不同T、M分期前列腺癌小视野体素内不相干运动弥散加权成像参数特征

陈志强，宋 娜，张少茹，张 丹，王 卓，蔡 磊，马爱玲

(1.宁夏医科大学总医院放射科，5.病理科，宁夏 银川 750004；2.海南医学院第一附属医院放射科，海南 海口 570102；3.西北大学附属医院·西安市第三医院医学影像科，陕西 西安 710018；4.宁夏医科大学临床医学院，宁夏 银川 750004)

近年来，前列腺癌发病率及死亡率均呈上升趋势[1]，临床治疗方案及预后在很大程度上取决于分期和分级[2]。

目前前列腺癌病理分级主要依赖经直肠超声引导下系统穿刺活检，不仅有创，且敏感度较差。前列腺癌临床分期则采用美国癌症联合委员会(American Joint Committee on Cancer, AJCC)第8版TNM分期系统，多依据常规MRI或PET/CT等判断分期，对医师经验要求较高，且诊断敏感度差异较大[3]；而用于判断M分期的影像学方法以68Ga-前列腺特异性膜抗原(prostate specific membrane antigen,PSMA)PET/CT较具前景，但其价格昂贵，临床应用较少。双指数模型体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion diffusion imaging, IVIM)属于多b值弥散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)，可用于观察水分子扩散运动及毛细血管微循环灌注，能较单指数模型更好地描述前列腺组织DWI信号衰减方式。本研究观察不同T、M分期前列腺癌小视野IVIM-DWI参数特征。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性收集2021年2月—11月46例于宁夏医科大学总医院接受前列腺MR常规序列成像和小视野IVIM-DWI的前列腺癌患者，年龄56～86岁、平均(70.1±1.1)岁；前列腺特异性抗原4.47～960.00 ng/ml、中位数43.65(19.85，100.00)ng/ml；其中Gleason 6分10例、7分10例、8分14例、9分6例、10分6例；临床T2期13例、T3期14例、T4期19例，临床M0期33例、M1期13例。纳入标准：①MR检查前未接受前列腺癌相关治疗；②于MR检查后1个月内接受经直肠超声引导下标准12针穿刺或前列腺根治术而获得病理结果证实前列腺癌；③临床及影像学资料完整；④于MR检查后、获得病理结果之前接受99Tcm-亚甲基二磷酸盐(methylene-diphosphonate, MDP)全身骨扫描或PET/CT检查并据此进行M分期[4]；⑤对多发病灶患者仅将Gleason评分最高者纳入分析；⑥纳入病灶最大径≥5 mm。检查前患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE SIGNATMArchitect 3.0T MR扫描仪，32通道心脏相控阵表面线圈。嘱患者仰卧，将线圈中心对准耻骨联合上方5 cm处，扫描范围自耻骨联合至双侧髂血管分叉处。参数：①轴位脂肪抑制T2WI，FOV 24 cm×24 cm，TE 103 ms，TR 6 809 ms，矩阵320×320，层厚3 mm，层间距1 mm， NEX 2；②矢状位脂肪抑制T2WI，FOV 20 cm×20 cm，TE 96 ms，TR 5 945 ms，矩阵320×320，层厚4 mm，层间距1 mm，NEX 2；③冠状位脂肪抑制T2WI，FOV 28 cm×28 cm，TE 98 ms，TR 5 189 ms，矩阵384×384，层厚3.5 mm，层间距1 mm，NEX 2；④小视野IVIM，采用二维选择性激励射频技术，FOV 26 cm×26 cm，TE 81 ms，TR 4 720 ms，矩阵140×140，层厚3 mm，层间距1 mm，b值=30(NEX 1)、50(NEX 1)、100(NEX 1)、200(NEX 1)、400(NEX 2)、800(NEX 4)、1 000(NEX 8)、1 500 s/mm2(NEX 12)，扫描时间7 min 14 s。

1.3 图像处理 于GE ADW 4.7 READ View工作站采用经典双指数模型进行图像处理。参照病理结果、轴位T2WI及伪彩图，于DWI上选择病灶最大层面及其上、下层面上手动勾画ROI，注意避开出血、坏死、钙化及尿道、精囊腺等解剖结构，分别记录其标准表观弥散系数(standard apparent diffusion coefficient, ADCstandard)、扩散系数(D)、伪扩散系数(D*)及快速扩散分数(f)；对每个层面分别测量3次，取总平均值为最终结果。见图1。

