DWI和DCE-MRI鉴别诊断良恶性前列腺外周带T2WI局灶性低信号病变

李 鹏，黄 英，李 艳，高媛媛，刘岭岭，蔡 磊，陈志强*

(1.宁夏医科大学总医院放射科，宁夏 银川 750004；2.宁夏医科大学基础医学院，宁夏 银川 750004；3.宁夏医科大学总医院肿瘤医院肿瘤内三科，宁夏 银川 750004)

近年来我国前列腺癌(prostate cancer, PCa)发病率明显升高[1]，早期诊断是提高患者生存率的关键[2]。外周带PCa与慢性前列腺炎(chronic prostatitis, CP)影像学表现相似，鉴别诊断困难。多参数MRI(multiparametric MRI, Mp-MRI)有助于鉴别PCa与CP[3-5]，但部分CP与局灶性未突破包膜的PCa均表现为T2WI外周带局灶性结节状低信号，较难加以区分。本研究探讨弥散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)和动态对比增强MRI(dynamic contrast enhanced MRI, DCE-MRI) 鉴别诊断表现为T2WI外周带局灶性低信号的PCa与CP的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2010年6月—2019年10月经病理证实的36例PCa患者(PCa组)和15例CP患者(CP组)资料。纳入标准：①接受Mp-MRI，T2WI均表现为外周带局灶性结节样低信号，且任意序列Mp-MRI上病灶均局限于前列腺内，未突破包膜及发生包膜外侵犯；②影像学资料完整，图像质量满足诊断要求；③经病理结果证实；④MR检查前未接受抗肿瘤相关治疗和前列腺穿刺术，MR检查后1个月内接受穿刺活检。

PCa组患者年龄59～85岁，平均(70.9±5.5)岁；总前列腺特异性抗原(total prostate specific antigen，t-PSA)11.51～56.03 ng/ml，平均(24.30±9.80)ng/ml。CP组患者年龄55～83岁，平均(67.4±7.1)岁；t-PSA 9.46～27.30 ng/ml，平均(15.40±4.20)ng/ml。

1.2 仪器与方法 采用GE Signa Excite HD 3.0T MR仪，腹部相控线圈，行前列腺Mp-MR扫描，范围覆盖前列腺和精囊腺。参数：轴位压脂快速自旋回波T2WI，TR 4 500 ms，TE 90 ms，视野36 cm，矩阵288×224，层厚4 mm；DWI，采用单次激发平面回波成像序列，TR 2 000 ms，TE 55.9 ms，视野36 cm，矩阵128×128，层厚4 mm，b值为0、800 s/mm2，扫描时间64 s；DCE-MRI，采用肝脏快速容积采集序列，以高压注射器团注Gd-DTPA(流率2.5 ml/s，剂量0.2 ml/kg体质量)，TR 2.7 ms，TE 1.2 ms，层厚 4 mm，视野36 cm，矩阵272×160，连续扫描55期，扫描时间约183 s。

1.3 图像分析 由2名影像科主治医师阅片，意见不同时经协商达成共识。于GE ADW4.3工作站进行图像后处理。根据病理结果，对照病灶位置和Mp-MRI表现，于T2WI上勾画外周带局灶性低信号区ROI，面积约25～50 mm2，尽可能避开出血、尿道、钙化等组织，再将其自动拷贝至同层面DWI和DCE-MRI。软件自动生成ROI内ADC值和信号强度-时间(signal intensity-time， SI-T)曲线，ADC值随机测量3次，取平均值。SI-T曲线分为3型[6]：Ⅰ型为持续上升型(流入型)，Ⅱ型为平台型，Ⅲ型为速升下降型(流出型)。

1.4 统计学分析 采用SPSS 19.0软件分析统计。以±s表示方差齐且符合正态分布的计量资料，组间比较采用t检验；计数资料比较采用Fisher确切概率法。以ROC曲线分析诊断效能，确定ADC值诊断外周带局灶性PCa的最佳临界点，并计算敏感度、特异度和准确率。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

根据病理结果，36例外周带局灶性PCa中，Gleason评分5分7例、6分9例、7分11例、8分6例、9分3例。将20例Gleason评分≥7分者归入中高危PCa亚组(即临床显著癌)，16例Gleason评分<7分者归入低危PCa亚组(非临床显著癌)。PCa组共选择 36个ROI，包括中高危PCa组20个(图1)、低危PCa组16个(图2)，对15例CP共选择15个ROI(图3)。

2.1 ADC值 PCa组ADC值为(0.86±0.16)×10-3mm2/s，其中中高危PCa亚组为(0.77±0.13)×10-3mm2/s，低危PCa亚组为(0.97±0.12)×10-3mm2/s；CP组为(1.04±0.10)×10-3mm2/s。两两比较，PCa组与CP组(t=4.185，P<0.001)、中高危PCa亚组与低危PCa亚组(t=5.009，P<0.001)、中高危PCa亚组与CP组(t=6.946，P<0.001)ADC值差异均有统计学意义，低危PCa亚组与CP组差异无统计学意义(t=1.823，P=0.079)。

图1 患者男，79岁，外周带前列腺临床显著癌(Gleason评分7分) A.脂肪抑制T2WI示左侧外周带局灶性结节状低信号； B.DWI病灶呈明显高信号； C.ADC图病灶呈明显低信号，ROI内ADC=0.71×10-3 mm2/s； D.DCE-MRI早期病灶明显异常强化； E.SI-T曲线为速升平台型

