劉俊杰，張嵐

(1.鄭州市第三人民醫(yī)院 磁共振科，河南 鄭州 450000；2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 磁共振科，河南 鄭州 450000)

前列腺癌是近年來全球男性發(fā)病率最高的惡性腫瘤之一，且發(fā)病率逐年遞增[1-2]。目前前列腺癌仍以組織病理學(xué)診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，獲取鏡下標(biāo)本通常采用超聲引導(dǎo)下前列腺穿刺術(shù)，但前列腺穿刺具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，且不易早期獲得病變信息[3]。2018年發(fā)布的《前列腺癌MRI檢查和診斷共識(shí)(第二版)》明確指出磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)是診斷前列腺癌的主要影像學(xué)手段[4]。但是，常規(guī)MRI平掃和增強(qiáng)以定性診斷為主，無法進(jìn)行定量評(píng)估。動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)MRI(dynamic contras-enhanced MRI，DCE-MRI)通過血流動(dòng)力學(xué)模型模擬血管內(nèi)外對(duì)比劑分布情況并獲得定量參數(shù)，客觀反映血管微環(huán)境的變化[5]。彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)能夠觀察活體組織水分子微觀擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，通過計(jì)算表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值可從側(cè)面反映腫瘤的代謝情況[6]。如何對(duì)前列腺癌進(jìn)行早期診斷和準(zhǔn)確分級(jí)對(duì)選擇治療方案和臨床預(yù)后具有重要意義。本研究探討DCE-MRI與DWI對(duì)前列腺癌的診斷和分級(jí)價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料納入2017年1月至2019年12月就診于鄭州市第三人民醫(yī)院和河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院的77例前列腺疾病患者，包括34例前列腺癌患者和43例前列腺增生患者，平均年齡(65.7±4.3)歲。(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①前列腺特異度抗原(prostate-specific antigen，PSA)水平升高(>4.1 μg·L-1)；②MRI掃描前未接受任何穿刺和治療；③MRI檢查后接受穿刺活檢或手術(shù)切除獲取病灶組織病理結(jié)果；④無MRI掃描禁忌證。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①M(fèi)RI圖像質(zhì)量較差，無法進(jìn)行常規(guī)診斷；②合并其他器官腫瘤。所有患者均簽署本研究知情同意書，本研究已獲醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 MRI掃描采用GE Discovery 750 3.0 T MRI和16通道體部線圈進(jìn)行MRI掃描?；颊哂跈z查前4 h禁止飲水，MRI掃描前排空膀胱和直腸。掃描序列：①矢狀位、冠狀位、橫軸位T2WI FS FSE，采用螺旋槳技術(shù)(periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction，PROPELLER)加速，重復(fù)時(shí)間(repetition time，TR)/回波時(shí)間(echo time，TE)=1 300 ms/70 ms，層厚3.0 mm，層間距0.5 mm，視野(field of view，F(xiàn)OV)240×240 mm，矩陣320×320，激勵(lì)次數(shù)2次；②橫軸位T1WI FSE，TR/TE=850 ms/10 ms，掃描層厚5 mm，層間距1 mm，F(xiàn)OV 400 mm×400 mm，矩陣320×320；③橫軸位DWI：采用平面回波序列(echo planar imaging，EPI)，b值取1 500 s·mm-2，TR/TE=4 000 ms /80 ms, 掃描層厚4 mm，F(xiàn)OV 400 mm×400 mm，矩陣160×120；④橫軸位DCE-MRI：采用肝臟容積加速采集成像(liver acquisition with volume acceleration，LAVA)序列，經(jīng)靜脈團(tuán)注對(duì)比劑釓噴酸葡胺(廣州康臣藥業(yè)有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H10950329)，注射劑量0.1 mmol·kg-1，流速2 mL·s-1，TR/TE=10 ms/3 ms，層厚為4 mm，F(xiàn)OV 260×240 mm，矩陣352×352，共計(jì)掃描20個(gè)期相。

