劉書林，方向軍

(南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，湖南 衡陽 421001)

在社會生活方式改變背景下前列腺癌(PCa)不管在發(fā)病率方面，還是在病死率方面均不斷攀升[1]。對PCa患者生活質(zhì)量的改善與壽命的延長，其檢出率與診斷準(zhǔn)確率的提升均發(fā)揮著重要作用。擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)可體現(xiàn)活體組織內(nèi)單純水分子擴(kuò)散受限狀況，且具備無創(chuàng)性；所得表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)可定量分析擴(kuò)散受限狀況。通過體素內(nèi)不相干運動擴(kuò)散加權(quán)成像(IVIM-DWI)檢查可無創(chuàng)地對人類機(jī)體組織中單純水分子的客觀擴(kuò)散與假性擴(kuò)散狀況進(jìn)行有效區(qū)分，由此獲知組織灌注信息。本研究分析了DWI與IVIM-DWI各參數(shù)鑒別診斷PCa的價值，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1資料

1.1.1一般資料 收集2016年1月至2017年1月本院收治的62例就診原因均為尿急、尿不盡、尿頻或血尿患者的臨床資料，另收集16例健康志愿者的相關(guān)資料，均行磁共振成像(MRI)檢查。62例患者年齡47～89歲，其中PCa 27例(PCa組)，前列腺增生(BPH)35例(BPH組)，均具備病理檢查資料。采用Gleason評分[2-3]將27例PCa患者分為低危組(<6分，9例)、中危組(6～<7分，13例)和高危組(7～8分，5例)。16例健康志愿者年齡21～43歲，前列腺特異抗原檢查無異常(0～4 ng/mL)，外周帶(PZ)與中央腺體(CG)均正常，設(shè)為PZ組(n=16)與CG組(n=16)。

1.1.2納入標(biāo)準(zhǔn) (1)未在MRI檢查禁忌范圍內(nèi)；(2)在進(jìn)行MRI檢查后1個月內(nèi)獲得病理檢查結(jié)果；(3)MRI圖像與《前列腺影像報告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)指南》(第2版)，即PI-RADS V2評分診斷條件相符[4]。(3)健康志愿者未見泌尿系相關(guān)臨床表現(xiàn)，直腸指檢及前列腺特異抗原檢查無異常，前列腺大小為4 cm(橫徑)×2 cm(前后徑)×3 cm(垂直徑)，MRI檢查顯示各序列信號無明顯異常表現(xiàn)。

1.1.3排除標(biāo)準(zhǔn) (1)未進(jìn)行MRI檢查時已接受相關(guān)治療，包括手術(shù)，放、化療，藥物干預(yù)等；(2)存在PCa灶融合周邊組織現(xiàn)象。

1.2方法

1.2.1檢查方法 檢查前4～6 h禁食、禁飲，以胃腸道排空，最大限度地降低腸道積氣、積液量，必要時于檢查前1 d行灌腸處理或服用適量緩瀉劑；使膀胱保持適度充盈狀態(tài)。儀器為Signa HDx 3.0 T磁共振儀(GE公司)，選擇8通道體部相控陣線圈。研究對象取仰臥位，掃描范圍包括前列腺及雙側(cè)精囊腺。主要序列參數(shù)：(1)在DWI檢查中橫斷位(b值設(shè)定為0、1 500 s/mm2)，應(yīng)用呼吸觸發(fā)的單次激發(fā)平面回波成像，重復(fù)時間、回波時間分別為5 250.0、74.3 ms，視野、矩陣分別為30 cm×30 cm、96×130，層厚、層距分別為4、1 mm，激勵次數(shù)為8。(2)在IVIM-DWI檢查中橫斷位(b值設(shè)定為0、50、100、200、400、600、800、1 000、1 500、2 000、3 000、4 000 s/mm2)，所選序列為單次激發(fā)平面回波成像，重復(fù)時間、回波時間分別為4 500.0、107.0 ms，視野、矩陣分別為30 cm×30 cm、96×128，層厚、層距分別為4、1 mm，激勵次數(shù)依次為1、1、1、2、2、4、6、8、8、10、10、12。

1.2.2檢查結(jié)果判定 診斷標(biāo)準(zhǔn)源自PI-RADS V2[4]，負(fù)責(zé)MRI各序列圖像閱片工作的是放射科2名經(jīng)驗豐富的主治醫(yī)師，意見存在分歧時經(jīng)兩人商量后確定最終診斷結(jié)果；繪制感興趣區(qū)(ROI)，避開囊變、正常尿道、出血、壞死等；借助ADW4.6后處理工作站完成數(shù)據(jù)后處理工作，由此得到ADC圖、真實擴(kuò)散系數(shù)(D)圖、灌注相關(guān)擴(kuò)散系數(shù)(D*)圖、灌注分?jǐn)?shù)(f)圖及相應(yīng)數(shù)值。所有參數(shù)值均在上下3個層面開展測量，將均值作為終值。

