磁敏感加权成像在前列腺微出血诊断中的应用价值

徐翯 张雪宁 刘恩虎 柳玥

前列腺癌是西方国家老年男性中最常见的癌症，居癌症死亡率第二位[1]。尽管通过前列腺特异抗原（prostate-specific antigen，PSA）进行筛查简单易行，可以降低前列腺癌的死亡率，但其准确度较低，很难探查到具有临床意义的前列腺癌（clinical significant prostate cancer，csPCa），导致一些患者接受不必要的前列腺组织穿刺活检，这种侵入性检查不仅给患者带来痛苦，而且增加出血、感染等并发症的发生风险，导致过度诊断和过度治疗[2]。因此，对PSA 升高的疑似患者进行进一步评估非常必要。

多参数磁共振（multiparametric magnetic resonance imaging，mpMRI）扫描可以有效提升可疑病灶的穿刺准确率[3]，衍生出的定量参数能够预测前列腺癌的侵袭性[4]。然而前列腺癌和良性前列腺增生在常规MRI和扩散加权成像（diffusion-weiqhted imaging，DWI）图像上的表现往往不易区分，给影像诊断提出了新的挑战。磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）是一种利用局部磁场的固有特性增加图像组织间对比度的功能磁共振成像方法，目前已广泛应用于颅内出血、铁沉积以及脊髓损伤的检查中。本研究分析磁敏感加权成像判断前列腺是否出血的可行性，比较不同前列腺疾病中出血率的差异，探讨SWI 在前列腺疾病诊断中的应用价值。

1 材料与方法

1.1 研究对象回顾性分析2017年11月～2020年1月于我院泌尿科就诊的前列腺疾病患者的临床资料，共计48例，其中包括前列腺癌18例（PCa组）和良性前列腺增生30例（BPH组），年龄47～87岁，平均（67.0±11.2）岁。纳入标准：①受检者临床资料完整，血清前列腺特异抗原大于4ng/ml；②患者均行常规MRI和磁敏感加权成像扫描，图像数据完整，影像质量清晰，无运动伪影；③MR 检查前均未进行过任何治疗，包括放、化疗以及内分泌治疗等；④MR 检查后两周内对患者进行前列腺穿刺活检并记录病理结果。同时另选20例健康体检者作为对照组，年龄40～89岁，平均（63.0±9.4）岁。纳入标准：①血清PSA 正常值以内，无相关泌尿系疾病史和临床症状；②磁共振扫描参数与病例组完全一致，影像质量合格。

1.2 磁共振成像选择GE MR750 3.0T 扫描设备对受检者进行检查，以前列腺区域为中心位置，采用8 路腹部线圈接收扫描数据。要求在检查前1h喝适量的水，以确保膀胱适度充盈，以影像学计算尿液100ml 为宜，可更好地显示前列腺和膀胱的边界形态。磁敏感加权成像数据参数：视野FOV为300×300mm2，矩阵282×512，TR和TE 分别为22ms和12ms，层厚3mm 无间距。

1.3 图像数据分析将磁敏感加权成像数据上传至GE ADW 4.6 后处理工作站，生成幅值图（magnitude image）和相位图（phase image）。由两位有10年以上影像诊断经验的放射科医生独立完成影像分析，且均不知被检查者病理结果；如两者诊断结果不符，以有临床经验的第三位诊断医师的意见为准。分别以两种方法定义出血病灶：①T1WI 表现为高信号或混杂信号，ADC 图表现为低信号；②磁敏感加权成像生成的幅值图和相位图均为低信号[5]。

1.4 统计学分析采用SPSS 25.0 软件进行统计学分析，应用Fisher 确切概率法和卡方检验比较同种成像方法下PCa组、BPH组和对照组中前列腺出血检出率的差异，分析同组受检者中两种方法出血检出率的不同，并通过Spearman 相关性分析出血和前列腺癌的相关性。

2 结果

两种影像检查方法中PCa组出血率均高于BPH组和对照组（P＜0.05），在PCa组中，磁敏感加权成像诊断出血率高于常规磁共振成像（P＜0.05）。见表1 及图1。在18例前列腺癌患者中，SWI和常规MRI 发现的出血病例分别为13例和5例；在BPH组和对照组中，SWI和常规MRI 发现的出血病例分别为4例和3例。分别进行两种影像方法诊断出血与前列腺癌的Spearman 相关性分析，得出SWI和常规MRI 的相关系数分别为0.772和0.686（P＜0.05），SWI 诊断出血和前列腺癌，呈正相关。

表1 PCa组、BPH组和对照组出血病灶对比[n（%）]

