超高b 值DWI-IVIM联合DCE-MRI对前列腺癌的诊断价值

王 松 夏金翔

合肥市第二人民医院医学影像中心，安徽合肥 230011

前列腺癌是一种常见的男性恶性肿瘤，早期症状不明显，随着年龄的增长，发病率呈上升趋势[1-2]。前列腺癌的病死率仅次于肺癌[3]。目前，磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）是诊断前列腺癌常见且效果较佳的影像学检查方法，其具有较小弥散敏感系数（b 值）和较短获取图像时间，能够提高早期前列腺癌诊断的敏感度，且当b 值较高，在1500～2500 s/mm2时，弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）诊断效能可达到最佳[4-5]。近几年，功能成像技术作用较大，弥散加权成像-体素内不相干运动（diffusion weighted imaging-intravoxel incoherent motion，DWIIVIM）及动态对比增强磁共振成像（dynamic contrastenhancement magnetic resonance imaging，DCE-MRI）的灌注价值引起广泛关注，为此本研究探讨其对前列腺癌的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2017 年2 月至2020 年7 月合肥市第二人民医院收治的80 例疑似前列腺癌患者的临床资料，年龄43～66 岁，平均（54.2±4.8）岁；血清前列腺特异抗原（prostate specific antigen，PSA）3.09～105.20 ng/ml，平均（21.43±6.95）ng/ml。本研究经医院医学伦理委员会审核批准。

纳入标准[6]：①病理检查结果明确；②年龄＞18 岁；③临床及影像学资料完整；④自愿参与本研究并签署知情同意书。排除标准：①行DCE-MRI 检查前进行放化疗；②患有MRI 检查禁忌证；③依从性差。

1.2 检查方法

采用西门子3.0T skyra 核磁共振仪，体相控阵线圈。患者持仰卧位，行平扫，FSE 序列三平面T2WI（TE 134 ms、TR 4200 ms、FOV 300 mm×300 mm、矩阵320×224），横断位T1WI（TE 7.5 ms、TR 440 ms、FOV 350 mm×350 mm、矩阵128×128）和DWI-IVIM。①超高b 值DWIIVIM：采用单次激发SE-EPI 序列，DWI-b 2000 s/mm2，TR/TE 5000 ms/57 ms，FOV 280 mm×280 mm，层厚/层间距4 mm/0.5 mm，矩阵128×128，激励3 次。②DCEMRI：用超高场强MRI 高分辨率VIBE 动态增强，LAVAFLEX 序列，TR 4272 ms，TE 206 ms，层厚/层间距4 mm/2 mm，矩阵512×512，视野350 mm×350 mm，扫描翻转角5°、10°、15°、3°、6°、9°、12°共7 个序列，每序列扫描一个时相。随后进行注射，翻转角15°进行动态增强扫描，扫描参数同多翻转角，重复35 期，时间分辨率为5 s/期。扫描开始时，选择钆双胺注射液[通用电气药业（上海）有限公司，批号：20110320]为对比剂，经肘前静脉注射15 ml，流速3.0 ml/s，后注射20 ml生理盐水，流速3.0 ml/s。

1.3 影像分析

由两名影像医生双盲阅片，以T2WI 常规影像为参照，医师人工绘图绘制选取超高b 值DWI、IVIM 和DCE 感兴趣区（region of interest，ROI），面积约30 mm2。收集完毕后，西门子SOMATOM Drive Data Sheet 完成影像数据处理并完成ROI 绘图，收集容癌灶区、增生区、正常区的积转换常数（Ktrans）和速率常数（Kep），收集不同区域（中央区、移行区、外周区）表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值和f 值。

1.4 影像结果判定

半定量参数ADC 值低于正常值，且定量参数Ktrans、Kep值高于正常值范围（Ktrans0.045～0.050，Kep0.140～0.145）为阳性，至少两项检查值均在正常值范围时为阴性，以病理检查结果为金标准，评价诊断效能。

1.5 统计学方法

采用SPSS 18.0 统计学软件进行数据分析，符合正态分布计量资料用均数±标准差（）表示，两组间比较采用t 检验；不符合正态分布的用中位数（M）和四分位数（P25，P75）表示，两组间比较采用秩和检验。计数资料用例数或百分率表示，组间比较采用χ2检验。以P <0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理检查结果

49 例患者病理检查结果为前列腺癌，年龄45～66 岁，平均（55.1±4.8）岁；31 例患者病理检查结果为前列腺增生，年龄43～64 岁，平均（53.5±4.2）岁。

