張永勝 陳瑤 陳祖華 樂(lè)玲 程凌霄 張士更 趙再秋

MRI多參數(shù)成像對(duì)前列腺癌診斷價(jià)值的研究

張永勝 陳瑤 陳祖華 樂(lè)玲 程凌霄 張士更 趙再秋

目的 探討MRI多參數(shù)成像對(duì)前列腺癌（PCa）的診斷價(jià)值。方法回顧性分析經(jīng)病理證實(shí)PCa37例、前列腺增生42例和前列腺炎6例患者的T2WI、彌散加權(quán)成像（DWI）及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)（DCE）資料。比較PCa與非癌患者的T2WI、DWI、表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）值和DCE表現(xiàn)。組合上述3種技術(shù)形成以下4種方案：方案1：T2WI；方案2：T2WI+DWI；方案3：T2WI+DCE；方案4：T2WI+DWI+DCE。繪制ROC曲線，并采用Z檢驗(yàn)比較曲線下面積（AUC），計(jì)算各方案的敏感度、特異度及準(zhǔn)確度。結(jié)果PCa在T2WI上多呈斑片狀、結(jié)節(jié)狀低信號(hào)（25/37），DWI上大多呈斑片狀或結(jié)節(jié)狀明顯高信號(hào)（33/37），動(dòng)態(tài)增強(qiáng)均呈Ⅱ、Ⅲ型曲線（37/37）；前列腺增生T2WI上呈結(jié)節(jié)狀高低混雜信號(hào)，DWI上大多呈等或稍高信號(hào)（33/42），動(dòng)態(tài)增強(qiáng)大多呈Ⅰ、Ⅱ型曲線（39/42）；前列腺炎T2WI上多呈不規(guī)則稍低信號(hào)（4/6），DWI上多呈稍高信號(hào)（4/6），動(dòng)態(tài)增強(qiáng)大多呈Ⅱ型曲線（4/6）；PCa與非癌患者的ADC值分別約（0．99± 0．21）×10-3mm2/s、（1．75±0．25）×10-3mm2/s，兩組間ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05）。各方案AUC從小到大依次是：方案1：0．741、方案3：0．905、方案2：0．930、方案4：0．974。方案1與方案2～4間AUC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05）。方案4的敏感度、特異度及準(zhǔn)確度均最高，分別為94．59%、93．75%、94．12%。結(jié)論MRI多參數(shù)成像顯著提高前列腺癌的檢出及診斷準(zhǔn)確度，其中以T2WI+DWI+DCE的診斷效能最高。

前列腺癌 前列腺增生 MRI多參數(shù)成像

前列腺癌（prostate cancer，PCa）是危害我國(guó)老年男性健康的常見(jiàn)惡性腫瘤之一，在全部惡性腫瘤中發(fā)病率和病死率分別為第6位和第9位，且均呈明顯上升趨勢(shì)[1]。MRI掃描是前列腺疾病的最重要影像學(xué)檢查方法，T2WI、擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)（dynamic contrast enhancement，DCE）廣泛應(yīng)用于PCa的檢出、定位、分期及內(nèi)分泌治療后評(píng)價(jià)。臨床醫(yī)師一直關(guān)注上述序列聯(lián)合對(duì)PCa的診斷價(jià)值，以便優(yōu)選出最有價(jià)值且經(jīng)濟(jì)的MRI檢查序列，然而目前關(guān)于MRI多參數(shù)成像對(duì)PCa診斷價(jià)值研究較少且報(bào)道不一[2-4]，因此筆者回顧了85例經(jīng)前列腺M(fèi)RI檢查的患者，并選用4種不同方案，旨在探討MRI多參數(shù)成像對(duì)PCa的診斷價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 2010-07—2013-11在我院行前列腺M(fèi)RI檢查并獲得病理證實(shí)的患者共85例，年齡45～85（72.60±8.35）歲；包括PCa37例,前列腺增生（benign prostate hyperplasia,BPH）42例和前列腺炎6例。

