ASL MRS联合PSA在诊断前列腺癌及良性前列腺增生中的价值

梅亚军 姜黄维 金平 林敏⋆

前列腺癌（PCa）和良性前列腺增生（BPH）是老年男性常见疾病。血清前列腺特异抗原（PSA）是筛查PCa和BPH的常用方法，具有较高的敏感性。磁共振具有良好的组织分辨力和多方位成像优势，如弥散成像（DWI）、磁共振波谱（MRS）、灌注成像（PWI）、动脉自旋标记（ASL）等是诊断前列腺病变的重要方法。目前对前列腺疾病的磁共振研究逐渐倾向于多个检查序列相结合来综合诊断，对于PCa的诊断具有更高的准确性和可靠性［1］。由于磁共振增强扫描受到磁共振对比剂钆贝葡胺（莫迪司）等的局限，因此本文尝试应用ASL测量灌注信息，联合MRS及PSA鉴别诊断PCa和BPH。ASL技术以前多应用于中枢神经系统，在评估脑实质灌注、脑肿瘤分级及脑功能性疾病等领域取得了一定的成果，近年已有多个研究证实ASL可用于前列腺疾病诊断［2-3］。本研究的目的在于探讨ASL、MRS联合PSA鉴别PCa和BPH的诊断价值。

1 临床资料

1.1 一般资料 收集本院2014年1月至2017年5月经穿刺活检、手术病理或临床随访证实PCa或BPH的病例，纳入标准包括穿刺活检、手术病理或随访证实，在MRI检查后2～3周内获得，均行ASL、MRS序列（MRS曲线有效）检查并获得PSA数据，共20例PCa和24例BPH患者的MRI和临床资料，年龄44～81岁，平均68岁；临床上以排尿困难、尿储留、血尿为主要症状，直肠指诊前列腺肿大，中间沟消失。20例PCa血清PSA范围为8～1119.2ng/ml，24例BPH的PSA范围为 1.17～101ng/ml。

1.2 扫描方法 仪器设备：GE Signa HDxt 1.5T磁共振及ADW 4.6图像后处理工作站。扫描线圈及扫描序列：扫描线圈采用8通道CARD腹部相控阵线圈。扫描序列包括磁共振常规成像（FSE T1WI、FSE T2WI、DWI）、波谱成像（MRS）和动脉自旋标记（ASL）。两组病例均进行了磁共振常规检查FSE T1WI、FSE T2WI、DWI、MRS、ASL。MRI参 数 ： 轴 位 FRFSE T2WI：TR 5200ms，TE 102ms， 层 厚 5mm， 层 间 距 1mm，FOV 24cm×24cm，NEX 2，矩阵360×256。轴位SE T1WI：TR 450ms，TE 20ms，层厚5mm，层间隔1mm，FOV 24cm×24cm，NEX 2， 矩 阵 256×192。DWI：TR6000ms，TE 20ms，层厚 5mm，层间距 1mm，FOV 24cm×24cm，矩阵 256×256，NEX 4，b值：分别为0s/mm2，400s/mm2，800s/mm2，1000s/mm2。MRS 扫 描参数 ：TR 1000ms，TE 16ms，FOV 12cm×12cm，NEX 3，矩阵16×8×8，采集时间9min。矩形兴趣区（ROI）尽可能与前列腺形态相匹配，尽量包括全部前列腺组织而不包括前列腺周围脂肪和直肠内气体，并添加饱和带和匀场。ASL参数：TR=360ms，TE=18ms，层厚=5mm，层间距=1mm，FOV=32.0mm×32.0mm，Flip angle=90°，PLD= 1600ms，NEX=2。矩形兴趣区（ROI）包括全部前列腺组织，扫描前做好肠道准备，扫描过程中要求患者平稳呼吸，减少运动伪影。