图2 患者男，81岁，外周带前列腺非临床显著癌(Gleason评分6分) A.脂肪抑制T2WI示右侧外周带局灶性结节状低信号； B.DWI病灶呈高信号； C.ADC图病灶呈低信号，ROI内ADC=0.89×10-3 mm2/s； D.DCE-MRI早期病灶明显结节状强化； E.SI-T曲线为速升平台型

图3 患者男，67岁，PC A.脂肪抑制T2WI示右侧外周带局灶性低信号； B.DWI病灶呈稍高信号； C.ADC图病灶呈低信号，ROI内ADC=1.02×10-3 mm2/s； D.DCE-MRI早期病灶明显异常强化； E.SI-T曲线为速升平台型

2.2 SI-T曲线类型 PCa组与CP组SI-T曲线类型差异无统计学意义(P=0.063)；中高危PCa亚组与CP组差异有统计学意义(P=0.013)，中高危PCa亚组与低危PCa亚组、低危PCa亚组与CP组差异均无统计学意义(P=0.175、0.574)。见表1。

表1 T2WI表现为外周带局灶性结节样低信号前列腺病变的SI-T曲线类型[例(%)]

2.3 诊断效能 ROC曲线结果显示，ADC值诊断外周带局灶性PCa的AUC为0.823[95%CI(0.708,0.938)]，以0.94×10-3mm2/s为最佳临界值，ADC诊断外周带局灶性PCa的敏感度为86.70%，特异度63.90%，准确率79.99%。

3 讨论

老年人CP的实际发病率远高于预期[7]，临床常表现为尿频、尿急和尿痛，伴或不伴排尿困难，多因PSA不同程度升高、临床疑诊PCa而接受MR检查。本研究PCa组和CP组患者PSA中位数均>10 ng/ml，提示临床依靠PSA鉴别PCa与CP困难较大。对于T2WI显示为外周带弥漫性或片状的非结节状均质或不均质低或稍低信号，放射科医师往往考虑为CP；但对于T2WI外周带局灶性结节样低信号则通常直接诊断PCa，几乎不与CP鉴别，原因在于该征象往往被认为是PCa的典型且相对特异的表现，极少见于CP。本研究发现，局灶性结节样PCa和CP的T2WI均表现为低信号，且信号相对均质并局限于包膜内时，除非局灶性CP伴有外周带T2WI弥漫性均匀或不均匀信号减低等其他前列腺炎征象，仅凭T2WI形态学和信号特征多难以鉴别。

DWI技术可观察和定量测定活体组织水分子微观扩散运动状况，现已广泛用于鉴别良恶性肿瘤。第二版前列腺影像报告与数据系统(prostate imaging-reporting and data system version 2, PI-RADS v2)[8]和PI-RADS v2.1[9]版均推荐以DWI作为诊断外周带PCa的主导序列。本研究结果显示，局灶性PCa组与CP组病变DWI均表现为高信号，肉眼很难区分，但其ADC值差异存在统计学意义。分析原因，尽管CP所致炎性渗出物使水分子扩散运动受限、ADC值减低，但其整体水分子扩散运动受限程度仍低于由大量癌细胞致密排列而成、缺乏间质成分的癌组织。进一步分析不同Gleason评分PCa与CP的ADC值差异，发现低危PCa组与CP组ADC值之间存在较明显重叠，差异无统计学意义，提示DWI并不能完全鉴别表现为T2WI局灶性低信号的PCa与CP。

DCE-MRI可反映肿瘤组织的微血管生成和血流动力学变化，其SI-T曲线被广泛用于诊断PCa[10-11]，通过分析SI-T曲线类型，可大致判断良恶性病变。相比DCE-MRI半定量参数(达峰时间、最大强化程度及最快强化率)和定量参数(容积转运常数、速率常数)，SI-T曲线简便、快速、直观、易获取，不受药代动力学模型影响。本研究大部分(58.33%)PCa的SI-T曲线为Ⅲ型，呈典型恶性肿瘤的速升下降型，CP则以Ⅱ型速升平台型更多见(60.00%)，虽然PCa组和CP组间SI-T曲线类型整体分布差异并无统计学意义，但中高危PCa亚组与CP组SI-T曲线类型分布差异有统计学意义，提示DCE-MRI对鉴别前列腺良恶性病变仍具有一定价值。此外，DWI和DCE-MRI显示病灶边界和范围优于T2WI，病灶的清晰度更高，边界更清楚，范围更直观、准确，可为临床医师提供更多且更精确的信息。

本研究的局限性：为回顾性研究，样本量少，尤其 CP组，存在一定选择偏倚；MRI所示病灶与病理穿刺部位不能做到完全一一对应。DCE-MRI未选用定量参数作为评价指标，可能降低DCE-MRI的诊断效能。

综上，单纯DWI信号特点对于鉴别表现为T2WI外周带局灶性结节样低信号的前列腺良恶性病变价值有限，需要进一步测量ADC值；ADC值低于0.94×10-3mm2/s时首先考虑PCa，建议临床行靶向穿刺。DCE-MRI鉴别PCa与CP价值有限，但有助于鉴别前列腺临床显著癌与CP。