磁共振扩散加权成像鉴别诊断前列腺良恶性增生的效能及影像特点分析

李 迁, 蒲敬泽, 蒋华庭, 宋建军

(四川省巴中市中心医院放射科, 四川 巴中 636000)

前列腺是男性特有性腺器官,其底朝上、与膀胱相贴,其尖朝下、抵泌尿生殖膈,该腺体中间有尿道穿过,故前列腺发生病变,患者排尿最先受到影响[1]。前列腺癌是前列腺上皮细胞恶性增殖所致肿瘤,会引起患者排尿异常、勃起功能障碍等,好发于老年男性群体[2]。前列腺癌诊断需要从临床表现、实验室指标、影像学检查和病理检查结果进行综合评估,磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)常用于前列腺癌诊断,在疾病分期、预后随访中有重要参考价值。MRI诊断前列腺癌征象主要为T2加权成像(T2-weighted imaging,T2WI)低信号、形状不定以及边界不清等,但在一些前列腺良性病变(如前列腺典型腺瘤样增生、感染和出血等)也可能出现相似征象,导致诊断准确性降低[3]。磁共振扩散加权成像(Diffusion-weighted imaging,DWI)与常规MRI平扫不同,它是以分子微观运动作为检查原理的一种成像技术,通过水分子扩散运动成像,最早运用于急性脑梗死诊断,随着成像技术精准逐渐运用于癌症诊断和分级[4]。本研究旨在探讨前列腺良恶性增生DWI影像特点并分析其鉴别诊断价值,希望能为临床鉴别前列腺增生性质提供诊断依据。

1 资料与方法

1.1一般资料:回顾分析2021年3月至2023年3月126例于本院行前列腺DWI检查患者的临床资料,患者年龄55～83岁,患者的病理结果均在就诊1个月内行穿刺检查证实。纳入标准:血清前列腺特异抗原(Prostate specific antigen,PSA)>10ng/mL;前列腺癌的Gleason评分6～10分;均行常规MRI、DWI和前列腺病理检查;临床资料完整。排除标准:有其他恶性肿瘤史;前列腺手术史;重要脏器严重功能障碍。

1.2仪器和检查方法:使用仪器为飞利浦Achieva+3.0T MR核磁共振扫描仪,纳入患者均行常规MRI、DWI检查,使用体部线圈,扫描范围从精囊腺上缘至耻骨联合下方,通过三面矢状图像定位横断面,冠状位T2WI序列参数:TR:5270ms,TE:71ms,层厚4.0mm,层间距1.0mm,矩阵288×224;小FOV轴位T2WI序列参数:TR:6000ms,TE:80ms,层厚3.0mm,层间距1.0mm,矩阵352×256;轴位T1WI序列参数:TR:610ms,TE:8.9ms,层厚5.8mm,层间距1.0mm,矩阵190×190;DWI序列参数:TR:2750ms,TE:65ms,FA:90,层厚4.0mm,层间距1.0mm,矩阵128×128,扩散敏感因子(b)值设置为0、1000s/mm2、2000s/mm2。

1.3图像分析:将扫描所得数据上传至工作站处理DWI和ADC图,由2名工作5～10年阅片经验的医师对图像进行双盲阅片,对感兴趣区域进行ADC值测量,ADC=[ln(S1/S2)]/(b2-b1),ln-自然对数,S-弥散敏感系数b下的信号强度,S1、S2-表示2个不同b值兴趣区的信号强度,b-弥散加权程度。

2 结 果

2.1行前列腺DWI检查患者病理诊断情况:前列腺组织病理诊断结果显示126例患者前列腺恶性病变(前列腺癌)89例(70.63%),前列腺良性病变(前列腺炎性增生结节)37例(29.37%)。

2.2前列腺良、恶性增生的磁共振扩散加权成像情况:前列腺良、恶性增生患者前列腺中央腺体的DWI信号强度随着b值增大逐渐升高;前列腺良性增生患者列腺中央腺体表现为等、稍高、高信号(图1A～C),ADC图出现稍低信号(图1D);前列腺恶性增生患者前列腺右侧中央腺体及移行区表现为稍低、高、亮信号(图2A～C),ADC图出现明显低信号(图2D)。

图1 前列腺良增生DWI影像图

图2 前列腺恶性增生DWI影像图

2.3磁共振扩散加权成像、常规MRI对前列腺恶性增生的诊断效能:DWI检出前列腺恶性增生94例、前列腺良性增生32例,其中准确率为91.27%、阳性预测值为91.49%、阴性预测值为90.63%,灵敏度、特异度分别为96.63%、78.38%,kappa值为0.781;常规MRI检出列腺恶性增生104例、前列腺良性增生22例,其中准确率为84.92%、阳性预测值为83.65%、阴性预测值为90.91%,灵敏度、特异度分别为97.75%、54.05%,kappa值为0.588;见表1。

