山東省菏澤市立醫(yī)院磁共振室(山東 菏澤 274000)

劉俊華

3.0T磁共振彌散張量成像在前列腺中央腺區(qū)病變的診斷價(jià)值

山東省菏澤市立醫(yī)院磁共振室(山東 菏澤 274000)

劉俊華

目的探討3.0T磁共振擴(kuò)散張量成像對(duì)前列腺中央腺體區(qū)病變的鑒別診斷價(jià)值。方法分析行常規(guī)磁共振檢查和擴(kuò)散張量成像檢查并經(jīng)病理證實(shí)的CZ-PCa 15例和BPH 20例、健康志愿者10例，分別測(cè)量三組病例的表觀擴(kuò)散系數(shù)值和各向異性值，觀察三組之間的差異。運(yùn)用種子點(diǎn)法對(duì)病灶最大層面的纖維進(jìn)行追蹤，得到DTT圖，由2名高年資磁共振診斷醫(yī)生采用4級(jí)評(píng)分制對(duì)其進(jìn)行評(píng)分，比較3組病例纖維的走行、密度及連續(xù)性的差異。結(jié)果CZ-PCa組ADC值為(1026±176)×10-6mm2/s、FA值為(0.46±0.02)×10-1；BPH 組ADC值為(1351±143)×10-6mm2/s、FA值為(0.23±0.04)×10-1；健康志愿者組ADC值為(1458±188)×10-6mm2/s、FA值為(0.22±0.05)×10-1，3組間ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，F(xiàn)A值間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。2名醫(yī)師對(duì)3組DTT圖評(píng)分一致性較好(k=0.723)，CZ-PCa組評(píng)分分別為2.8±0.9、2.9±0.4；BPH組為1.6±0.8、1.7±0.42；健康志愿者組為1±0.2、1±0.3。三組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)論在CG-PCa和BPH的鑒別診斷中ADC值中具有重要價(jià)值，DTT圖更能直觀地展現(xiàn)了前列腺纖維束，對(duì)兩者的鑒別具有一定的價(jià)值。

前列腺；擴(kuò)散張量成像；表觀擴(kuò)散系數(shù)；纖維束成像

在過(guò)去的10年里，隨著我國(guó)飲食方式的西方化和人口的老齡化，前列腺癌的發(fā)病率也在不斷增加。大部分的前列腺癌發(fā)生在周圍腺區(qū)，但也有約30%的病例發(fā)生在中央腺區(qū)[1]。在常規(guī)MRI的T2WI上，發(fā)生于中央腺區(qū)的前列腺癌(CZ-PCa)和良性前列腺增生(BPH)都表現(xiàn)為略低信號(hào)結(jié)節(jié)，所以很難將兩者鑒別開來(lái)[2]。筆者運(yùn)用擴(kuò)散張量成像(DTI)這項(xiàng)新技術(shù)，通過(guò)分析研究CZ-PCa、BPH和健康志愿者的DTI圖像，比較三者的ADC值和FA值，以及3組病例擴(kuò)散張量纖維束成像(DTT)圖的差異，以討論DTI和DTT在鑒別CZ-PCa和BPH的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料從2014年6月到2015年10月在我院行前列腺磁共振及DTI檢查，經(jīng)穿刺或手術(shù)病理證實(shí)為前列腺癌患者15例，年齡52～76歲(64.5±5.4)歲患者血清PSA水平在4.3-135ng/ml之間，平均為(38.3+5.33)ng/ml。Gleason計(jì)分為2～10，中位數(shù)為7。BPH 20例，年齡在61～79歲之間，平均年齡為69.8歲?；颊哐錚SA水平在0.5～29ng/ml之間，平均為(6.75±0.35)ng/ml。選擇10名男性健康志愿者，沒(méi)有前列腺方面的疾病，年齡在29～43歲之間，平均年齡為34.5歲。所有患者均在活檢或手術(shù)治療前進(jìn)行磁共振檢查，并在1個(gè)月內(nèi)獲得病理結(jié)果。所有患者均簽署檢查知情同意書。

1.2 磁共振掃描成像參數(shù)檢查設(shè)備為德國(guó)西門子skyra 3.0T掃描儀。常規(guī)MRI掃描采用腹部相控陣線圈，為了降低呼吸運(yùn)動(dòng)的影響，部分患者使用壓力繃帶。為了保證檢查時(shí)直腸內(nèi)清潔，患者檢查前l(fā)天晚間口服緩瀉劑，必要時(shí)清潔灌腸?；颊哐雠P位，膀胱適度充盈，掃描序列包括軸位T1加權(quán)像、T2加權(quán)像、矢狀位和冠狀位T2加權(quán)像。DTI檢查采用自旋平面回波序列(SE-EPI序列)，彌散敏感度b值分別為0s/mm2和800s/mm2，采取12個(gè)方向的擴(kuò)散敏感梯度方向，掃描參數(shù)：TR為5300ms，TE為82ms，層厚是3mm，層間距為0，激勵(lì)次數(shù)為2次，視野為20×20cm。