2.2 影像结果

T2WI 下27 例前列腺癌患者外周区小结节低信号；22 例前列腺癌患者移行区或中央区低信号灶且影像边界模糊。T2WI 下11 例前列腺增生患者中央区分界清楚，外周区均匀高信号，影像形态月牙状变薄；20 例前列腺增生患者中央区腺体增大，多个结节样混杂高低信号，边界清晰，外周区均匀高信号，影像形态月牙状变薄。

DCE-MRI 结果显示，前列腺癌灶呈明显高灌注样态，强化扫描为速升速降，少部分速升缓降。增生区的灌注曲线多为平台型速升。见图1。

图1 前列腺癌患者影像图

2.3 超高b 值DWI-IVIM 诊断不同区域ADC 值及f 值比较

前列腺癌患者不同区域ADC 值低于前列腺增生患者，f 值高于前列腺增生患者，差异有统计学意义（P ＜0.05）。见表1。

表1 超高b 值DWI-IVIM 诊断不同区域ADC 值及f 值比较（）

表1 超高b 值DWI-IVIM 诊断不同区域ADC 值及f 值比较（）

注：DWI-IVIM：弥散加权成像-体素内不相干运动；ADC：表观扩散系数

2.4 前列腺癌灶区、增生区和正常区的Ktrans、Kep 值比较

前列腺癌灶区、增生区和正常区Ktrans、Kep值比较，差异有统计学意义（P ＜0.05）。见表2。

表2 前列腺癌灶区、增生区和正常区的Ktrans 和Kep 值比较[M（P25，P75）]

2.5 不同检测方法的诊断效能

超高b 值DWI-IVIM 检测的灵敏度为91.84%，特异性为77.42%；DCE-MRI 检测的灵敏度为91.84%，特异性为74.19%；联合检测的灵敏度为95.92%，特异性为90.32%。见表3。

表3 不同检测方法的诊断效能

3 讨论

癌细胞在前列腺组织内增殖较快，核浆比增加，细胞内水分子运动受限，较正常前列腺组织，癌细胞间间隙更小，水分子扩散程度下降[7-9]。DWI 采集细胞中水分子自由扩散的特征信号成像，反映细胞膜之间或内外的水分子扩散程度及癌细胞中扩散的变化情况；扩散受限时，DWI 为高信号，ADC 图为低信号[10-12]。在高b 值甚至超高b 值下，DWI 能够产生更强的弥散梯度场，信号下降程度更大[13-16]。本研究在超高b 值下完成数据采集，前列腺增生的中央区、移行区及外周区与周围肌肉等组织表现相同，均为极低信号；而前列腺癌组织表现为高信号，ADC 表现为低信号。前列腺癌患者不同区域ADC 值低于前列腺增生患者，f 值高于前列腺增生患者（P ＜0.05），提示超高b 值检测有助于区分两者。

大部分前列腺癌发生于外周区，25%～30%发生在中央区，前列腺癌的癌变腺体和组织呈紧密排列，DWI 检查中表现为低信号[17-18]。而前列腺增生中的间质增生表现为组织排列紧密，检查中也表现为低信号，所以，间质增生型的前列腺增生与中央区的前列腺癌不容易通过鉴别区分[19-21]。外周区前列腺癌与前列腺增生易区别，但大年龄前列腺癌患者多数伴有移行区增生，外周区变薄，难以观察，且部分癌变会同时发生于中央区和外周区[22-23]。DCE-MRI 成像能够同时提供前列腺形态和代谢信息，但在诊断特异性方面存在不足。

前列腺组织血供途径不够丰富，而常规前列腺T1WI 序列检查缺乏强化特征，病灶恶化程度很难由医师通过肉眼判断，因此在诊断效能上存在不足[24-25]。DCE-MRI 参照多种参考指数，通过输入函数模型进行定量分析，本研究选用Ktrans、Kep为参数指标，其中Ktrans值为关键指标，Kep值为辅助指标[26-28]。结果显示，前列腺癌灶区、增生区和正常区Ktrans、Kep值比较，差异有统计学意义（P ＜0.05）。

本研究发现，超高b 值DWI-IVIM 能够有效区分前列腺癌和前列腺增生，但在癌症恶化程度诊断上存在不足，而DCE-MRI 可有效弥补这一点，同时二者联合检测在灵敏度、特异性、阳性预测值、阴性预测值均有较好的表现，在前列腺癌的检测意义较大，值得临床推广。本研究虽获得一定结论，但因样本容量有限，仍期待更大样本量研究不同的灌注曲线类型及分组评价诊断效能，提供更加精准的结果。