1.3 图像分析与数据处理 T2WI诊断结果均由两位副主任及以上医师采用双盲法共同阅片评分［4］。MRS：在ADW 4.6工作站上用Functool软件对扫描数据进行自动后处理，对能清晰分辨前列腺代谢物枸橼酸盐（Cit）、胆碱复合物（Cho）、肌酸（Cre）波峰的曲线视为有效波谱，并测量（Cho+Cre）/Cit的比值（CC/C）。ROI的选取需参照T2WI及DWI上的病灶位置，并避开周围组织、结构。参照高志国等［1］提出的鉴别阈值，CC/C＞0.99者判断为 PCa，CC/C＜0.99者判断为 BPH。ASL：结合T2WI、DWI及ASL原始数据测量病灶灌注值。ASL灌注像为高灌注，T2WI为低信号，DWI为高信号认为是肿瘤灶，T2WI、DWI表现为其他信号则考虑为可疑灶。手工描画前列腺病灶ROI，对照病灶位置在对侧选取非肿瘤组织ROI，大小约50mm2，记录灌注值。由两位副主任及以上医师共同阅片，根据病灶位置、灌注特点、灌注曲线等方面进行评价，结果判定为PCa或不能定性，并与病理对照。PSA：以10ng/ml为鉴别PCa和BPH的诊断阈值，PSA＞10ng/ml者判断为PCa，PSA＜10ng/ml者判断为BPH。

1.4 统计学方法 采用SPSS 17.0统计软件。对PCa组和BPH组的CC/C比值、ASL及PSA先进行方差齐性检验，然后进行两样本t检验，p＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MRI表现 20例PCa 18例位于周围带（PZ），其中4例同时累及PZ和中央腺体（CG），5例累及对侧，另2例仅位于CG，T2WI表现为结节状或片状低信号，17例DWI呈高信号，3例呈等信号，T1WI呈等、低信号；9例包膜完整，11例突破包膜，其中8例累及精囊腺，4例累及膀胱壁，7例盆腔见肿大淋巴结，3例出现骨转移。24例BPH，23例位于中央带及移行带，前列腺的外形增大，压迫膀胱颈，1例位于PZ；T2WI图像上8例表现为弥漫性混杂信号，14例表现为大小不等的圆形或结节状高信号，2例以低信号改变为主，DWI呈等或稍高信号，包膜完整，周围带受压变薄。T2WI诊断标准，20例PCa患者的平均评分为（3.7±1.13）分，24例BPH患者平均评分为（1.96±0.91）分，两者间有统计学差异（t=5.675，P=0.00）。

2.2 MRS 20例PCa患者病灶的Cit峰明显降低，Cho峰明显升高，即两峰高低倒置，Cre峰无明显变化，（Cho+Cre）/Cit比值明显升高，为（2.09±0.85）。24例BPH患者病灶Cit峰不同程度升高，且高于Cho峰和Cre峰，Cho峰和Cre峰无明显变化，两者较接近，（Cho+Cr）/Cit比值为（1.02±1.05）。二者间比值有显著差异，具有统计学意义（t=3.662，P=0.001）。根据以0.99为鉴别PCa与BPH的诊断阈值，PCa患者的符合率为18/20，BPH患者的符合率为18/24。

2.3 ASL灌注分析 20例PCa患者病灶的平均灌注值为（130.97±37.6）ml/（100g·min）；非肿瘤区的平均灌注值是（78.3±13.3）ml/（100g·min），两者有显著性差异（t=4.50，P=0.00），PCa病灶灌注明显增高。24例BPH的平均灌注值为（89.1±24.8），与PCa患者病灶间有统计学差异（t=4.43，P=0.00），BPH的灌注较PCa病灶低。

2.4 PSA结果 20例PCa患者的PSA范围是8～1119.2ng/ml，其中＞10ng/ml者17例，＜10ng/ml者3例；24例BPH的PSA范围为1.17～101ng/ml，其中＞10ng/ml者9例，＜10ng/ml者15例。

2.5 MRS、ASL及PSA联合鉴别PACa和BPH的价值比较 见表1。

表1 MRI，MRS，ASL，PSA及后三者联合运用鉴别PCa和BPH的价值比较（%）

3 讨论

3.1 BPH和PCa的MRI表现 PCa癌组织细胞分化程度低，在T2WI序列上信号降低，在高信号的PZ中尤为明显。本研究中20例的PCa 90%位于PZ，20%同时累及PZ和CG。MRI-T2WI对前列腺PZ的异常信号改变敏感（91.3%），但特异性较低，也与此前发现相符［5］。BPH根据增生成分可大致分三型，增生腺体为主为腺体型，间质为主为间质型。由病理基础，腺体型及混合型均为高低混杂的T2WI信号，而前列腺结节样增生常表现为多发高信号结节。本研究中BPH病例95.8%起源于CG，8例表现为弥漫性混杂信号，14例表现为大小不等的圆形或结节状高信号，DWI呈等、高信号。

