沈建良 王世威 馬向征 沈夏楓 劉珊
前列腺癌(PCa)是男性生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤。MRI是用于前列腺疾患診斷的首選檢查方法,其中擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)對PCa的診斷及其侵襲性的評估具有重要價(jià)值。近年出現(xiàn)的磁共振擴(kuò)散成像的新興技術(shù)——擴(kuò)散峰度成像(DKI),是一種反映生物組織非高斯分布的水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的方法,能更有效反映組織微觀結(jié)構(gòu)的變化。本文探討DKI對前列腺癌的診斷價(jià)值。
1.1 臨床資料 收集2018年1月至12月接受前列腺常規(guī)MRI和多b值DKI檢查患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn):臨床懷疑有前列腺癌,并行手術(shù)或前列腺穿刺術(shù),取得病理結(jié)果者共122人。排除標(biāo)準(zhǔn):①PCa癌灶體積過?。ㄖ睆?5 mm)或其病理描述區(qū)域與DKI圖像不匹配,難以勾畫腫瘤邊界;②DKI圖像質(zhì)量差,不能用于定量分析等。最終納入79例(107個(gè)病灶),其中31例獲得34個(gè)病灶,為31個(gè)前列腺癌病灶和3個(gè)前列腺增生病灶,其余48例獲得73個(gè)病灶,為48個(gè)前列腺增生病灶和25個(gè)正常組織。年齡41~89歲,中位年齡68歲。
1.2 檢查方法 采用3.0T MRI掃描儀(Discovery MR750,美國GE公司),32通道腹部相控陣線圈?;颊呷⊙雠P位。掃描序列包括:①常規(guī)3D定位序列;②快速自旋回波橫斷位T2WI、矢狀位T2WI和冠狀位T2WI,掃描參數(shù):TR 4000 ms,TE 96 ms,層厚3 mm,F(xiàn)OV 240 mm×240 mm,采集矩陣320×320,激勵(lì)次數(shù)2。③ DWI采用單次激發(fā)自旋回波平面回波序列進(jìn)行橫斷面掃描,具體參數(shù)為:TR 4500 ms,TE 93 ms,層厚3 mm,F(xiàn)OV 260 mm×221 mm,采集矩陣160×120,激勵(lì)次數(shù)4,b值選擇0和1000 s/mm2,掃描結(jié)束后自動(dòng)重建出ADC圖。④DKI序列掃描:具體參數(shù)如下,TR4000 ms,T71.9 ms,層厚3 mm,層間隔1 mm,F(xiàn)OV32 cm×32 cm,采集矩陣128×128,b值分別為0、1000、2000 s/mm2,激勵(lì)次數(shù)分別為4、8、12(與b值相對應(yīng)),擴(kuò)散方向50個(gè)。⑤DCE序列:采用三維容積內(nèi)插體部掃描序列橫斷位T1WI,對比劑采用釓噴酸葡胺(北京北陸藥業(yè)有限公司),經(jīng)肘靜脈以0.1 mmol/Kg的劑量、2 mL/s的速率團(tuán)注,注射完畢后加注0.9%氯化鈉溶液10 mL。掃描參數(shù):TR 5.8 ms,TE 2.17 ms,層厚3 mm,F(xiàn)OV 260 mm×221 mm,采集矩陣320×320,激勵(lì)次數(shù)1,掃描次數(shù)15。
1.3 圖像及數(shù)據(jù)分析 將每例受試者的圖像傳至AW4.6工作站,所有圖像由2名主治醫(yī)師以上職稱影像醫(yī)師共同閱片,達(dá)成一致意見。閱片中重點(diǎn)觀察和記錄病灶的具體位置、形態(tài)、最大徑、信號強(qiáng)度、鄰近器官或組織的改變。由其中一名影像醫(yī)師進(jìn)行DKI的圖像后處理,選取b值為2000 s/mm2的圖像重建出DKI的偽彩圖并測量FA、MD、Da、Dr、MK、Ka、Kr、FAK值,所有數(shù)據(jù)均測量 3次取平均值。感興趣區(qū)放置方法:對于PCa患者及BPH患者,在病灶面積最大層面進(jìn)行勾畫,ROI應(yīng)盡可能包括病灶區(qū)域,同時(shí)應(yīng)避開周圍正常組織,如尿道、射精管、精阜、精囊根部;對于正常者,可通過T2WI圖像,找到病理為正常組織的相應(yīng)分區(qū),使感興趣區(qū)與穿刺處一致,見圖1。DKI的計(jì)算公式:S(b)是特定b值的DWI信號;S(0)是沒有擴(kuò)散加權(quán)的基線信號;K是無量綱的表觀擴(kuò)散峰度,K=0時(shí)為一個(gè)完美的高斯曲線,K值越大表示擴(kuò)散與完美高斯模型的偏差越大;D是被校正后的表觀擴(kuò)散系數(shù)。
