3.0 T MR扩散加权成像ADC值及ROC曲线分析对前列腺癌淋巴结转移的诊断价值

扶昭，陈燕清，赵春丽，黄涛，欧宁，马隆佰

前列腺癌是我国老年人常见的男性肿瘤之一，其发病率约占所有恶性肿瘤的1%，发病原因尚不完全清楚，根治性手术切除及盆腔淋巴结清扫为最主要的治疗手段，因此术前判断盆腔淋巴结的良恶性非常重要，能为手术方式的选择及清扫范围的判断提供依据［1-3］。扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)作用原理为水分子的布朗运动，通过监测活体组织水分子的扩散运动情况，能够反映组织内细胞排列的密实程度，并可通过ADC值进行定量分析，是最常用的磁共振功能成像［4］，目前各大医院已常规应用于急性脑梗死、前列腺癌、乳腺癌及其他恶性肿瘤，亦有文献报道就用于宫颈癌、子宫内膜癌、直肠癌［5-7］等盆腔肿瘤的淋巴结转移，但对于前列腺癌淋巴结转移的影像学研究较少，本研究试图探讨3.0 T MR DWI 序列ADC 值对前列腺癌转移淋巴结的诊断价值，为临床医生提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2018 年1 月至2020 年2 月在我院手术治疗经病理证实的前列腺癌患者50 例，平均年龄(71.5±3.6)岁。

1.2 纳入标准

所有患者在术前两周内行盆腔常规MR、DWI 检查；不合并其他恶性肿瘤；术前未经任何治疗；无明确腹盆及下肢炎症；无其他可引起盆腔或腹股沟淋巴结肿大的疾病；淋巴结短径≥5 mm。

1.3 仪器及检查方法

本研究所使用仪器为3.0 T SIMENS Skyra超导磁共振仪，检查前6 h 嘱患者禁食，排气、排便，适度充盈膀胱，取仰卧位足先进，均匀自由呼吸，加腹带抑制呼吸运动伪影。平扫TSE/T1WI 及T2WI 轴位、矢状位，主要技术参数如下，T2WI/TSE：TR 3000 ms，TE 101 ms，FOV 200 mm，层厚3.5 mm，无间隔扫描，矩阵320×80，激励次数1 次；T1WI/TSE：TR 550 ms，TE 9 ms，FOV 200 mm，层厚3.5 mm，无间隔扫描，矩阵320×80，激励次数1 次。DWI 序列轴位：b 值分别取0、800 s/mm2，TR 4000 ms，TE 72 ms，FOV 200 mm，层厚4.0 mm，无间隔扫描，矩阵140×100，激励次数1次。

1.4 图像分析

由两名具有6 年工作经验的2 名放射科主治医师在不知道手术病理结果的前提下，共同分析所有患者的MRI 资料，共同测量淋巴结的ADC 值，ADC 值的测量采用3.0 T SIMENS Skyra超导磁共振仪配备的专用的后处理工作站，手动绘制ROI，避免病灶内的囊变、坏死及出血区，ROI 大小20～30 mm2，每个ROI测量3次后取其平均值作为最终测量值，每个淋巴结的位置均与术中记录清扫淋巴结一致。

1.5 统计学方法

采用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析，两独立样本t 检验比较转移及非转移淋巴结的ADC 值，P＜0.05为差异有统计学意义；进行ROC曲线分析，确定诊断转移淋巴结的最佳临界值，并计算敏感度、特异度及准确度。

2 结果

50 例前列腺癌患者中，共收集短径≥5 mm 淋巴结303 枚，包括转移淋巴结102 枚及非转移淋巴结201 枚，所有淋巴结在常规MR 上表现为椭圆形或圆形，T1WI 为稍低信号，T2WI 为稍高信号，转移淋巴结在DWI 图像上呈明亮高信号，在ADC 图上呈明显的低信号(图1)，而非转移淋巴结在DWI 及ADC 图均呈等信号。

转 移 淋 巴 结 的ADC 值［(0.816±0.105) ×10-3mm2/s］小于非转移淋巴结的ADC 值［(1.298±0.251)×10-3mm2/s］，差异有统计学意义(t=13.015，P=0.025)。

以ADC值作为诊断指标进行ROC曲线分析，诊断转前列腺癌移淋巴结的最佳临界点为0.970×10-3mm2/s，曲线下面积为0.928，诊断效能较高，此时诊断的敏感度为94.5%，特异度为74.5%，准确度为67.0% (图2)。

