MRI动态增强扫描联合DTI对前列腺中央区良恶性结节的诊断价值

陈健群，周秀梅，孙立辉

（广东省深圳市龙岗区第二人民医院放射科，广东 深圳 518112）

前列腺癌（prostate cancer，PCa）是男性常见的泌尿系统恶性肿瘤，好发于60岁以上，腺癌多见［1］；患者早期可无症状，晚期可出现血尿、尿急、尿频等下尿道梗阻症状，且个体差异较大，一般出现明显症状时多已为中晚期。早期合理诊断及治疗，可改善预后。PCa的诊断方法包括直肠指诊、CT扫描、直肠内超声等，但其特异度均较低，目前，较理想的检查方法为MRI。临床30%的PCa发生于前列腺中央区［2］，而良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia，BPH）也好发于该区，因此对中央区的BPH及PCa准确鉴别成为研究热点。常规MRI扫描序列对前列腺恶性结节的诊断特异度与灵敏度仍不理想。近年来，功能性成像技术，如DTI及动态增强扫描（dynamic contrast enhanced，DCE）MRI等在 PCa诊断中的应用越来越普遍。许多研究［3］指出，不同扫描技术联合应用可提高PCa的诊断准确率。为此，本研究回顾性分析联合应用DCE及DTI技术对前列腺中央区良恶性结节鉴别诊断，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院2016年4月至2018年3月行前列腺MRI扫描的50例泌尿外科患者，年龄52～86岁，平均（69.5±5.3）岁。 共 59个结节，其中BPH 30例，39个结节，设为BPH组；PCa 18例，PCa合并BPH 2例，共20个PCa结节，设为PCa组。纳入标准：①行轴位T2WI、DCE及 DTI扫描，并发现前列腺中央区有结节样信号；②MRI扫描后1～2周经穿刺活检确诊为 BPH、PCa或PCa合并BPH；③入组前无内分泌治疗或放疗及前列腺穿刺活检史。

1.2 仪器与方法 采用GE 3.0 T 750 MRI扫描仪及配套体部线圈。患者检查前使膀胱适度充盈，取仰卧位。扫描序列及参数：①FSE横轴位T2WI TE 65 ms，TR 10 270 ms，无间隔，层厚 3 mm，FOV 40 cm×40 cm，矩阵 384×384，NEX 2次；②FSE T1WI TE 13 ms，TR 607 ms，层厚 5 mm，无间隔，FOV与矩阵同T2WI，NEX 1次；③自旋平面回波成像（SE-EPI）横轴位 DTI TE 89 ms，TR 4 600 ms，FOV 25 cm×25 cm，矩阵 256×256，无间隔，层厚3.0 mm，b=800 s/mm2，扩散敏感梯度方向数 25，NEX 2次。④DCE采用对比剂Gd-DTPA，使用高压注射器，以2.0～3.0 mL/s流率经上肢静脉注射（剂量0.2 mL/kg体质量），之后静脉团注10 mL生理盐水冲洗。采用肝脏容积加速采集（LAVA）行DCE检查：TR 4.3 ms，TE 1.9 ms，无间隔，层厚 3 mm，矩阵 256×256，FOV 37 cm×37 cm。对比剂注射时连续扫描20期相，时间 5～6 min，1 期 15～20 s。

1.3 测量及评价方法 扫描所得数据传至MRI工作站，采用Functool-MADC软件予以处理。在b=0s/mm2参数图上，选取病灶最大截面手动描绘ROI，直径30 mm，尽量避开尿道及周围血管、脂肪，测量3次，计算各向异性分数（fractional anisotropy，FA）及ADC值。DCE数据通过后处理工作站，生成TIC，并计算以下指标：①峰值时间（time to peak，TTP），增强扫描后至最大信号强度的时间。②强化率（SImax）=［SI峰值-SI增强前］/SI增强前×100%。 ③曲线斜率（R）=（SImax-SIPre）/Tmax。 其中 SIPre为注药 10 s开始扫描时的信号强度，SImax为强化峰值的信号强度。TIC分为3型：Ⅰ型，缓慢强化型，即早期强化后随之稳定或强化幅度变缓；Ⅱ型，平台型，即早期强化后出现平台期；Ⅲ型，速升下降型，即早期强化后随即下降。DTI对前列腺疾病的诊断标准：恶性结节在ADC图上呈混杂低信号，而良性结节呈混杂稍低信号，FA图上恶性结节呈混杂高信号，良性结节呈混杂稍高信号。DCE诊断：前列腺增生组织早期不均匀明显强化，中晚期仍明显强化，前列腺癌早期强化，延迟期信号缓慢下降，呈流出样改变，或信号降低不明显呈平台样改变。DTI联合DCE诊断：两者之一疑似恶性，另一种检查若为阳性则诊断为恶性结节［4］。

1.4 统计学处理 采用SPSS 18.0软件，计数资料以率（%）表示，计量资料以±s表示，以P＜0.05为差异有统计学意义，组间比较行χ2或t检验，DCE、DTI及两者联合诊断效能对比采用ROC分析。

2 结果

2.1 MRI表现 患者均获得满意的后处理图像，PCa患者T2WI中央区呈均匀低信号结节灶（图1a），ADC图呈低信号结节灶（图1b）；中央区BPH患者T2WI示右侧中央呈高信号（图2a），ADC图显示结节灶呈低信号（图2b）。

图1 女，60岁，中央区前列腺癌（PCa） 图1a T2WI示右侧中央区均匀低信号结节灶（箭头） 图1b ADC图见结节灶呈低信号 图1c FA伪彩图 图1d DCE扫描TIC为速升下降型 图1e 病理染色图证实PCa（HE×100）