1.3 MRI圖像后處理將DWI原始圖像導(dǎo)入GE AW4.6工作站進(jìn)行后處理，有5 a MRI診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生對(duì)病灶部位進(jìn)行感興趣區(qū)(region of interest，ROI)勾畫并測(cè)量ADC值，測(cè)量3次后取平均值。同時(shí)，將DCE-MRI原始圖像導(dǎo)入Omni-Kinetic后處理軟件(GE Healthcare)進(jìn)行血管滲透性定量參數(shù)的提取。選取股動(dòng)脈為動(dòng)脈輸入函數(shù)(artery import function，AIF)，采用Extended Tofts雙血流雙室模型獲取病灶相應(yīng)層面對(duì)比劑容積轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)(volume transfer constant of the contrast agent，Ktrans)、反流速率常數(shù)(reverse reflux rate constant，Kep)、血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)(volume fraction of extravas-cular extracellular space，Ve)、血漿容積分?jǐn)?shù)(volume fraction of plasma，Vp)的偽彩圖，勾畫病灶的ROI，獲得病灶部位各個(gè)定量參數(shù)，包括Ktrans、Kep、Ve、Vp。

1.4 前列腺癌Gleason評(píng)分由病理診斷醫(yī)生基于2005版前列腺癌Gleason分級(jí)系統(tǒng)[7]采用單盲法對(duì)前列腺癌進(jìn)行Gleason評(píng)分及分級(jí)：(1)Gleason 1級(jí)，Gleason評(píng)分為5、6分；(2)Gleason 2級(jí)，Gleason評(píng)分為3+4分；(3)Gleason 3級(jí)，Gleason評(píng)分為4+3分；(4)Gleason 4級(jí)，Gleason評(píng)分為8分；(5)Gleason 5級(jí)，Gleason評(píng)分為9、10分。

2 結(jié)果

2.1 臨床特征信息前列腺癌組年齡為(62±4)歲，前列腺增生組年齡為(63±5)歲，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.662)。前列腺癌患者中，Gleason 5分 1例，6分2例，3+4分7例，4+3分11例，8分7例，9分4例，10分2例；分組結(jié)果為Gleason 1級(jí)3例，2級(jí)7例，3級(jí)11例，4級(jí)7例，5級(jí)6例。

2.2 兩組血管滲透性參數(shù)和ADC值比較前列腺癌組Ktrans、Kep高于前列腺增生組(P<0.05)，ADC值低于前列腺增生組(P<0.05)，兩組Ve、Vp差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1、圖1～2。

表1 前列腺癌組與前列腺增生組DCE-MRI血管滲透性參數(shù)和ADC值比較

A.對(duì)比劑容積轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)(Ktrans)圖，前列腺中央?yún)^(qū)較周圍區(qū)偽彩信號(hào)升高；B.反流速率常數(shù)(Kep)圖，前列腺中央?yún)^(qū)呈稍高信號(hào)；C.血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)(Ve)圖，前列腺中央?yún)^(qū)呈稍高信號(hào)；D.血漿容積分?jǐn)?shù)(Vp)圖，前列腺中央?yún)^(qū)呈稍低信號(hào)；E.彌散加權(quán)成像(DWI)示前列腺中央?yún)^(qū)與外周帶分界不清，前列腺右份呈片狀高信號(hào)；F.表觀彌散系數(shù)(ADC)圖呈低信號(hào)。

A.對(duì)比劑容積轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)(Ktrans)圖；B.反流速率常數(shù)(Kep)圖；C.血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)(Ve)圖；D.血漿容積分?jǐn)?shù)(Vp)圖；E.散加權(quán)成像(DWI)示前列腺中央腺體及外周帶信號(hào)彌漫性輕度升高；F.表觀彌散系數(shù)(ADC)圖呈稍低信號(hào)。

2.3 血管滲透性參數(shù)和ADC值的診斷效能Ktrans、Kep、ADC值對(duì)前列腺癌與前列腺增生的鑒別診斷價(jià)值較高。見表2。

表2 DCE-MRI血管滲透性參數(shù)和ADC值 對(duì)前列腺癌的診斷效能

2.4 血管滲透性參數(shù)和ADC值與前列腺癌Gleason分級(jí)的相關(guān)性前列腺癌患者Gleason分級(jí)與Ktrans呈負(fù)相關(guān)(r=-0.912，P<0.001)，與Kep、Ve、Vp及ADC值不具有相關(guān)性(P>0.05)。見表3。