1.3 數(shù)據(jù)分析所有DTI數(shù)據(jù)均經(jīng)由Siemens Neuro3D軟件后處理，然后生成ADC圖和FA圖。DTT圖：重建不同感興趣的DTT圖像，觀察纖維束走行長(zhǎng)度、方向和范圍。把三組研究對(duì)象的感興趣區(qū)全部描畫出來(lái)，對(duì)不同感興趣區(qū)的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。將T2WI解剖圖像與其融合，采用手動(dòng)描繪圖法，CZ-PCa組根據(jù)病理結(jié)果提示及在T2WI解剖圖像的異常信號(hào)相結(jié)合，對(duì)病變進(jìn)行準(zhǔn)確定位，在病變的最大層面描繪ROI，范圍盡量包括整個(gè)病灶，切勿超出病灶范圍。在BPH 組中感興趣區(qū)選取以纖維增生為主的結(jié)節(jié)進(jìn)行測(cè)量。在相同的平面，用種子點(diǎn)法來(lái)追蹤纖維束，獲取的DTT 圖必須包括整個(gè)中央腺區(qū)。

把DTT圖像所重建的前列腺內(nèi)纖維束分成四個(gè)等級(jí)(4分制)進(jìn)行評(píng)價(jià)：1級(jí)，纖維走行正常，緊密排列，連續(xù)性好；2級(jí)，纖維線不自然，連續(xù)性一般；3級(jí)，部分纖維可見中斷，局部稀疏，連續(xù)性欠佳；4級(jí)，纖維雜亂無(wú)章，可見明顯中斷征象。由2名資深放射科醫(yī)師按照上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后對(duì)2位醫(yī)師的評(píng)分分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析本項(xiàng)研究的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS19.0軟件。分別計(jì)算CZ-PCa、BPH和正常志愿者組的DTI參數(shù)ADC值和FA值的平均值，3組間比較先進(jìn)行Levene方差齊性檢驗(yàn)，然后行方差檢驗(yàn)。對(duì)DTT圖像的評(píng)分，先對(duì)2名評(píng)價(jià)者的評(píng)分進(jìn)行一致性分析，然后對(duì)CZ-PCa組、BPH組、正常志愿者組進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，當(dāng)P＜0.05時(shí)認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 BPH和CZ-PCaT2WI圖、ADC圖和FA圖表現(xiàn)20例良性前列腺增生患者，CZ區(qū)增大明顯，內(nèi)可見單發(fā)或多發(fā)略短T2信號(hào)結(jié)節(jié)(見圖1)。在ADC圖上，BPH結(jié)節(jié)多為等或略低信號(hào)(見圖2)。FA偽彩圖上BPH和CZ-PCa的病灶表現(xiàn)類似(見圖3)。而DTT圖則與健康志愿者的相似，表現(xiàn)為CZ區(qū)纖維束排列緊密，連續(xù)性較好(見圖4)。

在CZ-PCa的15例患者中，7例病灶只發(fā)生于CZ區(qū)，其他8例病灶中心位于CZ區(qū)，但累及到前列腺外圍帶。在常規(guī)MRI圖像上，CZPCa多表現(xiàn)為等T1信號(hào)稍短T2信號(hào)結(jié)節(jié)，與中央?yún)^(qū)的BPH結(jié)節(jié)(尤其是結(jié)節(jié)以基質(zhì)纖維增生為主的)很難區(qū)別(見圖5)。在ADC圖上，病灶均表現(xiàn)為不同程度低信號(hào)(見圖6)，F(xiàn)A的偽彩色圖片，病灶區(qū)顏色雜亂(見圖7)，DTT圖顯示中央腺區(qū)纖維束斷裂明顯，混雜分布(見圖8)。

2.2 CZ-PCa、BPH、健康志愿者CZ區(qū)平均ADC值和FA值比較CZ-PCa、BPH、健康志愿者3組間比較，ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-7.8，P＜0.05)；FA值在三者間雖然具有一定的差異，但差距不大，無(wú)明確統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表1。

表1 CZ-PCa、BPH、健康志愿者的平均ADC值和FA值的對(duì)比

2.3 前列腺CZ-PCa和BPH DTT圖像比較2名醫(yī)生對(duì)于DTT圖的評(píng)價(jià)比較一致(k=0.723)。CZ-PCa圖像和BPH、健康志愿者兩組DTT圖像的評(píng)分之間具有顯著差異，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表2。BPH纖維束排列緊密，而CZ-PCa的纖維束相對(duì)稀疏，且易于斷裂，排列較BPH更雜亂。前列腺纖維束的DTT圖更為直觀清晰。