1.2 MRI掃描技術(shù) 采用西門子公司Avanto 1.5T超導(dǎo)型磁共振儀，8通道腹部相控陣線圈。前列腺軸位和矢狀位采用抑脂快速自旋回波序列T2WI，TR 4 000ms，TE 95ms，回波鏈長(zhǎng)度14，層厚4 mm，層間距0.8mm，F(xiàn)OV 20cm×20cm，激勵(lì)次數(shù)4，矩陣460×512。DCE采用Mallinkrodt高壓注射器經(jīng)肘靜脈以2ml/s給予釓噴酸葡胺15ml，隨之以10ml 0.9%氯化鈉注射液沖洗后立即行水平位VIBE序列掃描，TR 5.8ms，TE 2.7ms，層厚3.0mm，層數(shù)28～32層，F(xiàn)OV 26.3cm×35cm,連續(xù)掃描12～15期，單期掃描時(shí)間10s，后3期每期間隔1min，共約5min。DWI采用單次激發(fā)EPI序列，TR 5 800ms，TE 90ms，F(xiàn)OV 35.6cm×38cm，矩陣 120×128，層厚4mm，層間隔1mm，激勵(lì)次數(shù)4。擴(kuò)散敏感系數(shù)（b值）取0和800mm2/s。

1.3 MRI數(shù)據(jù)分析 對(duì)T2WI、DWI及DCE組合形成以下4種方案：方案1：T2WI；方案2：T2WI+DWI；方案3：T2WI+DCE；方案4：T2WI+DWI+DCE。由2位主治以上醫(yī)師在不知道病理結(jié)果的情況下，在syngo MRI工作站上共同分析4種方案的影像資料，意見(jiàn)不同時(shí)經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致，不同方案的分析需間隔約1個(gè)月。診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2012年歐洲泌尿放射學(xué)會(huì)推出的前列腺影像報(bào)告數(shù)據(jù)系統(tǒng)[5]（Prostate Imaging Reporting and Data System,PI-RADS）：1分明確沒(méi)有癌；2分可能沒(méi)有癌；3分不確定；4分可能是癌；5分明確存在癌；評(píng)分1、2分判斷為良性，3～5分判斷為癌，詳見(jiàn)表1。對(duì)T2WI、DWI及DCE的獨(dú)立診斷分值求平均值取整數(shù)作為綜合評(píng)分，并采用以下方法校正[6]：當(dāng)任一獨(dú)立評(píng)分是5分時(shí)，即對(duì)綜合評(píng)分加1分；當(dāng)任一獨(dú)立評(píng)分是1分時(shí)，即對(duì)綜合評(píng)分減1分。對(duì)DCE和DWI選擇T2WI圖像作為參考，手繪感興趣區(qū)，盡量避開(kāi)移行區(qū)與外周帶交界處、精囊根部、血管、出血或鈣化等，對(duì)表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。

表1 前列腺影像報(bào)告數(shù)據(jù)系統(tǒng)（PI-RADS）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件。PCa與非癌患者間ADC值比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。對(duì)各方案的影像診斷結(jié)果與病理結(jié)果對(duì)照，繪制ROC曲線，計(jì)算曲線下面積（AUC），并用Z檢驗(yàn)比較各方案間的差異，計(jì)算各方案的敏感度、特異度及準(zhǔn)確度。

