花純香
江蘇無錫市錫山人民醫(yī)院,江蘇無錫 214011
前列腺癌(prostste cancer,Pca)在男性腫瘤中發(fā)病率呈逐年上升趨勢,歐美國家Pca的發(fā)病率占第一位,死亡率占第二位[1]。據(jù)文獻顯示男性PCa的患病概率和死亡率各為16%及3%[2]。在我國男性腫瘤中,PCa的發(fā)病率逐年增高[3]?,F(xiàn)今對Pca診斷方法的研究主要方向是實現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早治療,以提高PCa患者生活質(zhì)量和延長術(shù)后生存時間。2014年北美放射學(xué)年會上,美國放射學(xué)會、歐洲泌尿生殖放射學(xué)會和AdMeTech基金會合作開發(fā)并發(fā)布的第二版PIRADS(PI-RADS V2)[4]對技術(shù)規(guī)范及序列參數(shù)進行了重新設(shè)置,并充分肯定了T2WI在診斷中的重要地位和價值。該課題旨研究比較該院現(xiàn)用T2W序列前列腺磁共振掃描參數(shù)與PI-RADS V2中指出的掃描參數(shù),對掃描圖像進行比較分析,通過對組織SNR及組織間的CNR,進行客觀對比,從而選出適合1.5T磁共振前列腺掃描的最合適的T2WI序列,提高前列腺病變的檢出和準確性。報道如下。
2017年12 月—2018年3月間在該院征集24~80歲不同年齡志愿者53名,平均年齡69.33歲。MRI檢查前均未行穿刺檢查及手術(shù)、冷凍、內(nèi)分泌和放療等相關(guān)治療。
采用GE光纖1.5T磁共振掃描儀,腹部8通道體線圈,未使用直腸內(nèi)線圈。檢查前要求被檢查對象禁食禁水4 h,保證腸腔內(nèi)清潔,減低不必要的干擾。膀胱中度充盈(防止膀胱內(nèi)液體過多引起波動偽影)。掃描范圍包括整個前列腺及雙側(cè)精囊。檢查序列掃描技術(shù)參數(shù)見表1。
表1 T2序列掃描技術(shù)參數(shù)
將全部掃描圖像均傳至GE ADW4.6工作站,用GE Functool9軟件進行圖像數(shù)據(jù)測量及后處理。測量各個序列掃描圖像組織的SI(圖1),計算出圖像SNR與CNR。通過對測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,對30例掃描對象的3組T2WI序列的圖像質(zhì)量進行客觀評價。測量各組織及背景的信號強度采用同一圓形感興趣區(qū)(ROI),范圍約15~30 mm2。所有圖像均采用統(tǒng)一的測量方法和標準,不同序列所測量ROI要保持一致。測量ROI的不能超出病灶范圍,以避免產(chǎn)生邊緣噪聲和部分容積效應(yīng),影響診斷,同時要避開血管影、液化壞死區(qū)及偽影存在的區(qū)域。背景信號強度測量應(yīng)將ROI應(yīng)置于胸壁外側(cè)區(qū)域,與相位編碼方向一致,減少呼吸產(chǎn)生的運動偽影影響。
計算公式(1):SNR=SI組織/SI背景(1)
計算公式(2):CNR=(SI組織 1-SI組織 2)/SI背景(2)
圖1 各種組織信號強度測量示意圖
獲得數(shù)據(jù)用SPSS 10統(tǒng)計學(xué)軟件處理,用方差分析、配對樣本t檢驗對3組T2WI序列圖像質(zhì)量客觀比較。 所有數(shù)據(jù)均以均值±標準差(±s)表示。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
SNR對比研究:層厚為5 mm組各種組織SNR均值均最高,層厚為3.5 mm組次之,層厚為3 mm組最低。隨著層厚變薄及掃描視野減少,SNR均值逐漸降低。3組數(shù)據(jù)兩兩比較均差異有統(tǒng)計學(xué)意義 (P<0.05)。 見表 2。
在基于T2(3 mm)組,各種組織間的CNR最高,T2(5 mm)組各種組織間的CNR最低。3組數(shù)據(jù)兩兩比較均差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表2 SNR 對比研究(±s)
表2 SNR 對比研究(±s)
項目T2(5 mm)T2(3.5 mm)T2(3 mm)T2(5 mm)T2vs(3.5 mm)P值T2(3.5 mm)vs T2(3 mm)P值T2(3 mm)vsT2(5 mm)P值SNR前列腺中SNR前列腺外SNR肌肉SNR骨SNR脂肪21.03±6.28 26.06±7.68 7.30±1.98 43.29±12.92 47.45±13.21 13.28±4.63 16.54±6.43 5.13±1.81 28.45±8.97 32.71±9.89 10.99±3.59 13.86±5.29 3.86±1.43 24.26±7.04 28.24±7.96<0.05<0.05 <0.05