表1 磁共振扩散加权成像常规MRI对前列腺恶性增生诊断效能

2.4前列腺良、恶性增生磁共振扩散加权成像ADC值比较:恶性组患者的ADC值为(0.91±0.28)×10-3mm2/s,良性组患者ADC值为(1.59±0.33)×10-3mm2/s,两组患者的ADC值比较差异有统计学意义(t=11.769,P<0.001)。

2.5ADC值对前列腺恶性增生的诊断价值:以前列腺恶性增生诊断结果作为状态变量、以ADC值作为检验变量纳入ROC分析,结果显示ADC值对前列腺恶性增生诊断的曲线下面积为0.895(95%CI:0.836～0.954),最佳临界值为1.206×10-3mm2/s,灵敏度为86.52%,特异度为78.38%,见图3。

图3 ADC值对前列腺恶性增生诊断ROC曲线分析

3 讨 论

前列腺癌作为男性泌尿系统疾病,该疾病早期治愈的可能性较高,但中晚期前列腺癌治愈可能性很低,只能通过药物、手术控制病情,延长患者的生存期[5]。目前前列腺癌筛查主要采取血清PSA检查,具有高敏感度的优势,但是特异性很低,前列腺增生、前列腺炎症疾病也可以引起血清PSA不同程度升高,由于早期前列腺癌病灶具有多发、异质性特点,导致在诊断过程可能出现误诊[6]。因此,早期前列腺良、恶性诊断对患者后期的治疗方案实施可产生直接影响。本研究通过回顾分析于本院行前列腺检查患者的临床资料,结果显示126例患者前列腺组织病理诊断结果中前列腺恶性病变(前列腺癌)占比70.63%,前列腺良性病变(前列腺炎性增生结节)占比29.37%。

磁共振成像可以通过形态学、功能学对前列腺疾病做出诊断,DWI即是基于功能成像原理发展的成像技术,DWI成像原理是根据水分子的扩散运动速度、方向来推测被观察组织内部结构变化[7]。本研究通过对比前列腺良性、恶性增生患者的前列腺DWI图像特点,发现前列腺良性增生患者的前列腺中央腺体随着b值增大呈现等、稍高、高信号强度,同时ADC图呈现稍低信号;而前列腺恶性增生患者前列腺右侧中央腺体及移行区随着b值增大呈现稍低、高、亮信号,ADC图呈现出明显低信号,与文献研究结果趋势相似,说明前列腺良、恶性增生在DWI图像上存在信号强度差异,当b值越高时,前列腺恶性增生信号强度越高且呈高亮信号,同时ADC图信号明显降低[8]。DWI图像呈现的信号强弱是基于水分子的布朗运动,水分子在某部位处于自由运动状态,会导致该部位处于失相位,信号强度会降低;若该部位水分子的扩散运动被限制,会使失相位占比较少,导致信号强度升高[9]。由于前列腺恶性增生、良性增生的病理基础存在差异,使其内部水分子扩散运动情况也存在差异,恶性增生组织数量增多使水分子扩散运动受限,导致DWI图像和ADC图信号强度存在差异。

本研究以前列腺病理检查结果为金标准,分析DWI检查、常规MRI检查与金标准诊断的一致性,结果显示DWI检查对前列腺恶性增生诊断准确率为91.27%,较常规MRI检查的准确率(84.92%)呈明显升高趋势;同时DWI检查kappa值为0.781,也高于常规MRI检查(0.588),说明DWI检查对前列腺恶性增生诊断与前列腺病理诊断的一致性较高,DWI检查对前列腺恶性增生诊断效能优于常规MRI检查。

本研究结果显示前列腺恶性增生患者的ADC值明显低于前列腺良性增生患者,并且ADC值对前列腺恶性增生的ROC曲线下面积为0.895,与文献研究结果趋势相似,说明前列腺恶性增生ADC值低于前列腺良性增生,ADC值对前列腺恶性增生表现出良好的诊断价值[10]。ADC值为DWI的定量化评估指标,是组织结构及其内部水分子扩散情况的数字化体现。前列腺良性增生组织的腺泡功能未被严重损伤,仍具备分泌液性成分的功能,对水分子扩散运动影响较小;前列腺癌细胞会破坏原有的腺泡结构,肿瘤细胞数量增多、细胞空间分布更加密集,胞外间隙被压缩,阻碍水分子扩散运动,从而导致前列腺恶性增生的ADC值较前列腺良性增生ADC值更低,所以ADC值对前列腺恶性增生有较好的诊断价值。

综上所述,前列腺恶性增生组织DWI信号强度较前列腺良性增生更高,但ADC图信号明显降低,DWI检查对前列腺恶性增生诊断与病理诊断的一致性好,前列腺恶性增生患者ADC值降低,且ADC值对前列腺恶性增生表现出良好的诊断价值。