弹性成像与磁共振对前列腺癌诊断价值的对比研究

前列腺癌（prostate carcinoma，Pca）是老龄男性泌尿系统常见恶性肿瘤之一。不同地域及种族的差异与其发病率存在紧密的联系，西方国家的发病率明显高于东方国家。据统计，在美国其发病率位居男性肿瘤首位，死亡率仅低于肺癌。近年来，随着生活方式的西化、医疗水平的不断提升及人口老龄化问题的加剧，国内的发病率明显增高。经直肠超声（transrectal ultrasound，TRUS）对其诊断能力有限，主要应用于前列腺穿刺活检引导术中。近年来，随着科技发展而来的经直肠实时弹性成像（transrectal real-time elastography，TRTE）在诊断Pca的应用方面越加广泛[1-2]。本文主要探讨TRUS+ TRTE与磁共振T2加权成像（T2-weighted imaging，T2WI）+弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）对不同Gleason分级Pca的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集2015年8月—2017年8月在本院欲接受前列腺穿刺活检的可疑Pca患者78例作为研究对象，年龄57～83岁，平均（71.3±8.1）岁；前列腺特异性抗原（PSA）水平4.23～101.43 ng/ml，平均（13.12±3.19）ng/ml。穿刺病理证实良性组（20例）和Pca组（58例），Pca组再按Gleason评分结果进行危险度分级[3]分为低危组（＜7分）27例、中危组（7分）18例、高危组（＞7分）13例。纳入标准：直肠指检触及硬结节、总血清PSA≥4 ng/ml、TRUS发现前列腺外周区或中央腺体区内低回声区、T2WI发现前列腺内低信号病灶。排除标准：曾有前列腺穿刺术和（或）接受过前列腺药物等治疗和（或）前列腺电切术史等。

1.2 仪器与方法

1.2.1 超声检查 应用百胜MyLabClassC超声诊断仪，配备TRT33双平面探头。先经直肠超声多界面常规扫查，观察前列腺的形态、包膜及内部腺体回声，发现可疑结节和（或）彩色多普勒血流增多区时进入弹性成像模式，在获得稳定且可重复的弹性图像后冻结图像，测量病灶与周围组织的应变率比值（SR）。所有SR测量三次取平均值且周围对照组织要与可疑病灶层次相同、大小相同。

1.2.2 MRI检查 采用Siemens Avanto 1.5T超导型全身磁共振扫描仪。MRI平扫以快速自旋回波序列行横轴位、矢状位及冠状位扫描。T1WI：TR/TE=500 ms/10 ms；T2WI：TR/TE=3 000 ms/108 ms，横轴位及冠状位使用T2WI压脂扫描，TR/TE=3 000 ms/108 ms，扫描层厚3 mm，FOV 488 mm×512 mm。DWI进行横轴面扫描，序列为单次激发序列，FOV为136 mm×160 mm，TR 4 400 ms，TE 85 ms，层间距3.6 mm，层厚3 mm，b值选取0、400、800 s/mm2。结束后计算机软件生成表观扩散系数（ADC）图。

前列腺穿刺活检术采用TURS引导下经会阴穿刺活检方法。穿刺方案选择6点系统穿刺和靶向穿刺相结合。

1.3 诊断标准

TRTE采用5分评分法诊断标准[4]：≥3分为恶性。TRUS+TRTE联合诊断标准[5]：TRUS与TRTE同时为阳性或TRUS未见病灶而TRTE发现局部固定蓝色质硬区域，则诊断为恶性。T2WI+DWI联合诊断标准[6]：直接观察T2WI、DWI和ADC图，T2WI呈低信号结节，DWI呈高信号，ADC图呈低信号，三者同时具备诊断为恶性。

1.4 统计学方法

采用SPSS24.0软件分析，计量资料采用（均数±标准差）表示，SR比值先采用单因素方差齐性分析后再LSD-t检验；率的比较采用配对χ2检验。P＜0.05差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理结果

经穿刺病理证实Pca组为58例，Gleason评分6～10分；良性组为20例，病理结果均为良性前列腺增生，其中1例伴上皮内瘤变Ⅲ级，1例伴不典型增生，4例伴急慢性炎，1例伴脓肿形成，1例伴肉芽肿性炎。

2.2 TRUS+TRTE与T2WI+DWI诊断结果

良性组（20例）中TRUS+TRTE联合检出良性者16例，Pca组（58例）中TRUS+TRTE联合检出恶性者41例（低危组14例，中危组14例，高危组13例），其诊断Pca的敏感性、特异性、准确性分别为70.69%（41/58）、80.00%（16/20）、73.08%（57/78）；良性组（20例）中T2WI+DWI联合检出良性者17例，Pca组（58例）中T2WI+DWI联合检出恶性者49例（低危组23例，中危组13例，高危组13例），其诊断Pca的敏感性、特异性、准确性分别为84.48%（49/58）、85.00%（17/20）、84.62%（66/78）；T2WI+DWI诊断价值高于TRUS+TRTE，但差异均无统计学意义（χ2=2.23、0.00、2.37，P＞0.05）。T2WI+DWI对低危组的阳性检出率（85.19%，23/27）高于TRUS+TRTE（51.85%，14/27），且差异具有统计学意义（χ2=3.76，P＜0.05），T2WI+DWI对中危组及高危组的阳性检出率为（72.22%，13/18）、（100.00%，13/13）与TRUS+TRTE（77.78%，14/18）、（100%，13/13）比较，差异均无统计学意义（χ2=0.00、0.00，P＞0.05）。良性组的SR比值为（3.56±3.46），低危组的SR比值为（9.82±7.27），中危组的SR比值为10.02±8.03，高危组的SR比值为（22.91±16.23）。低危组、中危组、高危组SR比值均大于良性组，且差异具有统计学意义（P＜0.05），中危组SR比值大于低危组，但差异无统计学意义（P＞0.05），高危组大于低危组、中危组，且差异有统计学意义（P＜0.05）。良性组与低危组、中危组、高危组SR比值的比较见表1。