表2 2名醫(yī)師對(duì)CZ-PCa、BPH、正常志愿者DTT圖的評(píng)分比較

3 討 論

3.1 CZ-PCa和BPH的ADC圖和FA圖表現(xiàn)和病理基礎(chǔ) DTI是建立在DWI的基礎(chǔ)之上的，評(píng)價(jià)DTI的參數(shù)很多，目前最常用的是ADC值和FA值。ADC值顯示在組織中的水分子的自由度，反映水分子在組織中的擴(kuò)散程度，單位為平方毫米/秒。FA值表達(dá)水分子各向異性在全部擴(kuò)散張量中所占的比例，范疇為0-1之間。當(dāng)FA值接近0時(shí)，組織趨向于各向同性，當(dāng)FA值接近于1時(shí)，這時(shí)候組織擴(kuò)散的各向異性最大[3]。

ADC值主要是反映組織內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)的情況。在CZ-PCa病灶區(qū)，癌組織取代了富含水的正常腺體結(jié)構(gòu)，前列癌細(xì)胞較小，但是細(xì)胞核較大，細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器明顯增多，以至于胞漿所占比例較小，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)水分子擴(kuò)散受限。由于癌細(xì)胞的迅速增殖從而導(dǎo)致正常的結(jié)締組織受到顯著破壞，形成了致密的腫瘤性間質(zhì)組織。此外，周圍血管、淋巴管被癌細(xì)胞所侵犯，以及粘液淤積在腺腔內(nèi)等因素進(jìn)一步限制了水分子的擴(kuò)散。由于以上原因，水分子在CZ-PCa病灶區(qū)明顯受限，導(dǎo)致ADC值的降低。

在BPH患者中，中央腺區(qū)增生結(jié)節(jié)按照增生成分的不同多可分為基質(zhì)增生結(jié)節(jié)、腺體增生結(jié)節(jié)和兩者混合增生結(jié)節(jié)。腺體增生結(jié)節(jié)由于腺體細(xì)胞的增生，分泌腺體的增多，以及細(xì)胞排列的疏松，利于水分子的擴(kuò)散，因此ADC值一般較高。基質(zhì)增生結(jié)節(jié)因?yàn)榧?xì)胞排列十分緊密，導(dǎo)致水分子的擴(kuò)散受到一定的限制，在ADC圖上多表現(xiàn)為稍低信號(hào)。BPH結(jié)節(jié)多為基質(zhì)增生、腺體增生這兩種增生同時(shí)存在的混合性增生，在ADC圖上大部分為包含等信號(hào)、略高信號(hào)的混雜性信號(hào)。這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，CZ-PCa組的ADC值較BPH組明顯降低，與國(guó)外的研究結(jié)論一致[4-7]，3組間ADC值雖然有一定的重疊范圍，但對(duì)鑒別診斷兩者具有重要的價(jià)值。

FA值顯示了水分子沿某特定方向擴(kuò)散的趨勢(shì)。多數(shù)研究認(rèn)為，髓鞘的完整性、纖維的致密度和平行度和FA值呈正相關(guān)[8]。CZ-PCa病灶區(qū)及BPH的增生結(jié)節(jié)都對(duì)纖維走行的平行性有破壞性影響，前者的破壞較重，纖維部分被阻斷，連續(xù)性欠佳；后者雖有比較明顯的纖維組織增生，但纖維本身的損傷較輕，纖維連續(xù)性較好。由于FA值的影響因素較多，2組的定量FA值沒(méi)有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Tozer等[8]認(rèn)為，F(xiàn)A值在前列腺癌及前列腺良性增生及正常前列腺之間無(wú)差異(分別為(0.53±0.14)、(0.49±0.15)和(0.45±0.14)，認(rèn)為前列腺癌細(xì)胞破壞了結(jié)構(gòu)的完整性，病變排列紊亂，導(dǎo)致FA值降低。也有學(xué)者認(rèn)為，F(xiàn)A值在PCa與BPH、正常中央帶之間無(wú)明顯差異，癌區(qū)組織間隙較BPH及正常組織小[4-5]。