2 結(jié)果

2.1 T2WI、DWI及DCE表現(xiàn) 37例PCa患者在T2WI上，20例外周帶PCa中16例呈斑片狀或結(jié)節(jié)狀低信號(hào)，3例呈斑片狀稍低信號(hào)，1例呈等信號(hào)；12例移行區(qū)PCa中3例呈大片狀低信號(hào)，1例呈凸透鏡樣低信號(hào)，邊界不清，8例呈小斑片狀低或混雜低信號(hào)；5例外周帶PCa伴發(fā)移行區(qū)PCa呈大片狀或多個(gè)斑片狀低信號(hào)。DWI上，33例PCa呈斑片狀或結(jié)節(jié)狀明顯高信號(hào)，4例呈斑片狀稍高信號(hào)，ADC圖呈低信號(hào)。DCE上，PCa表現(xiàn)為早期快速明顯強(qiáng)化，延遲持續(xù)強(qiáng)化或強(qiáng)化減退，時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線（time-signal intensity curve，TIC）呈Ⅱ型（23/37）、Ⅲ型（14/37），詳見(jiàn)圖1（見(jiàn)插頁(yè)）。42例BPH移行區(qū)T2WI上呈結(jié)節(jié)狀高低混雜信號(hào)，少數(shù)見(jiàn)斑片狀低信號(hào)，DWI上大多呈等或稍高信號(hào)，9例呈結(jié)節(jié)狀明顯高信號(hào)，DCE上早期呈明顯不均勻強(qiáng)化，TIC多呈Ⅰ型（23/42）、Ⅱ型（16/42）曲線。6例前列腺炎T2WI上4例外周帶內(nèi)見(jiàn)不規(guī)則形稍低信號(hào)，2例呈楔形低信號(hào)，DWI上4例呈稍高信號(hào)，2例呈高信號(hào)，多呈Ⅱ型（5/6）曲線。PCa與非癌患者的ADC值分別為（0.99±0.21）×10-3mm2/s、（1.75±0.25）×10-3mm2/s，PCa的ADC值明顯低于非癌患者，兩者的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2 4種檢查方案對(duì)PCa診斷價(jià)值的比較 方案1～4診斷PCa的AUC值分別為0.741、0.930、0.905、0.974，其中方案4的AUC值最大（圖2）；方案1與方案2、3、4，方案3與方案4間AUC值的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），除此之外，兩種方案間的AUC值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。4種方案中，方案4的敏感度、特異度及準(zhǔn)確度最高，分別為94.59%、93.75%、94.12%，詳見(jiàn)表2。

圖2 4種MRI檢查方案診斷PCa的ROC曲線圖

3 討論

3.1 T2WI、DWI及DCE對(duì)PCa的診斷價(jià)值 70%PCa發(fā)生于外周帶，T2WI上多表現(xiàn)為高信號(hào)外周帶中出現(xiàn)結(jié)節(jié)狀低信號(hào)灶，本研究中大部分外周帶癌具有類似表現(xiàn)，但有3例患者外周帶癌呈稍低信號(hào)及1例等信號(hào)。Wang等[7]認(rèn)為T2WI上高級(jí)別PCa相對(duì)于低級(jí)別PCa信號(hào)強(qiáng)度更低，即PCa在T2WI上信號(hào)強(qiáng)度的高低與腫瘤分化程度有關(guān)。前列腺炎、瘢痕、鈣化等亦可表現(xiàn)為外周帶內(nèi)低信號(hào)灶，本研究中2例前列腺炎呈楔形低信號(hào)。PCa在T2WI上多呈斑片狀或結(jié)節(jié)狀均勻低信號(hào)，可累及包膜、精囊腺，前列腺炎T2WI上多呈彌漫性或局限性稍低信號(hào)，無(wú)結(jié)節(jié)、包膜及包膜外結(jié)構(gòu)不受累，這些特點(diǎn)有助于兩者鑒別。25%～30%PCa發(fā)生于移行區(qū)，由于常與BPH結(jié)節(jié)混合存在且鑒別困難，T2WI診斷價(jià)值有限[7-8]，本研究中12例移行區(qū)癌T2WI診斷4例。有研究認(rèn)為移行區(qū)癌多呈均勻性低信號(hào)灶，邊界模糊，無(wú)包膜，典型呈凸透鏡或水滴樣外觀[5]，本研究中1例患者移行區(qū)癌呈凸透鏡樣外觀。

表2 不同MRI檢查方案對(duì)前列腺癌診斷的效能（%）

DWI是目前反映組織細(xì)胞水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的無(wú)創(chuàng)檢查手段。PCa在DWI上彌散受限呈明顯高信號(hào)，ADC圖呈低信號(hào)，主要由于腫瘤細(xì)胞排列緊密，間質(zhì)成分少，含水量少，腫瘤細(xì)胞較正常的腺上皮細(xì)胞有更高的核漿比[9]。BPH和前列腺炎DWI上亦可呈高信號(hào)，本研究中6例BPH和2例前列腺炎DWI上呈高信號(hào)，容易誤診為PCa。ADC值從量化角度反映水分子擴(kuò)散程度。本研究結(jié)果顯示PCa的ADC值明顯低于非癌患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與國(guó)內(nèi)外研究[8-9]結(jié)果一致。筆者認(rèn)為當(dāng)DWI圖像鑒別PCa、BPH及前列腺炎困難時(shí)，測(cè)量病灶的ADC值有重要的鑒別意義。