图2 男，65岁，中央区前列腺增生（BPH） 图2a T2WI显示右侧中央区以高信号为主（箭头） 图2b ADC图示结节灶呈低信号 图2c FA伪彩图 图2d DCE扫描TIC为平台型 图2e 穿刺活检病理染色，证实为良性前列腺增生（HE×100）

2.2 2组DTI检查各项参数对比（表1） PCa组的ADC值低于BPH组，FA值则高于BPH组（均P＜0.05）（图1c，2c）；2组TTP值及 R 值比较差异均有统计学意义（均 P＜0.05），而 SImax比较差异无统计学意义（P＞ 0.05）。

2.3 2组TIC比较（表2） 2组TIC比较差异有统计学意义（P＜0.05，图 1d，2d）。

2.4 3种诊断方式诊断效能对比 DTI、DCE及两者联合诊断良恶性结节的特异度均＞80%，DCE敏感度较低，其中DTI诊断PCa 16个，诊断BPH 32个，误诊7个，漏诊4个；DCE诊断PCa 12个，诊断BPH 36个，误诊3个，漏诊8个；DTI联合DCE诊断PCa 18个，诊断BPH 35个，误诊4个，漏诊2个。3种诊断技术的ROC曲线下面积（AUC）比较，联合诊断AUC 最大（表 3，图 3）。

表1 2组DTI检查各项参数对比（±s）

表1 2组DTI检查各项参数对比（±s）

注：BPH，前列腺增生；PCa，前列腺癌；FA，各向异性分数；SImax，强化率；TTP，峰值时间；R，曲线斜率。

组别 ADC（×10-3mm2/s） FA SImax TTP（t/s） R（%）BPH 组 1.523±0.256 0.152±0.114 145.8±15.6 97.5±25.3 4.85±1.22 PCa 组 1.015±0.252 0.315±0.122 138.5±20.5 146.5±27.5 2.89±1.25 t值 -7.25 5.08 1.39 -6.65 5.75 P值 0.00 0.00 0.17 0.00 0.00

表2 2组TIC比较 个

表3 3种诊断方式诊断效能对比

图3 3种诊断技术的ROC曲线

3 讨论

BPH以中央腺体区较为多发，在MRI图像上，以基质增生为主的结节T2WI呈不均匀低信号，而以腺体增生为主的结节，则呈高信号。PCa发生在中央腺体的占 30%［2］，T2WI多呈低信号，其在常规 T2WI上与中央区BPH的鉴别较困难。DTI是一种以DWI技术为基础的MRI新技术，能测定微观结构中水分子随机弥散运动的程度，以ADC值表示，FA值表示水分子随机运动的各向异性程度。早期DTI在颅脑及中枢神经系统疾病诊断上应用较广泛，但因MRI扫描时回波时间短及存在体部呼吸、运动伪影，很少用于胸部及腹部的研究。本研究采用SE-EPI序列行DTI扫描，其具有图像SNR高、扫描时间短及运动伪影少的优势。同时并行采集技术的应用可缩短回波链长度，从而使磁敏感伪影减少［5］。本研究PCa组ADC值较BPH组低（P＜0.05），提示肿瘤细胞水分子弥散程度受限，原因在于肿瘤细胞不断恶性增殖，从而压缩细胞外间隙，导致自由水分子减少，表现出低ADC值，而BPH的ADC值较高，是由于大多增生结节的成分为腺体，细胞间分布规则，排列松散，细胞内水分子运动相对自由，表现出ADC值增高，而以基质增生为主的结节，组织内部水分子自由运动受限，但受限程度比恶性组织相差甚远。此外，本研究PCa组的FA值高于BPH组（P＜0.05），原因为肿瘤细胞大量增殖，癌细胞取代病变区域的腺上皮，而腺上皮具有分泌腺液功能，遭到破坏后导致细胞间质排列、形态失去正常规则，水分子各项异性程度明显增大，与文献［6］报道一致，但也有学者［7］认为 BPH 及PCa的FA值无差异。造成这种研究结果差异的原因，可能为DTI参数多样化造成SNR不同、PCa恶性程度的差异影响测量结果，均需进一步研究证实。

DCE-MRI在显示肿瘤微血管评价血流动力学方面具有较高敏感度，用于PCa的诊断，可增加病灶检出率和分期准确率。本研究应用LAVA动态增强扫描序列，在扫描时一次短暂的憋气即可获得前列腺的动态灌注信息，有利于发现早期微小病变，具有扫描速度快、层厚薄、扫描范围广、脂肪抑制更均匀等优点。DCE可反映组织血流灌注情况，由于癌灶具有高血管渗透性及丰富新生血管的特性，对比剂能快速进入肿瘤组织，TIC表现出快进快出特性［8］。本研究中，PCa组TIC 16个为速升下降型，但4个与BPH的TIC有重叠，表现为早期强化后信号减低不明显，可能原因为中央腺体明显增生、掩盖癌灶的强化，即BPH合并PCa。BPH组32个，为缓慢强化型或平台型；7个强化后迅速下降，与PCa的表现重叠。进一步对反映对比剂进出病灶速度的R及TTP 2个半定量参数进行研究发现，BPH及PCa两者的TTP及R比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）。此外，由于BPH及PCa均较正常组织的血供丰富，本研究中反映病灶供血区血流量的SImax值在两者间比较差异无统计学意义（P＞0.05），故鉴别诊断意义有限。本研究DTI、DCE及两者联合的ROC AUC值均在0.8以上，其中2种技术联合对前列腺中央区良恶性结节的诊断特异度、敏感度分别为89.7%、90.0%，提示 DTI、DCE 联合能提高诊断价值，与文献［9-13］报道一致。

综上所述，DTI与DCE联合应用对前列腺中央区良恶性结节的诊断具有更高的临床价值，值得临床推广。