2 結(jié) 果

2.1不同前列腺組織DWI、IVIM-DWI各項指標(biāo)比較 PCa組患者ADC、D、f值均明顯低于PZ、CG、BPH組，D*值均明顯高于PZ、CG、BPH組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 不同前列腺組織DWI、IVIM-DWI各項指標(biāo)比較

2.2DWI、IVIM-DWI各項指標(biāo)鑒別前列腺良、惡性病變的診斷效能比較 D值鑒別前列腺良、惡性病變的AUC最大。見表2。

表2 DWI、IVIM-DWI各項指標(biāo)鑒別前列腺良、惡性病變的診斷效能比較

2.3IVIM-DWI各項指標(biāo)與PCa患者Gleason評分的相關(guān)性 低危組患者D值明顯高于中、高危組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；中、高危組患者D值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；各組患者D*、f值比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。D值與PCa患者Gleason評分呈明顯負(fù)相關(guān)(r=-0.741，P=0.001)，D*、f值與PCa患者Gleason評分無關(guān)(P>0.05)。見表4。

表3 不同Gleason評分患者IVIM-DWI各項指標(biāo)比較

表4 IVIM-DWI各項指標(biāo)與PCa患者Gleason評分的相關(guān)性

2.4典型病例

2.4.1病例1 BPH患者，66歲。前列腺大小69 mm×51 mm×44 mm。DWI、IVIM-DWI檢查結(jié)果見圖1。

2.4.2病例2 PCa患者，68歲。前列腺大小50 mm×37 mm×39 mm。DWI、IVIM-DWI檢查結(jié)果見圖2。

A.STIR圖像，CG和PZ間可觀察到低信號假包膜，CG增大，PZ受壓，PZ顯示高信號，左側(cè)PZ顯示出一略高信號結(jié)節(jié)影，周邊顯示低信號假包膜；B.DWI圖像，PZ無異常高信號表現(xiàn)，CG左份顯示不規(guī)則條片樣略高信號影；C.ADC圖，其內(nèi)未見明確異常信號減低區(qū)，相應(yīng)ROI的ADC值為1.19×10-3mm2/s；D、E、F分別為D圖、D*圖、f圖，相應(yīng)ROI的值分別為0.558×10-3mm2/s、2.88×10-3mm2/s、0.676。圖1 BPH患者DWI、IVIM-DWI檢查結(jié)果

A.STIR圖像，CG左份顯示一不規(guī)則低信號結(jié)節(jié)，無清晰界限；B.DWI圖像，CG左份顯示1個顯著高信號結(jié)節(jié)；C.ADC圖，CG左份顯示一不規(guī)則低信號結(jié)節(jié)，對應(yīng)ROI的ADC值為0.747×10-3mm2/s；D、E、F.分別為D圖、D*圖、f圖，對應(yīng)的ROI值分別為0.346×10-3mm2/s、3.06×10-3mm2/s、0.353。圖2 PCa患者DWI、IVIM-DWI檢查結(jié)果

3 討 論

目前，MRI已被公認(rèn)為前列腺影像學(xué)檢查的最佳手段，尤其是IVIM-DWI等新技術(shù)的運用，可在影像學(xué)方面為PCa的早期診斷與定量分析提供更加精準(zhǔn)的依據(jù)。DWI信號高低負(fù)向相關(guān)于ADC值，即對于擴(kuò)散慢的組織，DWI顯示高信號，ADC則較低，對于擴(kuò)散快的組織，前者顯示低信號，后者則較高。IVIM-DWI擬合公式為S(b)/S(0)=(l-f)exp(-bD)+fexp[-b(D*+D)]。S(b)、S(0)依次表示相應(yīng)b值組織中水分子信號水平、b值等于0時水分子信號水平。D、D*各自體現(xiàn)的為單純水分子的客觀擴(kuò)散狀況、組織微循環(huán)形成的假性擴(kuò)散；f值體現(xiàn)的為組織微循環(huán)灌注在整體擴(kuò)散效應(yīng)中的容積占比，范圍為0～1。

