弥散加权成像诊断早期前列腺癌的效能及最佳b值

曹晓轩，宗素英，杨金霞，王娜

辽阳辽化医院放射学科，辽宁 辽阳111003

前列腺癌是临床比较常见的肿瘤，早期前列腺癌的诊断和治疗对缓解病情和改善预后尤为重要，其中前列腺中央叶产生的病变的漏诊率较高[1]。近年来，前列腺特异性抗原（prostate specific antigen，PSA）的测定、直肠超声检查、计算机体层摄影（CT）和磁共振成像等都是临床上诊断前列腺癌的重要手段[2-3]，但是早期前列腺癌尤其是中央腺体早期前列腺癌的诊断技术的改进仍是临床需要解决的问题。磁共振成像是诊断早期非浸润性前列腺癌的最佳方法，而弥散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）属于磁共振技术，是诊断早期前列腺癌的重要方法[4-5]。目前对于DWI的研究，除临床诊断价值外，b值的分析也多见报道，但常见的b值为1000 s/mm2以下，关于高b值（＞1000 s/mm2）和最佳b值的研究较少。本研究旨在探寻DWI技术在早期前列腺癌诊断中的价值和诊断时的最佳b值。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2017年1月至2018年9月于辽阳辽化医院诊治的97例疑似早期前列腺癌患者作为研究对象。纳入标准：符合早期前列腺癌病理特征。排除标准：①有其他前列腺疾病；②合并其他恶性疾病；③对本研究中所用的试剂过敏；④不能配合完成研究。97例患者的年龄为50～85岁，平均年龄为（68.9±11.7）岁，其中22例患者的PSA水平为4.44～9.97ng/ml，42例患者的PSA水平为10.00～97.32ng/ml，33例患者的PSA＞100.00 ng/ml。医师向所有研究对象及其家属说明本研究内容，研究对象均签署本研究知情同意书。本研究经辽阳辽化医院伦理委员会批准备案。

1.2 检查方法

采用GE HDE 1.5 T磁共振扫描仪对所有患者进行不同b值下的DWI检查，并对其进行分析。b值选用 800、1000、1200、1500 s/mm2。测量 DWI高信号区表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值。感兴趣区（region of interest，ROI）的面积设为45 mm2。

1.3 评价指标及评价方法

给予所有患者手术或穿刺病理检查，穿刺方法采用13点穿刺活检[6]。以病理诊断结果为金标准，评估不同b值下DWI诊断早期前列腺癌的效能。采用GEADW4.4工作站处理图像，使用Functool软件自动生成ADC图。对比T2加权成像（T2 weighted image，T2WI）的图像中低信号区与ADC图低信号区的图像表现。分析不同b值时DWI高信号区的ADC值。灵敏度=真阳性例数/（真阳性+假阴性）例数×100%；特异度=真阴性例数/（真阴性+假阳性）例数×100%；约登指数=灵敏度+特异度-1。Kappa值为诊断方法与金标准的一致性。

1.4 统计学方法

采用SPSS 21.0统计软件分析数据。计量资料以均数±标准差（±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，多组间两两比较采用LSD-t检验，两组间比较采用两独立样本的t检验；计数资料以例数和率（%）表示，组间比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理检查结果

97例患者手术或穿刺病理检查结果显示，确诊早期前列腺癌病例有65例，其中早期外周腺体前列腺癌35例，早期中央移行带前列腺癌30例。

2.2 DWI的诊断效能分析

DWI在同一b值下，诊断早期外周腺体前列腺癌的约登指数略高于诊断早期中央移行带前列腺癌；b值为800、1000、1200、1500 s/mm2时，早期外周腺体前列腺癌的Kappa值分别为0.551、0.593、0.660、0.660（P＜0.01），早期中央移行带前列腺癌的Kappa值分别为0.530、0.485、0.552、0.680（P＜0.01），总 Kappa值分别为 0.548、0.555、0.627、0.674（P＜0.01），DWI诊断结果与病理诊断结果具有一般一致性；b=1500 s/mm2时其Kappa值最高。（表1～4）

表1 b值为800 s/mm 2时DWI诊断结果与病理诊断结果的对照

表2 b值为1000 s/mm 2时DWI诊断结果与病理诊断结果的对照

表3 b值为1200 s/mm 2时DWI诊断结果与病理诊断结果的对照

表4 b值为1500 s/mm 2时DWI诊断结果与病理诊断结果的对照

2.3 磁共振表现

T2WI和ADC图的信号相对较弱，而DWI图像呈高信号。随着b值的升高，恶性病变和良性病变部位ADC值降低，差异有均有统计学意义（P＜0.05）。（表5）

表5 不同 b值下的ADC值（n=97，×10 3mm 2/s）

3 讨论

流行病学数据分析结果显示，近年来前列腺癌的发病率呈明显上升趋势[7]。在中国，多数前列腺癌患者确诊时已处于晚期[8]，影响患者的治疗。目前，磁共振在前列腺癌诊断中获得广泛应用，对临床疾病的诊断有重要的意义。DWI主要是通过机体内水分子的弥散运动成像，进而诊断疾病。恶性病变、良性病变及正常组织获得的信号强度不同，肿瘤组织的ADC信号较弱。这是因为肿瘤细胞的增殖导致肿瘤组织的间质较少且内部结构发生改变，影响水分子的扩散；肿瘤细胞的细胞核增大，核质比例增加，也会影响水分子的扩散运动，因此肿瘤组织的ADC值较低[9-10]。但在分析时应考虑是否为操作原因或发生明显灌注的良性病变等因素导致了ADC信号差异。杨兴胜等[11]与刘杰和张辉[12]的研究显示，DWI信号强度的观察判断和ADC值在很大程度上决定了疾病诊断的准确率，但是鉴别不同原因导致的高DWI信号强度和低ADC值仍需要对b值进行分析。目前关于此类的研究较少且对于b值的选择无统一标准。张鑫[13]和徐佳佳等[14]的研究显示，b值的高低影响ADC值的准确性及DWI图像的质量，当b值较低时DWI图像信噪比较高，但有些良性病灶如增生性结节也呈高信号，且ADC值的准确性较差；当b值太高时DWI图像噪声较高，但ADC值的准确性较高。王红和刘四斌[15]的研究显示，b=2000 s/mm2时DWI对前列腺癌的诊断优于其他b值。本研究中97例患者的病理诊断结果显示，确诊早期前列腺癌的患者65例中早期外周腺体前列腺癌35例，早期中央移行带前列腺癌30例。97例患者接受不同b值下的DWI诊断结果显示，DWI在同一b值下，诊断早期外周腺体前列腺癌的约登指数均高于诊断早期中央移行带前列腺癌的约登指数；随着b值的升高，DWI诊断早期前列腺癌的结果与病理诊断结果的Kappa值不断升高，尤其在b=1500 s/mm2时应用DWI诊断早期中央移行带前列腺癌的约登指数最高。这提示，DWI在诊断早期外周腺体前列腺癌中的应用价值更高；b=1500 s/mm2是DWI诊断早期中央移行带前列腺癌的最佳b值。

综上所述，DWI对早期前列腺癌具有较高的诊断效能；b值为1500 s/mm2时对早期前列腺癌的诊断效能最高。