陳昌毅,黃滿華,王遠(yuǎn)梅,熊浩,胡新杰
前列腺癌是前列腺中最常見的惡性腫瘤,隨著人口老齡化的不斷發(fā)展和飲食結(jié)構(gòu)的逐漸西方化,我國的前列腺癌發(fā)展形勢將更加嚴(yán)峻。MRI具有較高的軟組織分辨力,可進(jìn)行多方位成像,是前列腺癌的理想檢查方法[1]。擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)是目前唯一能夠測定活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運動的無創(chuàng)性檢查方法?;铙w中水分子所在的組織不同,即所處的微環(huán)境不同,其擴(kuò)散能力也不同,DWI檢查能將這種擴(kuò)散能力轉(zhuǎn)化為圖像并計算表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值,有助于病變的定性診斷[2]。血清前列腺特異性抗原(prostate specific antigen,PSA)是前腺癌的特異性標(biāo)志物,有助于前列腺癌的診斷。本研究旨在探討各期前列腺癌ADC值與PSA濃度的相關(guān)性。
搜集我院2009年1月-2012年3月經(jīng)病理證實的36例前列腺癌患者,平均年齡50.4歲。所有病例均行超聲引導(dǎo)下穿刺活檢(20例)或經(jīng)手術(shù)病理證實(16例)。
MR平掃:采用GE signa1.5TMR成像儀行橫軸面、矢狀面、冠狀面T1WI、T2WI檢查,視野25cm×25cm,矩陣256×256mm,層厚4mm,層間距1mm。掃描前囑患者檢查前一天進(jìn)食少渣食物,檢查前適度充盈膀胱,患者取仰臥位,盆腔相控陣線圈,掃描中心位于恥骨聯(lián)合上2cm處。
DWI采用單次激發(fā)SE-EPI加脂肪抑制序列,TR 3200ms,TE 94ms,翻轉(zhuǎn)角90°,視野25cm×25cm,矩陣128×128,層厚4mm,層間距1mm。分別在SE序列180°脈沖前后施加梯度擴(kuò)散因子,b值=600s/mm2。取層面選擇、頻率編碼、相位編碼三個方向,共同經(jīng)計算機(jī)處理得到ADC圖。
目前前列腺癌臨床采用兩種分期方法:Whitmore-Jewett分期和TNM 法。Whitmore-Jewett分期分為 A、B、C、D四期[3]。A 期:未觸及腫塊,偶然發(fā)現(xiàn)無臨床癥狀的隱性灶,A1為局限性,A2為彌漫性。B1期:腫瘤局限于前列腺包膜內(nèi),累及一葉,腫瘤直徑<1.5cm;B2期:腫瘤局限于前列腺包膜內(nèi),累及二葉,腫瘤直徑>1.5cm。C期:腫瘤穿破前列腺包膜,C1期可見包膜外小病灶,C2期腫瘤侵犯精囊、膀胱、直腸、壁等。D1期:上述任何一種情況伴盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn);D2期:上述任何一種情況伴包括骨盆骨轉(zhuǎn)移的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。TNM分期中T1期為組織學(xué)檢查偶然發(fā)現(xiàn)前列腺癌;T2期:腫瘤局限于腺體內(nèi);T3期:腫瘤侵犯前列腺頂部或侵犯被膜以外、膀胱頸部或精囊,但腫瘤尚未固定;T4期:腫瘤已固定或侵犯T3以外的鄰近結(jié)構(gòu)或器官,出現(xiàn)淋巴結(jié)或骨轉(zhuǎn)移[4]。有文獻(xiàn)顯示MRI檢查在前列腺癌TNM分期中是最精確且最常用的方法。本研究采用TNM分期。
36例前列腺癌患者根據(jù)其MR影像表現(xiàn),按TNM分期法進(jìn)行分期,其中T2期22例(圖1)、T3期6例(圖2)、T4期8例(8例均發(fā)生骨盆骨轉(zhuǎn)移)。PSA濃度為5.1~430.0ng/ml,平均120.0ng/ml。所有病例均累及外周帶,T2WI在高信號外周帶內(nèi)見結(jié)節(jié)樣或片狀信號減低區(qū),部分病例表現(xiàn)為單側(cè)或雙側(cè)外周帶信號彌漫性減低。12例同時累及外周帶和中央帶,T2WI上表現(xiàn)為較大的低信號腫塊,累及大部分腺體組織,邊緣多呈結(jié)節(jié)狀,累及中央帶的部分難以確定其范圍。所有病例病灶組織DWI成像時均表現(xiàn)為高信號。ADC值為(0.26~0.98)×10-3mm2/s,各期前列腺癌之間的ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),PSA濃度隨著腫瘤分期的增加而增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.02,表1)。
圖1 前列腺癌,T2a期,PSA值76.8ng/ml。a)MRI示前列腺外周帶局限性高信號(箭);b)前列腺癌ADC圖,ADC值為0.68×10-3 mm2/s;c)鏡下可見實性結(jié)構(gòu)(×200,HE)。 圖2 前列腺癌T3期,PSA濃度312.1ng/ml。a)MRI示外周帶前部高信號(箭),局部包膜受侵;b)前列腺癌ADC圖,外周帶前部病灶A(yù)DC值為0.714×10-3 mm2/s;c)鏡下可見腺體呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(×200,HE)。
表1 36例前列腺癌ADC及PSA值