3 讨论

3.1 概述

有研究表明，前列腺癌患者就诊时，约4l%已发生淋巴结转移，部分前列腺癌在原发病灶尚小时(d＜1 cm)或局限于前列腺内时即可通过淋巴或血行发生远处转移，是否发生淋巴结转移对于前列腺癌的预后至关重要［8-10］。MRI 作为软组织病变的首选辅助检查，在前列腺癌的应用已趋成熟，是前列腺癌最重要的影像学检查手段。在临床工作中，目前较为常见的是以测量淋巴结的短径作为判断其是否为转移淋巴结的指标，但并未形成统一标准，大多数研究认为非转移淋巴结短径的上限值为10 mm，该方法操作简单，方便快捷，但特异性及敏感性均较低，在实际工作中，假阴性假阳性均较高，意义较为局限。ADC 值不同于形态学参数，通过监测不同状态下水分子扩散速度不同，可判断病变组织的微观状态，间接说明细胞间隙的大小及细胞排列的密实程度，从而使进一步评价该组织的良恶性成为可能［11］，在全身不同系统均有应用，尤其对于肿瘤良恶性及淋巴结转移的判断，得到了广大影像医师及临床医师的认可。

3.2 ADC值的价值

图1 男，79 岁，前列腺癌淋巴结转移。A：转移淋巴结(箭)在T2WI 上呈稍高信号；B：DWI 图呈明亮信号；C：ADC 图呈低信号；D：光镜(HE×20)示肿瘤细胞核浆比增大，核仁居中，胞浆淡染Fig. 1 A 79-year-old man with lymph node metastasis in prostate cancer.A: T2WI shows a high signal (arrow); B: DWI shows high signal; C:ADC shows low signal;D:Light microscopy(HE×20)shows that the tumor had an increased nuclear plasma ratio,nucleoli were in the middle,and cytoplasm was lightly stained.

图2 ADC值用于诊断前列腺癌转移淋巴结的ROC曲线Fig. 2 The ROC curve of ADC value in the diagnosis of metastatic lymph nodes of prostate cancer.

MRI 可进行多b 值扫描，但小b 值扫描由于容易受组织内部血流微灌注影响，图像偏重于T2WI，而b 值过高，则图像信噪比较低，影响图像质量，因此本研究使用了b=800 s/mm2的高b 值DWI 序列进行扫描，既能最大限度减小毛细血管灌注效应带来的负面影响，又能保证图像的信噪比。本研究中转移淋巴结的ADC 值［(0.816±0.105)×10-3mm2/s］显著低于非转移淋巴结［(1.298±0.251)×10-3mm2/s］，与非转移淋巴结相比，转移淋巴结内的细胞增殖较快，细胞间排列更紧密，密度大幅增高，且细胞体积较非转移淋巴结明显偏大，核浆比增高，使得细胞内、外间隙变小，水分子扩散受限，进而导致ADC 值减低［11-12］，这是转移淋巴结DWI 序列呈明亮高信号及ADC 图呈低信号的理论依据。需要提出的是，由于DWI 图像信号受T2WI 权重的影响(T2WI 穿透效应［13］)，需通过ADC图才能真实反映水分子扩散情况，实际工作中并不能以单纯的DWI 高信号作为淋巴结是否为恶性的依据。

3.3 ROC曲线的意义

由于前列腺癌转移淋巴结的ADC 值明显低于非转移淋巴结，因此，通过测量淋巴结的ADC 值可以推测、鉴别淋巴结的性质［14］。本研究中，使用b=800 s/mm2进行扫描，以ADC 值作为诊断指标进行ROC曲线分析，诊断前列腺癌转移淋巴结的最佳临界点为0.970×10-3mm2/s，曲线下面积为0.928，诊断效能较高，此时诊断的敏感度为94.5%，特异度为74.5%，准确度为67.0%。既往研究发现DWI 扫描ADC值的定量分析用于判断宫颈癌、直肠癌、乳腺癌淋巴结转移具有重要价值，本研究结果与该结论基本相符［4-7，14］。

本研究的局限性：(1)为了减小ADC 值测量时绘制ROI 的误差，纳入本研究的所有淋巴结短径均≥5 mm，因此未对＜5 mm淋巴结进行分析；(2)本研究采用的方法为3.0 T MR单b值，未分析其他b值及进行多b值对比。

综上所述，对于前列腺癌患者，3.0 T磁共振DWI图像、ADC 图像结合ADC 值的测量对于鉴别转移淋巴结及非转移淋巴结具有非常重要的术前诊断价值。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。