T2WI、DWI 及DCE-MRI 联合诊断前列腺癌的效果分析

黄晓莹，胡亚萍，张婷玉，徐卫波

（1.开封市人民医院影像科，开封475000；2.河南大学淮河医院医学影像科，开封475000）

前列腺病变是常见的男性泌尿道疾病之一，其中前列腺癌是世界上第六大癌症，发病率也随着年龄的增长而升高[1]。磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）的出现，特别是动态对比增强磁共振成像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI）和扩散加权成像（diffusion-weighted imaging,DWI）技术在前列腺疾病的早期阶段的诊断中发挥了重要的作用[2]。DCE-MRI 可以显著提高分辨率并可以对数据进行定量分析扫描，在评估肿瘤的微血管特征方面也更有效。DWI 是检测前列腺癌的另一种有效方法，其主要通过表观弥散系数区分恶性和良性病变，并定量评估前列腺癌和良性前列腺增生[3]。前列腺癌的典型表现是T2 加权成像（T2-weighted imaging,T2WI）高信号外周区的低信号病变，但这不是前列腺癌的特异性征象。良性前列腺病变如良性前列腺增生、炎症、纤维化、钙化、穿刺后出血和放射治疗后也可能在周边区域呈现低信号[4]。单独的T2WI 难以将中央腺体区域的前列腺癌与正常前列腺组织区分开，特别是在良性前列腺增生的患者中。同时，T2WI 上的少数前列腺癌也可以表示为相同的信号或高信号，影响癌症病变的检测并降低T2WI 检测的灵敏度[5]。本研究选取2017 年3 月—2019 年4 月就诊的疑似前列腺癌患者119 例，探讨T2WI、DWI 及DCE-MRI 联合诊断前列腺癌的价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2017 年3 月—2019 年4 月就诊的疑似前列腺癌患者119 例，年龄54～81 岁，平均年龄（64.45±8.11）岁。纳入标准：（1）常规MRI、DWI 和DCE-MRI 检查，且在1 周内穿刺活检或手术病理证实。（2）检查前未进行内分泌、放疗等治疗。（3）临床资料保存完整。排除标准：（1）影像图像质量不佳。（2）MRI 检查前有前列腺穿刺、膀胱镜检查等有创检查史。

1.2 检查方法

1.2.1 MRI 检查 在扫描期间患者的膀胱适度填充，采用仰卧位并使用InteraAchieva 1.5TMR 扫描仪进行。参数设定：快速自旋回波T1 重复时间210 ms，恢复时间5 ms；快速响应快速自旋回波T2 加权重复时间5 996 ms，恢复时间94 ms；冠状快速自旋回波T1 重复时间105 ms，响应时间4.6 ms；矢状快速回波T2 的重复时间为5 660 ms，恢复时间为95 ms；层厚度为4 mm，无间隔扫描，视场为20 cm×20 cm，矩阵为256×256。

1.2.2 DWI 扫描 使用单次平面回波序列，扩散系数b 为0.770 0 s/mm2，快速回波重复时间为680.0 ms，恢复时间为54 ms，层厚度为5 mm，无间隔扫描，视场为30 cm×30 cm，矩阵192×192。

1.2.3 DCE-MRI 使用飞利浦Archieve 3.0-T 磁共振扫描仪，水平轴扫描采用3D 快速场回波序列，TR/TE 为5.3 ms/1.6 ms，层厚为5.5 mm，层间距为0 mm，视场为360 mm×340 mm，矩阵为256×256，翻转角25°，激发次数为1。在肘静脉显示造影剂0.1 mL/kg。注射造影剂时，可以启动DCE。扫描范围包括前列腺和精囊。总扫描时间为28 次。

1.3 图像分析 使用组织4D 软件处理DCE-MRI图像，获得血管外细胞外空间体积百分比（Ve）、血浆容积分数（VP）、转运常数（Ktrans）和速率常数（KeP）感兴趣区域定量参数。感兴趣区域选择:手动选择具有代表性的病变程度最大的中心区域进行测量。前列腺癌组应尽可能多地测量癌组织。前列腺增生组应在最大增生结节处进行检测。DWI：在后处理工作站上对不同b 值的DWI 图像及ADC 值的测量。测量相同范围，取平均值作为最终的测量数据。

1.4 统计学处理 采用SPSS22.0 进行统计分析，计量资料采用(±s 表示，组间比较使用t检验，计数资料比较使用χ2检验，相关性采用Pearson相关分析。以P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 确诊情况 119 例疑似患者中，69 例诊断为前列腺癌，50 例诊断为前列腺增生；前列腺癌和前列腺增生患者一般资料比较差异无统计学意义（均P＞0.05），见表1。

表1 前列腺癌与前列腺增生患者一般资料比较Tab 1 Comparison of general data between prostate cancer and BPH patients

2.2 T2WI、DWI、DCE-MRI 及联合诊断前列腺癌的价值 T2WI、DWI 和DCE-MRI 联合诊断前列腺癌的灵敏性明显高于T2WI、DWI 单独诊断（均P＜0.05）；T2WI、DWI、DCE-MRI 及联合诊断前列腺癌特异性、准确率比较差异无统计学意义（均P＞0.05），见表2。

表2 T2WI、DWI、DCE-MRI 及联合诊断前列腺癌的价值Tab 2 The value of T2WI,DWI,DCE-MRI and combined diagnosis of prostate cancer

2.3 前列腺癌和前列腺增生患者DCE-MRI 参数及DWI 参数比较 前列腺癌Ktrans、KeP、Ve和VP明显高于前列腺增生（均P＜0.05），而ADC 明显低于前列腺增生（均P＜0.05），见表3。