DCE是通過(guò)高壓注射器經(jīng)肘靜脈注入釓類對(duì)比劑后動(dòng)態(tài)觀察器官血流灌注情況，反映腫瘤血供及評(píng)價(jià)血流動(dòng)力學(xué)改變[10]。PCa變伴有腫瘤血管生成，DCE多表現(xiàn)為早期快速明顯強(qiáng)化，TIC大多呈Ⅱ、Ⅲ型。BPH和前列腺炎的血供高于正常組織，但低于癌組織，且血管分布不均勻，TIC中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型均可見(jiàn)。本研究顯示PCa、BPH及前列腺炎的TIC類型有一定的重疊，因而不能單獨(dú)依靠DCE來(lái)鑒別病灶的良、惡性，需要結(jié)合其它影像學(xué)檢查。量化參數(shù)可以更直觀反映PCa的血供特征，潘云雷等[11]研究認(rèn)為PCa與BPH之間的達(dá)峰時(shí)間、最大強(qiáng)化斜率及信號(hào)增強(qiáng)率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.2 MRI多參數(shù)成像對(duì)PCa的診斷價(jià)值 目前應(yīng)用MRI多參數(shù)成像診斷PCa是前列腺影像學(xué)研究的熱點(diǎn)。沈鈞康等[2]認(rèn)為MR多參數(shù)成像可顯著提高PCa的檢出和診斷準(zhǔn)確度，敏感度、特異度及準(zhǔn)確度分別為95.35%、84%、89.25%。本研究結(jié)果顯示MRI多參數(shù)成像的診斷效能較T2WI顯著提高，敏感度、特異度及準(zhǔn)確度分別提高18.92%～27.02%、14.59%～29.17%、16.47%～28.24%，其中方案4（T2WI+DWI+DCE）的診斷效能最高，其敏感度、特異度及準(zhǔn)確度分別為94.59%、93.75%、94.12%，其次為T2WI+DWI，可見(jiàn)MRI多參數(shù)成像較T2WI顯著提高PCa檢出及診斷敏感度、特異度。本研究中4例外周帶癌患者T2WI上呈稍低信號(hào)或等信號(hào)，容易漏診或誤診為前列腺炎，病灶DWI上呈高信號(hào)及ADC值降低，TIC呈Ⅱ型，方案2～4診斷為PCa，避免誤診。本研究中6例BPH結(jié)節(jié)DWI上呈高信號(hào)，容易誤診為PCa，病灶T2WI上呈圓形高低混雜信號(hào)，包膜完整，TIC類型呈Ⅰ型，方案3、4診斷為PCa，避免誤診?？梢?jiàn)MRI多參數(shù)成像能夠還可以反映PCa不同生物學(xué)特性，聯(lián)合應(yīng)用可以提高診斷PCa的能力。不過(guò)本研究中3例BPH結(jié)節(jié)在4個(gè)方案中均被誤診為PCa，病理結(jié)果為間質(zhì)增生為主型的BPH結(jié)節(jié)，可見(jiàn)移行區(qū)良、惡性結(jié)節(jié)的鑒別依然是MRI多參數(shù)成像診斷的難點(diǎn)。

方案2與方案4的診斷效能差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。相對(duì)于方案3，4，方案2掃描時(shí)間短，且不存在注入釓類對(duì)比劑造成的過(guò)敏反應(yīng)及腎毒性等不良反應(yīng)，同時(shí)具有較高的診斷效能，因而可作為方案4的替代方案，在臨床上可用于疑似PCa患者篩查的基本檢查方案。筆者未將DWI、DCE單獨(dú)列入研究，主要基于臨床診斷思維考慮。

2012年，歐洲泌尿放射學(xué)會(huì)推出PI-RADS評(píng)分，對(duì)T2WI、DWI、DCE及波譜成像均采用1～5分，為PCa的MRI診斷提供了一種半定量的量化標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)臨床醫(yī)生對(duì)前列腺疾病診斷及治療。本研究中采用PIRADS評(píng)分方法能夠標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)MRI多參數(shù)成像對(duì)PCa的診斷價(jià)值，避免了研究的主觀性和隨意性。