图1 患者男，63岁，前列腺左侧外周带癌，前列腺特异性抗原49.90 ng/ml，Gleason评分8分，临床分期T4M1 A.T2WI； B.DWI； C.ADCstandard图，ADCstandard=0.61×10-3 mm2/s； D.D伪彩图； E.D*伪彩图； F.f伪彩图 (圈示ROI)

1.4 统计学分析 采用SPSS 23.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布计量资料，采用单因素方差分析行多组间比较；以中位数(上下四分位数)表示符合偏态分布者，采用Kruskal-WallisH检验进行多组间比较及Bonferroni两两比较，采用Mann-WhitneyU检验进行两两组间比较。行Spearman相关性分析。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同T、M分期及Gleason评分前列腺癌IVIM参数比较 不同T分期前列腺癌ADCstandard、D及f差异具有统计学意义(P均<0.05)；其中，ADCstandard和f在T2 与T3期、T2与T4期之间差异均有统计学意义(P均<0.05)，D在T2与T4期、T3 与T4期之间差异均有统计学意义(P均<0.05)。见表1。

表1 不同T分期前列腺癌小视野IVIM-DWI参数比较

MO分期前列腺癌ADCstandard和D与M1分期差异均有统计学意义(P均<0.05)，见表2。

表2 不同M分期前列腺癌小视野IVIM-DWI参数比较

不同Gleason评分前列腺癌ADCstandard和D差异均有统计学意义(P均<0.05)，见表3。

表3 不同Gleason评分前列腺癌小视野IVIM-DWI参数比较

2.2 相关性 前列腺癌T分期与ADCstandard、D及f呈负相关(r=-0.69、-0.75、-0.53，P均<0.05)，与D*无明显相关(P>0.05)；M分期与ADCstandard及D呈负相关(r=-0.34、-0.43，P均<0.05)，与D*及f均无明显相关(P均>0.05)。

前列腺癌Gleason评分与ADCstand及D呈负相关(r=-0.50、-0.53，P均<0.05)，与D*及f无明显相关(P均>0.05)。

3 讨论

DWI可在细胞水平表征组织环境变化，是临床用于检测早期病变的高度敏感的影像学方法[5]。传统DWI基于水分子布朗运动原理；而IVIM模型则基于双指数衰减函数反映组织扩散率和毛细血管微循环灌注，以更精准地解释水分子分布[6]。既往研究[7]表明，小视野IVIM-DWI较常规视野DWI更具优势，不仅提高了图像质量、优化了图像对比度，能更好地显示微小病灶解剖结构，且通过缩短回波时间在不增加扫描时间的基础上提高了图像空间分辨率。小视野多b值DWI采用二维选择性激励射频技术，有助于检出对受腹部运动伪影影响较大、解剖结构较为精细的前列腺内微小病灶。

本研究发现不同T分期前列腺癌ADCstandard、D及f差异具有统计学意义，且T分期与ADCstandard、D及f呈负相关，可能随着肿瘤分化程度减低、恶性程度及侵袭性增加，癌细胞增殖活跃，其内恶性上皮细胞及腺体不规则紧密排列，导致细胞外间隙减小，水分子扩散运动受限。本组D测值相对较低，原因可能在于相比ADCstandard，D基本不受毛细血管微循环灌注的影响。PANG等[8]认为前列腺癌f与b值有关，当b值>750 s/mm2时，f 呈逐渐降低趋势。此外，既往研究[9]发现，随着Gleason评分增加，前列腺癌D及ADCstandard逐渐减小；而Gleason评分越高表示前列腺癌侵袭性越强，骨转移风险越高。本研究结果显示不同M分期前列腺癌ADCstandard和D差异有统计学意义，且M分期与二者均呈负相关。

有学者[10]认为前列腺癌ADC与其侵袭性相关。本研究发现不同Gleason评分前列腺癌ADCstandard和D差异均有统计学意义，且Gleason评分与之呈负相关，与既往研究[11-13]结果一致；可能随 Gleason 评分增高，肿瘤组织异质性增强，导致正常组织结构被破坏，肿瘤细胞数量增多且排列密集，使水分子在细胞外的扩散运动受限，ADCstandard及D降低。同时，本研究发现不同Gleason评分前列腺癌D*及f并无显著差异，提示Gleason评分较高的前列腺癌ADC较低可能与灌注敏感系数无关。

本研究主要局限性：①样本量小；②对于前列腺IVIM-DWI扫描最优b值尚待摸索；③未对比小视野与常规视野IVIM-DWI。

综上所述，不同T分期前列腺癌ADCstandard、D及f存在差异，且T分期与三者均呈负相关；不同M分期前列腺癌ADCstandard和D存在差异，且M分期与二者均呈负相关。