图1 前列腺癌患者磁共振成像图

3 讨论

随着人口老龄化的加剧和日常生活习惯的改变，前列腺癌发病率呈上升趋势。及早发现是肿瘤治疗的关键，因此早期筛查是有效的解决方案。前列腺组织穿刺活检虽然是“金标准”，但由于其创伤大、患者痛苦大，难以广泛应用。MRI 检查具有多参数成像、软组织分辨率高等优点，已成为目前除PSA 指标外的常用筛查手段。前列腺癌组织细胞增殖迅速，细胞间排列紧密，通常在磁共振图像上T2WI 呈低信号、DWI 呈高信号改变，但前列腺增生和纤维化等亦有类似特点，给前列腺癌的影像诊断带来困难。

肿瘤增长迅速，主要依赖新生病理血管供血，通常会伴随出血症状，且恶性度越高，出血越明显[6]。通常以T1WI 加权成像上的高信号和ADC 图上的低信号改变为主，然而出血时间的差异会造成常规MRI 图像上信号的不同，影响对于出血的判断。物质受外界磁场影响的能力称为磁敏感性，分为顺磁性、反磁性和铁磁性，磁敏感加权成像就是利用不同组织内血、铁和钙化磁化率差异成像的MRI 技术。SWI 技术依赖于脱氧血红蛋白、高铁血红蛋白和含铁血黄素的高灵敏度和本身分辨率高、信噪比高的特点[7]，已广泛应用于中枢神经系统疾病诊断中。SWI 技术在管腔直径细小和慢速血流的静脉和出血显影方面较传统MRI 优势尤其明显。张琳等[8]通过SWI 发现，高血压患者出现微出血病灶常提示脑梗死，及早诊断可为脑梗后的溶栓治疗提供帮助。Verma 等[9]研究发现，在蛛网膜下腔出血的检出率方面，SWI 结合液体衰减翻转恢复（fluid attenuated inversion recovery，FLAIR）序列优于计算机体层成像（computer tomography，CT），SWI 较容易发现中心区域的微出血灶，在儿科患者的研究中，SWI 相位图特别是定量磁敏感图，更容易发现小儿颅内出血和钙化[10]。王梅云等[11]发现在脊髓外伤检查中，常规MRI可较好显示脊髓水肿和脊髓挫伤，但在脊髓出血方面，SWI 序列更具优势，敏感度更高。近期有关胶质瘤的研究发现了SWI 的价值，证实其可以辅助肿瘤分级，帮助临床医生制定治疗方案[12]。

本研究为了更全面显示前列腺组织在磁敏感加权成像上的影像特点，除设立PCa组和BPH组，还增加了对照组。结果显示：在18例前列腺癌患者中，13例在SWI 图像上显示有出血改变，出血检出率为72.22%；30例良性前列腺增生患者中，3例在SWI 图像上显示有出血改变，出血检出率为10.00%；20例健康对照者中，1例在SWI 图像上显示有出血改变，出血检出率为5.00%；而在常规磁共振成像上，PCa组、BPH组和对照组的出血率分别为27.78%、6.67%和5.00%。统计结果显示，两种方法中PCa组的出血率均高于BPH组和对照组（P＜0.05），而后两组间无统计学差异。在PCa组中，SWI 的出血检出率明显高于常规MRI（P＜0.05），出血和前列腺癌呈中等相关。说明不同组间病灶内出血率不同，前列腺癌更易于出血，且SWI 相比常规MRI 更具优势。可能的原因为前列腺肿瘤组织有更高的微血管密度，这是由增加的血管内皮生长因子造成的，而良性前列腺增生组织和正常前列腺组织内含量相对较少[13]。肿瘤内的新生血管与非肿瘤组织的血管不同。尽管肿瘤区比非肿瘤区含有更多血管，但血管表面积密度降低，这种大小和形状的改变最终导致血管的脆性增加[14]。因此，前列腺癌、良性前列腺增生和正常前列腺组织内微血管结构和血液动力学的差异最终导致肿瘤组织出血率升高。因此，出血的诊断可为前列腺癌与前列腺增生的鉴别诊断提供关键信息，而出血在常规MRI 影像上的信号混杂不定，所以SWI 技术具有很重要的应用价值。

本研究尚有以下不足之处：①病理结果均由穿刺活检获取而并非病理切片，因此SWI 上的出血灶尚需印证；②患者是否选择穿刺活检是临床医生综合考虑的结果，会出现一定的样本选择偏倚。因此，未来仍需扩大样本含量，进一步评估SWI 对前列腺疾病的诊断价值及其与Gleason 评分的关系。

综上所述，前列腺癌组织有较高的出血倾向，且磁敏感加权成像技术相比常规磁共振对于微出血的检出更具优势，因此可有效辅助前列腺癌的鉴别诊断。