對各期ADC值和PSA濃度進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果表明T2期ADC值和PSA濃度之間呈負(fù)相關(guān),r=-0.638,P<0.01;T3期 ADC值和PSA濃度之間呈負(fù)相關(guān),r=-0.674,P<0.01;T4期 ADC值和PSA濃度之間呈負(fù)相關(guān),r=-0.731,P<0.01。
擴(kuò)散是指分子的隨機(jī)側(cè)向運動,即布朗運動。DWI是在T2WI序列180°脈沖前后加上兩個對稱的擴(kuò)散梯度敏感脈沖。對于靜止(擴(kuò)散低)的水分子,第一梯度脈沖所致的質(zhì)子自旋去相位會被第二梯度脈沖再聚焦,信號不降低;而對運動(擴(kuò)散強(qiáng))的水分子,第一梯度脈沖所致的質(zhì)子去相位離開了原來的位置,不能被第二梯度脈沖再聚焦,信號降低。DWI與回波平面成像(echo planar imaging,EPI)技術(shù)結(jié)合使用可以減少成像時間,消除生理活動(呼吸、脈搏)所造成的ADC值下降。組織中水的擴(kuò)散可以直接反映其內(nèi)在組織環(huán)境,如組織微細(xì)結(jié)構(gòu)、水分子結(jié)合程度、蛋白質(zhì)聚焦程度、水環(huán)境中的大分子等。腫瘤中水的擴(kuò)散可反映其營養(yǎng)成分的輸送、清除過程,DWI通過組織內(nèi)微環(huán)境中水分子的擴(kuò)散特性,反應(yīng)不同組織的空間結(jié)構(gòu)信息[5]。ADC值是評價組織微環(huán)境流動效應(yīng)的定量指標(biāo),組織的微觀結(jié)構(gòu)直接影響著擴(kuò)散程度,在前列腺疾病診斷和鑒別診斷中有較高價值[6]。在動物腫瘤模型中擴(kuò)散參數(shù)(ADC值)的測量已顯示了其應(yīng)用潛力,如提供腫瘤形態(tài)全貌、腫瘤壞死信息等,作為一種無創(chuàng)性檢查方法,DWI可評估腫瘤的化療、放療療效[7]。
前列腺癌通常由眾多較小、緊密排列的腫瘤上皮細(xì)胞構(gòu)成,細(xì)胞密度大,且腫瘤細(xì)胞有著比正常細(xì)胞更多的細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間的膜結(jié)構(gòu),另外,由于腫瘤細(xì)胞的增殖,細(xì)胞外間隙受壓、扭曲、變小,細(xì)胞外間隙水分子的擴(kuò)散運動受到限制,這些原因造成了腫瘤區(qū)水分子擴(kuò)散運動的減弱,從而使ADC值下降,本研究結(jié)果與國內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果相符[8-10]。
不同級別前列腺癌的生物學(xué)特征存在較大的差異,分化高的前列腺癌的細(xì)胞及組織結(jié)構(gòu)的異型性小,細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能更接近于正常前列腺上皮細(xì)胞,細(xì)胞代謝及增殖相對較慢,對于血液供應(yīng)的需求相對較低;分化低的前列腺癌細(xì)胞在功能與形態(tài)上與正常前列腺上皮細(xì)胞差異大,細(xì)胞密度及核漿比增大,細(xì)胞增殖速度快、排列緊密、代謝旺盛,對血液供應(yīng)需求增加。腫瘤ADC值下降也可從影像學(xué)角度反應(yīng)出癌組織血液供應(yīng)與細(xì)胞增殖之間的相對平衡關(guān)系[11]。本研究顯示腫瘤組織ADC值與TNM分期無明顯相關(guān)性,可能是由于前列腺癌組織內(nèi)細(xì)胞空間排列及間質(zhì)成份不均勻,同時ADC值受多種因素干擾所致。
正常情況下,PSA是由前列腺上皮細(xì)胞分泌產(chǎn)生的一種絲氨酸蛋白酶,直接分泌到前列腺導(dǎo)管系統(tǒng)內(nèi),它的正常功能是幫助精液凝塊水解液化,與男性生育功能有關(guān)。正常的前列腺導(dǎo)管系統(tǒng)周圍存在血-上皮屏障,避免前列腺上皮產(chǎn)生的PSA直接進(jìn)入血液之中,從而維持了血液中PSA的低濃度。一般認(rèn)為,血清PSA濃度<4ng/ml為正常,>10ng/ml則患前腺癌的危險性增加。當(dāng)前列腺發(fā)生癌變時可破壞血-上皮屏障,同時癌細(xì)胞分泌的PSA增多,致使更多的PSA直接進(jìn)入血液內(nèi)。前列腺癌惡性程度越高,對于正常前列腺組織的破壞越大,血液中PSA濃度越高。Ceriani等[12]認(rèn)為前列腺癌PSA的升高與前列腺被侵犯程度及病理分期密切相關(guān),前列腺癌的分期越晚,前列腺正常的生理屏障破壞越嚴(yán)重,導(dǎo)致更多的PSA滲透至血液循環(huán)中,血清PSA濃度就越高,與本研究顯示的PSA濃度與前列腺TNM分期呈正相關(guān)相一致。
本研究顯示前列腺癌ADC值與腫瘤TNM分期之間無相關(guān)性,PSA濃度與腫瘤TNM分期呈正相關(guān)。ADC值與PSA濃度在前列腺癌各期之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。鄭祥毅等[13]研究發(fā)現(xiàn)血清PSA濃度與腫瘤Gleason評分、臨床分期呈正相關(guān)性,與本組研究結(jié)果一致。
磁共振DWI成像和PSA濃度測量有利于前列腺癌的診斷和分期,還可根據(jù)ADC值和PSA濃度的變化情況對前列腺癌的生物學(xué)特征進(jìn)行初步評估。
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