3.3 本研究的不足 （1）本研究未把磁共振波譜成像列入比較。（2）樣本量有限，可能會(huì)存在抽樣誤差；（3）病理學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)大部分來(lái)源于穿刺活檢，可能會(huì)遺漏一部分腫瘤組織；（4）由于ROI放置的誤差，可能導(dǎo)致結(jié)果存在差異。

綜上所述，MRI多參數(shù)成像顯著提高PCa的檢出及診斷準(zhǔn)確度，其中以T2WI+DWI+DCE的診斷價(jià)值最好。

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（本文編輯：嚴(yán)瑋雯）

《浙江醫(yī)學(xué)》對(duì)醫(yī)學(xué)論文中有關(guān)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物描述的要求

在醫(yī)學(xué)論文的描述中，凡涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物者，在描述中應(yīng)符合以下要求：（1）品種、品系描述清楚，（2）強(qiáng)調(diào)來(lái)源，（3）遺傳背景，（4）微生物學(xué)質(zhì)量，（5）明確等級(jí)，（6）明確飼養(yǎng)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，（7）明確性別，（8）有無(wú)質(zhì)量合格證，（9）有對(duì)飼養(yǎng)的描述（如飼料型、營(yíng)養(yǎng)水平、照明方式、溫度、溫度要求），（10）所有動(dòng)物數(shù)量準(zhǔn)確，（11）詳細(xì)描述動(dòng)物的健康狀況，（12）對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的處理方式有單獨(dú)清楚的交代，（13）全部有對(duì)照，部分可采用雙因素方差分析。

本刊編輯部

Multiparametric magnetic resonance imaging in diagnosis of prostate cancer

Objective To assess the application of multiparametric magnetic resonance imaging in diagnosis of prostate cancer．MethodsThirty seven cases of prostate cancer,42 cases of prostatic hyperplasia and 6 cases of prostatitis confirmed by pathology underwent magnetic resonance imaging(MRI)examination;the parameters of T2weighted imaging(T2WI),diffusion weighted imaging(DWI)and dynamic contrast-enhancement(DCE)were retrospectively analyzed．Four protocols were formed by combination of above three technologies:T2WI (protocol 1),T2WI+DWI (protocol 2),T2WI+DCE (protocol 3)and T2WI+DWI+DCE (protocol 4)．The areas under the receiver operating characteristic(ROC)curve of each protocol in diagnosis of prostate cancer were compared(AUC),and the sensitivity,specificity and accuracy for each protocol were calculated．ResultsProstate cancer often showed patchy,nodular low signal（25/37）on T2WI,patchy or nodular high signal（33/37）on DWI,typeⅡ,Ⅲcurve(37/37)on DCE．Prostatic hyperplasia mainly showed mixed nodular signal on T2WI,equivalent or slightly high signal(33/42) on DWI,typeⅠ,Ⅱcurve (39/42)on DCE．Prostatitis displayed triangular slightly low signal（4/6）on T2WI,higher signal（4/6）on DWI,typeⅡcurve (3/6)on DCE．The apparent diffusion coefficient(ADC)value of prostate cancer and non-carcinoma were (0．99±0．21)×10-3mm2/s and (1．75±0．25)×10-3mm2/s,respectively(P＜0．05)．The areas under ROC curve of protocol 1,2,3 and 4 were 0．74,0．930,0．905 and 0．974,respectively．There was significant difference in AUC values between protocol 1 and protocol 2,3,4 were statistically significant difference (P＜0．05)．Taking cut-off value of protocol 1,2,3,the sensitivity,specificity and accuracy of protocol 4 in diagnosis of prostate cancer were the highest(94．59%,93．75%and 94．12%respectively)．ConclusionMultiparametric magnetic resonance imaging can significantly improve the diagnostic efficiency for detection of prostate cancer,particularly with the combination of T2WI+DWI+DCE．

Prostate cancerProstatic hyperplasia Multiparametric magnetic resonance imaging

2014-04-28）

浙江省中醫(yī)藥科學(xué)研究基金計(jì)劃（2012ZB061）；浙江中醫(yī)藥大學(xué)校級(jí)科研基金（2012ZY12）

310005 杭州，浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院放射科（張永勝、陳瑤、陳祖華樂(lè)玲、程凌霄），泌尿外科（張士更），病理科（趙再秋）

陳瑤，E-mail：chenyao6667@126.com