表3 DCE-MRI血管滲透性參數(shù)和ADC值與前列腺癌 Gleason分級(jí)的相關(guān)性

3 討論

根據(jù)2018年前列腺癌MRI檢查和診斷共識(shí)，MRI檢查在前列腺癌的早期診斷、定性、分期和分級(jí)、侵襲性評(píng)估和隨訪中具有重要的臨床價(jià)值[5]。然而，前列腺的MRI診斷對(duì)于醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)要求較高，醫(yī)生對(duì)于影像特征的評(píng)估結(jié)果具有個(gè)體差異化。基于DCE-MRI和ADC值的定量分析可輔助對(duì)前列腺癌的初篩、診斷和鑒別診斷[8]。

DCE-MRI可無創(chuàng)評(píng)估病變組織、腫瘤等血管生理學(xué)變化和腫瘤新生血管情況，通過計(jì)算對(duì)比劑在組織和血管中的濃度變化量化分析病變區(qū)微血管密度、血管通透性及細(xì)胞外間隙大小等參數(shù)，可作為臨床治療前定量評(píng)估指標(biāo)[9-11]。DWI能夠早期觀察病理生理狀態(tài)下水分子的微觀彌散運(yùn)動(dòng)變化[12]。

本研究探討了DCE-MRI的血管滲透性定量參數(shù)Ktrans、Kep、Ve、Vp與ADC值對(duì)前列腺癌的診斷和鑒別診斷價(jià)值，研究結(jié)果顯示，前列腺癌的Ktrans、Kep高于前列腺增生，前列腺癌ADC值低于前列腺增生，Ktrans、Kep和ADC值對(duì)前列腺癌具有較好的診斷效能，該結(jié)果與Ma等[13]的研究結(jié)論一致。Ktrans為容積轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)，腫瘤血管的增生或血管滲透性的升高均可引起Ktrans的升高；Kep即細(xì)胞外間隙容積與血管內(nèi)容積比，Kep=Ktrans/Ve，同樣反映了血管的通透性；ADC值可以直接反映水分子在組織中的擴(kuò)散程度。前列腺癌病灶新生血管大量增生，且血管通透性升高[14]，從理論上講癌組織的Ktrans、Kep升高，ADC值降低，本研究也證實(shí)了該理論的正確。Ve是指對(duì)比劑在血管外細(xì)胞外所占的體積分?jǐn)?shù)，Vp則反映了血管中的對(duì)比劑體積分?jǐn)?shù)。當(dāng)血管通透性升高，從理論上推測(cè)Ve應(yīng)當(dāng)升高，Vp應(yīng)當(dāng)降低，Ma等[13]的研究結(jié)果與此理論一致。但是，本研究結(jié)果顯示，前列腺癌與前列腺增生的Ve、Vp差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能與本研究樣本量有一定的關(guān)系。本研究中前列腺癌的Gleason分級(jí)與Ktrans呈負(fù)相關(guān)。腫瘤的生長(zhǎng)和侵襲性依賴于新生血管的生成，腫瘤的分化程度越高，增殖能力越強(qiáng)，血管滲透性提高，Ktrans值則越高，該結(jié)果與陳釔地等[15]的研究結(jié)果相近。本研究中Kep、Ve、Vp雖與Gleason分級(jí)呈負(fù)相關(guān)，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與Ma等[13]的研究結(jié)論部分相似。本研究中ADC值與Gleason分級(jí)呈負(fù)相關(guān)，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能是因?yàn)椴煌珿leason分級(jí)患者發(fā)病率不同，導(dǎo)致納入的不同Gleason分級(jí)患者例數(shù)不同，后續(xù)需要更多的研究進(jìn)行驗(yàn)證。

本研究存在以下不足：(1)所有患者的病理結(jié)果非同一種方式獲得，包括穿刺活檢和手術(shù)切除；(2)對(duì)DCE-MRI病灶ROI的勾畫是針對(duì)整個(gè)病灶，而計(jì)算ADC值時(shí)是對(duì)病灶的最大層面進(jìn)行勾畫，二者ROI的勾畫方式不同；(3)本研究由于納入樣本量較小，未提取圖像紋理參數(shù)進(jìn)行影像組學(xué)分析，在后續(xù)研究中將擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

綜上所述，DCE-MRI與DWI定量分析能夠有效鑒別前列腺癌和前列腺增生，Ktrans、Kep和ADC值對(duì)前列腺癌具有較高的診斷效能，Ktrans可用于前列腺癌的Gleason分級(jí)評(píng)估。