2.4 相关性分析 前列腺癌患者Gleason 评分为（7.16±0.89）分；将Ktrans、KeP、Ve、VP和ADC 值与Gleason评分进行相关分析，结果显示：ADC 值与Gleason 评分呈负相关（r=-0.508，P＜0.05），其余未发现有相关性，见图1。

表3 前列腺癌和前列腺增生患者DCE-MRI 参数及DWI 参数比较Tab 3 Comparison of DCE-MRI and DWI parameters between prostate cancer and BPH patients

图1 ADC 值与Gleason 评分相关图Fig 1 Correlation between ADC value and Gleason score

3 讨论

前列腺癌组织中血管的形成在癌细胞的生长、转移和预后中起关键作用。高血流灌注后，可加速肿瘤细胞的生长，促进其转移[1]。前列腺的血液供应动力学可以通过DCE-MRI 了解，DCE-MRI 则反映血流变化并提供关于新生血管的信息，通过DCE-MRI可以进行定性分析和定量分析。通过比较组织中造影剂的浓度和生理信息，可以使用定量分析来评估肿瘤的生理特征[4]。T2WI 是MRI 的基础，反映了组织的含水量。由于其高软组织分辨率，T2WI 通常用于前列腺癌的检测[5]。与人体其他器官相比，前列腺的正常腺体富含水分，因此在T2WI 上显示高信号，前列腺癌与邻近的正常前列腺相比则显示低信号[6]。然而，当单独使用T2WI 时，前列腺癌患者外周区域T2WI 上具有低信号的病变不是特异性的，前列腺炎、疤痕、钙化和出血均可能是低信号[7]。DWI 是一种布朗运动成像，能够测量水分子的不规则性，并在最新版本的MRI 中用作外围带的主要序列，可以帮助区分前列腺癌和前列腺的良性病变[8]。DWI 不仅可以通过高低信号直观显示扩散限制区域，还可以通过后处理工作站处理ADC 图像，消除视觉因素的影响，并可以量化不同解剖学的ADC 值部分[9]。ADC 值可以直接反映水分子在组织中的扩散程度,ADC 值越大说明水分子的扩散程度越大,ADC 信号强度与ADC 值呈正相关；组织扩散运动越慢，ADC值越低，ADC 图像信号强度越低，反之亦然。正常的前列腺周围区域富含腺泡和腺管，水分子易于扩散，ADC 值相对较高，水分子在中央腺体的相对扩散受到限制，ADC 值相对较低。随着年龄的增长，周边区域的ADC 值逐渐增加，这是因为周边的腺体成分随着年龄逐渐增加。在青春期前，腺体较少，腺腔较小，分枝较少；进入青春期后腺体开始发育，腺腔呈水泡状，并且有许多分支，合成和分泌的前列腺液增加；在老年期，腺腔进一步扩展成囊状，分泌物排出不良形成腺体，上皮囊肿，导致ADC 值进一步增加[10-12]。

本研究中119 例疑似患者中，69 例诊断为前列腺癌，50 例诊断为前列腺增生；前列腺癌和前列腺增生患者一般资料比较差异无统计学意义。T2WI、DWI 和DCE-MRI 联合诊断前列腺癌的灵敏性明显高于T2WI、DWI 单独诊断；T2WI、DWI、DCE-MRI 及联合诊断前列腺癌特异性、准确率比较差异无统计学意义。说明联合诊断时可以提高检测的灵敏度。

通过拟合Tofts 模型、Larsson 模型、Buckley 模型药代动力学模型等来进行定量分析，以计算SI-T曲线并获得一系列参数，Ktrans、KeP、Ve和VP用于描述肿瘤的血液动力学特征[13]。Ktrans是指造影剂分子从血管内到血管外细胞外空间的对比率，即每单位时间每单位体积组织从血管内到血管外细胞外空间的对比剂量，反映了造影剂分子通过血管壁的穿透能力；KeP指造影剂分子漏入血管外细胞外间隙血管的反向回流速率，即每单位时间从细胞外空间进入血管的造影剂剂量，这是指数衰减常数，可以反映造影剂在细胞外空间中的停留时间；Ve 是指血管外细胞外空间中造影剂的体积分数；VP指血浆中造影剂的体积分数[14-15]。本研究中前列腺癌和前列腺增生患者DCE-MRI 参数及DWI 参数比较，前列腺癌Ktrans、KeP、Ve 和VP明显高于前列腺增生，而ADC 明显低于前列腺增生。结果表明，Ktrans、KeP、Ve 和Vp 能区分前列腺癌和前列腺增生，前列腺癌相应参数的测量值均大于前列腺增生。ADC 值是反映水分子扩散的指标，肿瘤部位的ADC 值明显降低，因此ADC在一定程度上可用于评价肿瘤的恶性程度。

Gleason 评分目前广泛用于前列腺癌的分类。研究证明Gleason 评分与肿瘤的生物学行为和预后密切相关，在预测肿瘤分期方面显示出一定的优势。Gleason 分数越高，表明肿瘤浸润能力越强，转移和复发的概率就越高。Gleason 评分是前列腺癌临床治疗的参考之一。相关性分析发现，前列腺癌患者Gleason 评分为（7.16±0.89）分，将Ktrans、KeP、Ve、VP和ADC 值与Gleason 评分进行相关分析，结果显示ADC 值与Gleason 评分呈负相关。

综上所述，T2WI、DWI 及DCE-MRI 联合用于诊断前列腺癌有较好的效果，其中DWI 及DCE-MRI可为诊断提供客观参数。