值总体均数有统计学差异(P<0.001)，L-S-D法进行两两比较，均具有统计学差异(P<0.001)。癌与炎症ADC值比较，t=7.26，P=0.00；癌与增生ADC值比较，t=15.00，P=0.00；炎性反应与增生比较，t=7.03，P=0.00；BPH外周带与中央带比较，t=5.75，P=0.00。

2.3 ADC值的ROC分析 将正常组与炎性反应组合并为非癌组，与癌组进行ROC分析，曲线下面积为0.995，P<0.001。临界点取0.95×10-3mm2/s时，敏感性为92.8%，特异性为100%(图2)。

图2 癌组与非癌组ADC值的ROC曲线

ROC曲线显示曲线下面积为0.995，前列腺癌组与非癌组ADC值有显著性差异(α= 0.05，P<0.01)

3 讨 论

MRI检查具有优越的软组织分辨率、多方位、多参数成像等优点，已成为前列腺癌诊断最佳影像学方法[3]。3.0T MRI场强高、信号均匀，具有较高的信噪比(signal noise ratio，SNR)，常规的T2WI平扫能较好地显示前列腺的组织结构，当前列腺外周带出现低信号结节时，应怀疑前列腺癌的可能。但是，T2WI上出现低信号并不是前列腺癌的特异性表现，慢性前列腺炎、内分泌治疗后及放疗后同样会出现前列腺外周带的T2WI低信号改变[4]，因此容易误诊。再者，发生于中央腺体的前列腺癌与良性增生结节具有相似的T2WI表现，常规MRI鉴别较困难。因此，笔者利用DWI检查和ADC值定量分析对前列腺癌、前列腺炎及BPH进行鉴别诊断。

DWI能够无创地检测活体组织扩散运动能力，水分子在活体组织内的扩散与组织的空间结构有关[5]。本研究中前列腺癌在DWI上表现为明显高信号，这是由于前列腺癌组的病灶部位存在大量紧密堆积的腺体，有少量间质，正常含水的腺泡结构被肿瘤组织替代，恶性腺体内部的结构改建等[6]；前列腺炎组病灶主要是因为炎症导致水分子扩散低于正常组织，但细胞数量无明显增加，因此水分子扩散受限程度低于癌组织[7]；BPH组病灶呈稍高信号，主要原因也是病灶间质密度增高。

对于前列腺DWI检查b值的选择，目前尚无统一标准。大部分研究中，学者选取b值800 s/mm2或1000 s/mm2，得到了较好的诊断效果，但是部分中央腺体的增生结节等良性病灶呈高信号，与癌灶难以分辨[8,9]；张琨等[10]报道，b=3000 s/mm2超高b值DWI的诊断效能高于T2WI和常规DWI，但是b值越高，SNR越低。因此，在综合考虑诊断效能与SNR后，本研究b值选取1500 s/mm2。

本研究发现，前列腺癌的ADC值明显低于前列腺炎组及BPH组，这与陈志强等[11]研究结果一致；Liu等[12]也认为，移行带基质增生良性结节的ADC值低于前列腺癌。但本研究数值与其他文献报道存在差异，可能是因为在病例选择、MRI设备、b值设定以及ROI选取等方面不同所致。根据ADC值绘制诊断前列腺癌的ROC曲线，曲线下面积为0.995，接近于1，说明诊断准确性很高；当ADC值为0.95×10-3mm2/s时，诊断敏感性为92.8%，特异性为100%。本研究结果与刘晓东等[13]提出的超高b值对前列腺癌检查的敏感性、特异性较高的结论一致；同时，前列腺癌组与BPH组的ADC测量值没有明显重叠，与陈志强等[11]研究结果不符，这可能与本研究中前列腺癌组包含的恶性程度低的肿瘤较少，且ROI选取的是弥散受限最明显的区域有关。

本研究还存在以下局限性：(1)入组病例并未根据临床分级进行研究，使得研究出现误差；(2)取得ROI只是参照病理穿刺结果，未对应明确的穿刺点；(3)本研究样本量较少，尤其是前列腺癌组，且样本中包含恶性程度低的前列腺癌病例较少，BPH的不同病理类型也不够全面，可能使研究结果出现误差。

总之，通过研究表明，磁共振DWI和ADC值在前列腺癌的诊断和鉴别诊断中具有较高的敏感性、特异性，能指导临床选择治疗方案。

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