3.1DWI與IVIM-DWI相關(guān)指標(biāo)在鑒別前列腺組織方面的應(yīng)用 本研究結(jié)果顯示，與BPH組比較，PCa組患者D、ADC值均偏低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與以往研究結(jié)果相符[5-6]。PCa細(xì)胞呈高速增殖，細(xì)胞密度較大，細(xì)胞外間隙大幅下降，同時，正常前列腺細(xì)胞被癌細(xì)胞破壞，正常細(xì)胞分泌功能受影響，導(dǎo)致PCa患者D、ADC值明顯降低。本研究同時發(fā)現(xiàn)，與BPH組比較，PCa組患者f值偏低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。諸多研究也證實了此結(jié)果[7-8]。但國內(nèi)外一些研究表明，PCa患者f值與BPH患者比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)[9-10]。冷曉明等[11]研究表明，PCa患者f值明顯高于BPH患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，該研究發(fā)現(xiàn)，b值影響f值，若前者較低，后者在診斷PCa和BPH方面表現(xiàn)出顯著不同；若前者較高，后者在診斷PCa和BPH方面未表現(xiàn)出顯著不同。SHINMOTO等[12]采用10個b值，含小b值的量為8個，即b值在200 s/mm2以下者為8個，結(jié)果顯示，前列腺良、惡性病變患者f值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。在IVIM-DWI檢查中有6項b值大于或等于800 s/mm2，可見此值在鑒別診斷PCa和BPH方面體現(xiàn)出顯著不同。PCa屬富血供腫瘤，其可生成血管內(nèi)皮生長因子，但未發(fā)育出成熟的癌組織血管壁，血管壁通透性增加，導(dǎo)致癌組織灌注明顯增加，相應(yīng)f值高于BPH患者。而本研究結(jié)果顯示，PCa組患者f值低于BPH組。原因可能在于：(1)f值以微循環(huán)血流轉(zhuǎn)運速率為主，除可體現(xiàn)微循環(huán)血流灌注分?jǐn)?shù)外，還可提供腺體生成與腺管中液體的流動狀況[12]；(2)人類機(jī)體組織細(xì)胞存在復(fù)雜的環(huán)境特征，各類屏障可能會干擾水分子自由擴(kuò)散；此外，當(dāng)b值較高時經(jīng)典布朗運動則可能對其不再完全適用[5]。通過D*、f值2項指標(biāo)可掌握組織一定的灌注信息。多數(shù)學(xué)者提出，D*值存在明顯變異性，缺乏良好穩(wěn)定性，在鑒別診斷前列腺良、惡性病變方面缺乏統(tǒng)計學(xué)價值[9-12]。原因可能在于：其除內(nèi)含組織的客觀灌注效應(yīng)外，同時與前列腺腺體生成與腺管中液體流動等相關(guān)。

3.2DWI與IVIM-DWI各項指標(biāo)對PCa的診斷作用 本研究結(jié)果顯示，D值相比ADC值具有更高的診斷效能。與部分研究結(jié)果相似[13-14]。IVIM-DWI能區(qū)分人體單純水分子的擴(kuò)散及微循環(huán)灌注信息，其D值在體現(xiàn)組織水分子擴(kuò)散狀況方面更具有客觀性。

3.3IVIM-DWI各項指標(biāo)與PCa患者Gleason評分的相關(guān)性分析 國外多項研究表明，PCa患者D值與其Gleason評分呈顯著負(fù)相關(guān)[15-16]。本研究也得到相同結(jié)果。Gleason評分越高表示腫瘤分化越差，惡性程度越高，癌細(xì)胞密度越大，細(xì)胞外間隙越窄，癌組織侵襲性越強(qiáng)，對正常腺體分泌功能影響越大，從而水分子擴(kuò)散受限越明顯，D值越小。此結(jié)論獲得HERMINGHAUS等[17]的認(rèn)可。本研究結(jié)果還顯示，低危組患者D值明顯高于中、高危組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與諸多研究結(jié)果相符[10，15，18-19]。但本研究結(jié)果顯示，中、高危組患者D值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。VALERIO等[10]和ZHANG等[15]研究也得到相同結(jié)果。原因可能在于：本研究僅涉及較少的高危組病例數(shù)，所得結(jié)果具有偏倚風(fēng)險。本研究結(jié)果顯示，不同Gleason評分患者D*、f值比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與諸多研究結(jié)果類似[10，15-16]。原因可能為：(1)在腺管中液體流動、腺體分泌等因素影響下這2項指標(biāo)均無法客觀體現(xiàn)組織灌注信息；(2)本研究僅涉及較少的樣本量，Gleason評分以中危組為主，具有偏倚風(fēng)險；(3)b值的選擇對IVIM-DWI指標(biāo)的效能可能存在一定影響。

3.4本研究尚待完善之處 (1)僅納入了較少的PCa病例數(shù)，Gleason評分較為集中；(2)未分析前列腺炎性病變，尚有待于進(jìn)一步深入研究。

總之，DWI與IVIM-DWI相關(guān)指標(biāo)(包括ADC、f、D、D*值)在鑒別診斷PCa和BPH方面發(fā)揮著一定作用，其中更具診斷價值者為D值。IVIM-DWI檢查中D值在PCa惡性程度評估方面具有一定作用。