研究表明[5-7]1.5T與3.0T前列腺多參數(shù)磁共振(mp-MRI)診斷前列腺癌的準確性和能力無明顯差異,前提是1.5T磁共振必須保證較高的圖像質(zhì)量。其中有文獻[8]表明T2WI作為診斷移行區(qū) PCa的主要序列,其價值高于 DWI、動態(tài)增強。所以該研究著重于T2WI的圖像質(zhì)量。圖像質(zhì)量的客觀評價指標一般包括SNR和CNR。病灶SNR和CNR在很大水平上不光反映了病變的組織學(xué)差異,對病變的定性診斷價值更大[8-9]。SNR是指信號與噪聲的比值,其比值越大,表示組織信號成分越多,圖像清晰度就越高,SNR的好壞直接影響圖像質(zhì)量。該研究中層厚分別設(shè)置為5 mm、3.5 mm、3 mm,前列腺中央腺體區(qū)的信噪比分別為(21.04±0.28)、(13.04±4.63)、(10.99±3.59),外周帶信噪 比 分 別 為 (26.06±7.68)、16.54±6.43)、(13.86 ±5.29),隨著層厚的減小,均逐漸降低。Andrew B.Rosenkrantz等人[10]研究表明前列腺磁共振掃描T2序列前列腺外周帶的SNR為(12.4±4.5),其設(shè)置的層厚為3~4 mm,TR/TE為 4 000/101,參數(shù)與該研究基本相符,結(jié)果與該研究也接近。該研究對激勵次數(shù)(NEX)做了調(diào)整,層厚分別為 5 mm、3.5 mm、3 mm 前列腺T2加權(quán)序列的NEX分別為4、4、6,適度增加NEX亦可以提高高的SNR。CNR是指不同興趣區(qū)域的相對信號強度差,不同組織間的差異就是組織對比度。該研究中層厚分別設(shè)置為5 mm、3.5 mm、3 mm,前列腺中央腺體區(qū)與外周帶的CNR分別為 (0.10±0.034)、(0.10±0.051)、(0.11±0.055),隨著層厚的減低,對比度逐漸增加,因為層厚減低,層間距減少,增加了圖像的空間分辨率,增加的分辨組織細小結(jié)構(gòu)的能力,對比度增加。Andrew B.Rosenkrantz等人研究表明前列腺磁共振掃描T2序列前列腺癌區(qū)與前列腺外周帶的CNR為(0.3±0.1),其對比的是前列腺癌區(qū),由于病灶呈低信號,所以對比度較正常組織增加。該研究顯示隨著層厚的減低SNR逐漸減低,CNR逐漸增加。所以在不影響圖像SNR的同時,應(yīng)該盡量追求高低的對比度。層厚選3.5 mmSNR低于層厚為5 mm,高于3 mm,層厚選3.5 mm及3 mm CNR高于層厚為5mm,兩者之間無統(tǒng)計學(xué)差異,所以該研究結(jié)果顯示,1.5T MRI設(shè)備非直腸內(nèi)線圈條件下層厚選3.5 mm時圖像質(zhì)量最優(yōu)。
表3 CNR 對比研究(±s)
表3 CNR 對比研究(±s)
項目T2(5 mm)T2(3.5 mm)T2(3 mm)T2(5 mm)vsT2(3.5 mm)P值T2(3.5 mm)vsT2(3 mm)P值T2(3 mm)vsT2(5 mm)P值CNR中/外CNR中/肌肉CNR中/骨CNR中/脂肪CNR外/肌肉CNR外/脂肪CNR骨/脂肪CNR肌肉/脂肪CNR骨/肌肉CNR外/骨0.10±0.034 0.44±0.065 0.37±0.007 0.49±0.074 0.52±0.065 0.29±0.078 0.073±0.054 0.073±0.072 0.69±0.039 0.25±0.084 0.10±0.051 0.48±0.65 0.37±0.066 0.53±0.074 0.56±0.061 0.34±0.095 0.077±0.053 0.075±0.040 0.72±0.041 0.27±0.086 0.11±0.055 0.48±0.076 0.38±0.065 0.54±0.074 0.56±0.064 0.35±0.097 0.078±0.054 0.76±0.044 0.73±0.046 0.28±0.090<0.05>0.05<0.05 0.068>0.050.76>0.050.059>0.05
該研究是在1.5T MRI設(shè)備非直腸內(nèi)線圈條件下完成,選取的樣本量相對較少,參數(shù)設(shè)置分組較少,序列參數(shù)TR、TE、矩陣等未做具體指出,b值選取比較局限,且只涉及T2、DWI序列,DCE序列未做研究。以后的工作中都將進行進一步研究。