MRI高b值DWI结合多期动态增强对前列腺癌诊断价值的研究进展

张得新,梁 妍,王 岩

(1.长春中医药大学 吉林 长春130021；2.吉林省人民医院 放射科，吉林 长春130021)

随着核磁共振技术与仪器的日益先进，核磁共振成像技术对前列腺癌的早期诊断与治疗有着十分重要的意义，尤其是扩散加权成像(DWI)与动态增强磁共振(DCE-MRI)可以分别显示肿瘤细胞水分子的扩散程度的变化和肿瘤组织的血流动力学特点，广泛的应用在临床和科研工作中。两者联合应用可以挺高前列腺疾病的定性诊断能力及前列腺癌的诊断率，更好的为临床选择治疗方案提供依据。

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是发生在全球男性最常见的癌症之一，在男性癌症发病率仅次于肺癌[1]，我国近年来前列腺癌发病率位明显升高，位于男性癌症的第六位[2]。

1 目前前列腺癌的主要诊断方式

前列腺癌早期多无明显症状，早期诊断极为困难。目前其诊断方式有前列腺癌诊断标志物血清前列腺癌特异性抗原(PSA)、经直肠超声引导下的穿刺(TRUS)、直肠指诊与MRI检查，其中PSA由于其在低浓度(4-10 ng/ml)时缺乏特异性，造成一些患者过度诊断与过度治疗，美国预防服务工作组(USPSTF)在2012年指南中不再建议将PSA检测作为前列腺癌常规筛查手段[3]。TRUS活检是目前前列腺癌确诊的主要依据，但是其随机采样的方法，不仅受操作者技术及经验的影响，而且还容易遗漏较小的肿瘤，进而延误治疗，而且还有一定几率引起感染、直肠脓肿等并发症[4]。直肠指诊也同样受检查医师的技术及经验影响，有一定的主观性。MRI检查作为一种安全无创的检查方式，有着良好的软组织分辨率，是目前诊断前列腺癌公认最好的影像学检查[5]，由于3.0TMR在临床的广泛应用，我们可以通过高b值DWI与DCE-MRI联合应用在前列腺癌的诊断上，为影像诊断提供更多更细致准确的信息，提高前列腺疾病的定性诊断能力及前列腺癌的诊断率。

2 常规MRI技术(T1WI、T2WI)

T1WI一般不单独用于前列腺癌的诊断，主要用于前列腺癌穿刺后出血，骨骼转移以及盆腔淋巴结肿大情况的鉴别[6]。

T2WI在前列腺解剖结构的显示有一定的优势，前列腺外周带在T2WI呈均匀的高信号，中央带呈等信号，前列腺癌发生在外周带时，由于前列腺癌癌细胞增殖较快，排列紧密水分明显降低，T2WI信号明显减低，癌灶显示较为清楚，易于发现早期肿瘤。而发生在中央带时T2WI则显示不佳，癌变在T2WI上一般表现为中等信号，发现肿瘤较为困难。并且T2WI对外周带前列腺癌诊断的特异性较低，一些发生在外周带的一些良性病变如前列腺增生和炎性纤维瘢痕也可以呈低信号[7]，单凭T2WI鉴别有一定的困难。

3 扩散加权成像(DWI)

DWI能够记录水分子在细胞外间质的布朗运动情况，检测组织功能状态情况。表面扩散系数(ADC)在DWI中通常用来描述组织内水分子的弥散特征。正常组织内细胞水分子运动自由，DWI表现为低信号，ADC值较高，前列腺癌癌细胞排列紧密，核浆比增大，组织间隙变小，水分子活动受限，在DWI上表现为高信号，相应的ADC值降低。章绪辉[8]等研究认为DWI能够作为对T2WI的补充提高前列腺疾病诊断的准确性。

扩散敏感系数b值是DWI的重要参数，可以人为设置大小，它影响着图像的信噪比核水分子扩散的敏感度，b值增加，扩散敏感程度会增加，但图像的信噪比会降低.李小龙[9]等在研究中认为，随着数b值的升高，图像的T2加权穿透效果减少，非癌区信号明显下降，癌区的DWI信号强度不会发生明显变化，增加了癌灶与周围组织的信号对比度，能够很好地评价病灶的扩散情况。选择适合的b值，可以提高DWI对前列腺癌诊断的敏感度与特异性，但目前对前列腺癌的诊断的取值范围尚无统一标准[10]。一些学者认为应该选取相对较高的b值(b值>1000 mm/s)[11-12]。

4 多期动态增强(DCE-MRI)

DCE-MRI是一种功能性MRI技术，对前列腺癌的诊断可分为定性诊断、半定量诊断、定量诊断三种方法。它不仅可以展现病变的形态学特征，还可以提供病变的血流动力学特点。是根据肿瘤在发生、发展过程中形成的新生血管不成熟，基底膜不完整，较正常组织血管的通透性增加，将小分子顺磁性对比剂注入身体后进行行连续快速扫描采样,观察对比剂在正常或病变组织内的分布及代谢情况,从而得到供肿瘤微血管生成及通透性等血流动力学信息。

DCE-MRI通过处理可以都得到癌灶的时间-信号强度曲线(TIC)，能够用于病变性质的分析，依据TIC曲线的形状用来做定性诊断。动态增强TIC分为三型即流入型、平台型、流出型，依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ocak[13]等学者研究表明可以依据TIC曲线的类型来辨别前列腺病变的良恶性。一般认为正常组织和前列腺增生为Ⅰ型曲线，前列腺癌以Ⅲ型曲线为主，但是前列腺癌与前列腺增生均可以表现为Ⅱ型曲线。

DCE-MRI的半定量分析是在TIC曲线的基础上利用软件测得达峰时间 (Tmax)、峰值强度 (SIpeak)、最大增强斜率 (MSI)、信号增强率 (SER)、最大强化率 (Rmax) 等指标。由于前列腺癌病灶局部血运丰富，血管通透性增加，并且肿瘤细胞会对周围正常组织破坏，导致细胞外间隙扩大，所以前列腺癌在动态增强时多表现为Tpeak、SIpeak明显降低，SER、MSI明显升高。王龙江[14]等学者研究表明，前列腺癌患者Tpeak、SIpeak明显低于BPH患者，SER、MSI明显高于BPH患者，与Isebaert[15]等研究结果一致。

DCE-MRI的定量分析可通过药物代谢动力学参数反映对比剂在肿瘤内的动态分布过程，可早期评价活体前列腺增生结节及肿瘤新生血管形态及结构，是通过肿瘤组织微血管密度及组织血管通透性改变为基础评价肿瘤的生理特性，在前列腺癌的诊断、分期等方面发挥了重要作用。DCE-MRI的定量诊断是在扫面后，通过拟合动脉输入函数(AIF)和组织对比剂浓度曲线到两腔室的扩展Toft模型获得一系列药物代谢动力学参数：Ktrans、Kep、Ve、i AUC值。 Ktrans反应的是血管通透性的大小，值越大，表示血管内皮越不完整,Kep是指单位时间内对比剂从组织间隙进入血管的量,Ve为容积分数，可反应组织坏死和组织细胞化程度,i AUC是指血流动力学曲线下面积的总值。前列腺癌的Ktrans、Kep、Ve、i AUC值均大于前列腺增生的值[16]。Van Niekerk[17]等研究表明DCE-MRI各参数中,Ktrans及Kep值的诊断效能中等,其中以Kep的诊断效能最高，能够有效的提高诊断率。

综上所述，随着MRI的发展，高b值DWI结合多期动态增强对前列腺癌的诊断价值较高，有一定的推广应用优势。