圖1 -4 B P H患者，男，7 3歲，排尿困難3年，P S A = 4 . 5 n g / m l；圖1為壓脂T 2 W I圖像，增生區(qū)信號(hào)不均；圖2 為F A參數(shù)圖，示外周帶為低信號(hào)、B P H為不均勻略高信號(hào)；圖3 為F A彩色圖像，中央?yún)^(qū)各向異性明顯；圖4 為D T T圖，外周區(qū)前后走向和左右走行，排列相對(duì)規(guī)則；增生區(qū)纖維密集冗長(zhǎng)。圖5 -8 C Z -P C a患者，男，6 8歲，P S A = 1 0 8 . 7 8 n g / m L，病理證實(shí)為P C a。圖5.軸位F S -T 2 W I成像；圖6 為A D C圖；圖7 為F A偽彩圖；圖8為重建后的D T T圖。圖中可見中央腺區(qū)多發(fā)明顯低信號(hào)，重建后D T T圖示中央腺區(qū)纖維雜亂無(wú)章，明顯斷裂(評(píng)級(jí)為4 級(jí)) 。

3.2 CZ-PCa和BPH病灶區(qū)DTT圖特點(diǎn)在目前只有DTT檢查技術(shù)可以在活體內(nèi)顯示纖維束。水分子的擴(kuò)散在沿纖維束的方向上受限最小，擴(kuò)散速度最快。利用這種特點(diǎn)對(duì)纖維束進(jìn)行示蹤成像，從多個(gè)方位對(duì)纖維束走行及形態(tài)進(jìn)行描述[9]。在CZ-PCa中，由于瘤體的推壓從而導(dǎo)致纖維束排列紊亂，腫瘤的破壞導(dǎo)致纖維束的中斷。破壞嚴(yán)重的纖維束，其各向異性發(fā)生改變，纖維束難以追蹤，在DTT圖上表現(xiàn)為纖維束稀疏。BPH中纖維組織的增生，在DTT圖中可見緊密排列的纖維束，部分纖維束排列欠規(guī)整，未見明顯中斷現(xiàn)象。結(jié)果發(fā)現(xiàn)輕度BPH的中央腺區(qū)和正常前列腺纖維較難追蹤，DTT圖顯中纖維走行比較稀疏。在本試驗(yàn)中，前列腺增生組和癌癥組的年齡都比較大，兩者的CZ區(qū)的增生都比較明顯。30%發(fā)生于中央腺區(qū)的PCa一直是影像學(xué)診斷的難題。常規(guī)MRI很難從BPH的增生結(jié)節(jié)中把CZ-PCa區(qū)分開來(lái)，有些研究表明磁共振動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描有一定作用，多項(xiàng)研究結(jié)果也不盡一致[10]。前期已有文獻(xiàn)表明，從擴(kuò)散加權(quán)成像獲得的ADC值在鑒別CZ-PCa和BPH和對(duì)CZPCa的評(píng)價(jià)、分級(jí)等方面具有一定的價(jià)值[11-13]。在CG-PCa和BPH的鑒別診斷中ADC值中具有重要價(jià)值，DTT圖更能直觀地展現(xiàn)了前列腺纖維束，為臨床診斷與治療提供更多的信息。

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(本文編輯: 張嘉瑜)

The Diagnostic Value of 3.0T Magnetic Resonance Diffusion Tensor Imaging on Disease of Prostate Central Zone

LIU Jun-hua. MR Room, The Municipal Hospital of Heze City, Heze 274000, Shandong Province, China

ObjectiveTo research the application value of 3.0T magnetic resonance diffusion tensor imaging in the central zone lesions of prostate.MethodsTen healthy volunteers, 15 CG-PCa cases and 20 BPH cases proven by histopathology were performed MRI and DTI. ADC values and FA values of CG-PCa and BPH were respectively measured, comparing whether there is any discrepancies among the three groups. For DTT maps, two observers recorded the score using a four-point scale and compared the differences of fibers continuity and density in the three groups.ResultsADC values and FA values in CZ-PCa were: (1026±176)×10-6mm2/s, (0.46±0.02)×10-1. BPH were(1351±143)×10-6mm2/s, (0.23±0.04)×10-1, healthy volunteers were (1458±188)×10-6mm2/s, (0.22±0.05)×10-1. ADC value of the three groups were statistically different(P＜0.05)while FA values was not(P＞0.05). The DTT map score of CZ-PCa were (2.8±0.9), (2.9±0.4), the BPH were (1.6±0.8), (1.7±0.42), healthy volunteers were T(1±0.2), (1±0.3). The consistency score of the three groups by two observers was good (k=0.723). The DTT map score between the three groups for two viewers were all significantly different(P＜0.05).ConclusionADC values can play a significant role in the differentiation of CG-PCa and BPH. DTT maps can show prostate fibers more Intuitively and it is helpful in differentiating PCa from BPH.

Prostate; Diffusion Tensor Imaging; Apparent Diffusion Coefficient; Diffusion Tensor Tractography

R445.2；R737.25

A

10.3969/j.issn.1672-5131.2016.07.028

劉俊華

2016-05-19