3.2 MRS在PCa和BPH诊断中的作用 李春媚等［5］认为当发生PCa时，MRS能够显示病灶区Cit峰明显降低或消失，Cho峰明显升高。此发现基于PCa细胞生理活动改变，正常前列腺腺体和腺体型BPH组织的腺上皮细胞分泌大量的Cit，PCa细胞则明显减少，因此观察Cit的含量具有鉴别意义。另一代谢物Cho则明显增多，因此PCa的特征性表现是Cit峰明显降低和Cho峰明显升高［6］。本研究结果与之相符，20例PCa组CC/C比值与BPH组具有显著性差异，CC/C比值明显增高。而BPH与正常前列腺组织比较，CC/C比值增高，同时苗华栋等［7］发现间质型BPH的CC/C比值已经接近于诊断阈值，而发生于CG的PCa同时也伴有不同程度的增生，这可能是原因之一，也能够解释PCa组有2例CC /C比值＜0.99，BPH组6例CC/C 比值 ＞0. 99。

3.3 ASL对PCa和BPH的辨别 PCa组织中肿瘤生成因子等（如VEGF）明显增加，其内含大量的新生微血管，血供十分丰富，与非肿瘤前列腺组织相比，PCa组织灌注明显增加，因此ASL可以用于PCa诊断，而对于BPH参考意义则不大，诊断主要依靠病灶MRI表现及灌注改变结合。ASL能获取血流灌注值，并提供病灶灌注信号，并具有无创性、可重复性、可量化性、简便性，能够在初筛中对病灶进行初步定性诊断。

3.4 PSA鉴别PCa和BPH的价值 PSA是临床诊断前列腺疾病的重要指标，通常血清PSA＜4.0ng/ml的患者以BPH为主，PSA＞ 10.0ng/ml时以PCa为主，在两者之间，可根据游离/总量鉴别PCa与BPH［8］。当肿瘤发生时，前列腺和淋巴系统间组织屏障破坏，使血清 PSA明显高于正常，但前列腺增生、炎症也能引起 PSA 轻度升高，因此PSA诊断PCa具有较高敏感性，但特异性及准确性不高，本研究中分别为90%、62.5%、75%。本研究PSA采用10.0ng/ml为阈值来鉴别 PCa和 BPH，20例 PCa中 85%＞10.0ng/ml，24例BPH中62.5%＜10.0ng/ml，与文献报道相符。

3.5 MRS、ASL联合PSA鉴别诊断PCa和BPH的价值 常规MRI、ASL、MRS及PSA单独诊断PCa及BPH均有较高的敏感性，但特异性偏低，因此本研究尝试联合多序列进行鉴别诊断。临床诊断的难点在于间质型BPH与PCa的鉴别，无论是位于CG或PZ均表现为偏低信号，如本研究BPH组2例表现为低信号，PZ、CG各1例；PCa组2例低信号位于CG。仅根据T2WI及DWI信号表现容易误诊。位于PZ的BPH T2WI灶状低信号，MRS CC/C比值均＜0.99，PSA为5.69 ng/ml，初步认为BPH，结合ASL灌注信号，对比PZ的正常灌注呈轻度增高，因此诊断为BPH。位于CG的病灶可能会受到PCa及BPH的共同影响，此时联合应用显得更为重要，3例中1例误诊，提高了对前列腺内低信号病变性质的鉴别能力。

3.6 本研究不足之处 本研究的病例数较少，且病种单一，仅选择BPH、PCa作为研究对象，统计差异可能受抽样误差影响。由于研究病例中未将DCE纳入观察指标，在诊断及鉴别诊断上存在一定的局限性及诊断结果的不准确。此外ASL序列扫描要求较高，部分患者控制较差致图像质量欠佳，可能导致研究结果一定程度偏差［3］。

总之，本研究显示，ASL、MRS联合PSA可明显提高鉴别PCa和BPH的准确性。