3 讨论

弹性成像主要是利用生物体中正常组织与病变组织的弹性差异来反映组织间不同的硬度，肿瘤组织的细胞与血管密度比正常组织明显增高，导致肿瘤组织的硬度通常比正常组织要硬[7]。利用不同组织的弹性系数不同，在施加外力后引起的应变不同，通过检测收集并经计算机转换为彩色编码而成像[8]。本研究组Pca中大部分病灶（70.69%，41/58）评分大于等于3分，而良性增生组中大部分（80.00%，16/20）评分1～2分，Pca组的弹性评分高于良性增生组。这与多数研究[9-10]结果相符，原因可能是Pca病灶细胞增殖速度快，细胞密度及微血管生成增多，加之伴有间质纤维组织成分增多，增加了病灶整体的硬度[11]。在Pca病例中有少部分（29.31%，17/58）病灶的弹性评分为1～2分，病理结果为前列腺腺癌，原因可能是某些肿瘤组织血供很少和（或）肿瘤组织生长速度过快，造成血供相对不足而引起肿瘤组织内部出血坏死，导致病灶整体硬度降低，弹性评分偏低；而在良性病例中有少部分（20.00%，4/20）病灶的弹性评分为3～4分，病理结果为良性增生病变伴上皮内瘤变、伴不典型增生、伴肉芽肿性炎，原因可能是良性增生病变常常合并结石、钙化，炎性肉芽组织压迫周围组织，造成病灶硬度增加。本研究中TRUS+TRTE诊断Pca的敏感性、特异性、准确性分别为70.69%（41/58）、80.00%（16/20）、73.08%（57/78），说明弹性成像对Pca具有较高的诊断价值。

表1 前列腺良性组与前列腺癌三个亚分组应变率比值的比较

弹性应变率比值可以半定量反映病灶与周围正常组织的相对硬度。通常情况下，SR比值越大病灶越硬，比值越小病灶越软。本研究中低危组、中危组、高危组SR比值均大于良性组，高危组大于低危组、中危组，且差异均具有统计学意义（P＜0.05）。分析可能原因为本研究中的低危组和中危组病理分级为6分和7分，属于中分化腺癌范畴，其主要病理结构以小腺泡为主且异型腺体较分散，有间质围绕，其硬度比良性增生组织要硬，而高危组病理分级为8～10分，为低分化腺癌，其特征是融合小腺泡群，腺腔分化不明显或基本没有，呈实性片状、条索状等结构，其硬度比中分化腺癌更硬[12]，这与王雪剑[13]的研究结果基本一致。本研究另发现TRUS+TRTE在Pca三个分组间的检出率随着Gleason分级的增加而升高，有学者研究[14]表明弹性成像技术对Pca的检出率与Gleason评分呈正相关。

DWI是一种检测活体组织内水分子布朗运动的一种功能成像法。Pca由于病灶组织内肿瘤细胞核浆比明显增大且腺管减少，加之细胞增殖快紧密排列，造成细胞间隙变小、细胞膜及纤维结构等因素对水分子扩散的限制程度较大，从而使病变信号衰减明显在DWI上呈高信号，ADC图呈低信号。本研究中T2WI+DWI诊断Pca的敏感性、特异性、准确性分别为84.48%（49/58）、85.00%（17/20）、84.62%（66/78），与沈钧康等[15]的研究结果相近。较多文献报道[6，16-17]也显示在多个MR组合方案中，T2WI+DWI具有较高的诊断效能，且其省时省力，是一种筛查Pca的有效诊断方案。本研究同时发现T2WI+DWI对中危组的检出率低于低危组，分析原因可能是中危组病灶的体积较小及位置（多位于中央腺体区的癌灶）有关。有研究表明[18]，中央腺体组织细胞本身含水量较少，且老龄患者多数伴不同程度的前列腺增生或前列腺炎症等病症，对于中央腺体区有的癌灶与增生结节在磁共振T2WI+DWI上的表现相类似，鉴别存在一定的困难。

对比两种影像学方法，Pca低危组中T2WI+DWI的阳性检出率明显高于TRUS+TRTE，且差异有统计学意义，表明采用磁共振T2WI+DWI，可以明显降低低危组Pca的漏诊率，对无临床意义的Pca病患的随诊监测具有较高的临床应用价值。而中危组病例中，两种方法的阳性检出率对比，差异无统计学意义（P＞0.05），表明两种影像方法对中危组和高危组病例均有较高的临床诊断价值，对有临床意义的中高级别Pca的诊断和治疗方案的选择均具有重要的指导意义。

综上所述，TRUS+TRTE可以定性和定量分析前列腺病灶的硬度，对不同Gleason分级Pca具有一定的诊断价值；而磁共振T2WI+DWI的诊断效能稍高于TRUS+TRTE，尤其是低危组Pca中优势明显，对于中危组和高危组Pca，两种方法的诊断价值相当。