圖1 外周帶前列腺癌MRI圖(Gleason評分7分)
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析(ANOVA);不符合正態(tài)分布以[M(Q1,Q3)]表示,組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)。進(jìn)一步兩兩比較采用Bonfferoni法(P<0.017表示結(jié)果有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義)。對DKI參數(shù)相關(guān)的指標(biāo)擬合判別分析(逐步法)診斷模型,并繪制受試者工作特征(ROC)曲線,通過AUC分析該參數(shù)模型對良惡性病變的診斷效能,并計(jì)算最佳截?cái)帱c(diǎn)及靈敏度和特異度。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 病理結(jié)果 107例病灶經(jīng)病理確診,其中前列腺癌31例,Gleason評分6分5例,Gleason評分7分14例,Gleason評分8分9例,Gleason評分9分3例。前列腺增生51例及正常25例。
2.2 三組DKI參數(shù)比較 見表1。
表1 三組DKI各測量指標(biāo)比較[M(Q1,Q3)]
2.3 DKI參數(shù)對前列腺病變的診斷價(jià)值 以病理為金標(biāo)準(zhǔn),以DKI參數(shù)構(gòu)建良惡性病灶判別分析診斷模型,繪制ROC曲線,可得AUC為0.995,當(dāng)截?cái)帱c(diǎn)取0.100時(shí),得最佳診斷敏感度和特異性分別為0.871和0.980,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。見圖2。
圖2 DKI參數(shù)預(yù)測病灶良惡性的ROC曲線
傳統(tǒng)的DWI基于水分子擴(kuò)散呈高斯分布,即水分子不受任何限制自由擴(kuò)散。因此,DWI的MR信號隨著b值的增加呈單指數(shù)衰減。然而,在活體組織內(nèi),特別是在腫瘤中水分子的擴(kuò)散受到細(xì)胞膜和細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器等屏障的限制,導(dǎo)致水分子的非自由擴(kuò)散。DKI是評價(jià)水分子非高斯分布的方法[8],其將四階三維峰態(tài)張量應(yīng)用于MR,能夠更加敏感的反映組織微結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度[9]。目前,DKI已廣泛應(yīng)用于臨床[10-12],主要用于神經(jīng)系統(tǒng)等各個(gè)系統(tǒng)疾病的診斷和臨床研究。
QUENTIN等[13-15]評估DKI在前列腺M(fèi)RI常規(guī)臨床應(yīng)用中的可行性,發(fā)現(xiàn)前列腺癌的Ka和MK高于正常外周帶(P<0.001)、中央腺體(P=O.01)和前列腺炎(P=0.03)。本資料結(jié)果與TAMURA等[16-18]報(bào)道相似,前列腺癌MD、Da、Dr低于前列腺增生和正常前列腺;MK、Ka和Kr值高于前列腺增生和正常前列腺。因此,DKI對前列腺癌的檢出有較高的靈敏性和特異性。
Gleason評分是評估前列腺癌侵襲和預(yù)后情況的重要指標(biāo),有研究證實(shí)DKI參數(shù)與Gleason評分存在相關(guān)性,高級別前列腺癌的MK值高于低級別前列腺癌。而Gleason評分是根據(jù)有創(chuàng)的活檢得到的,DKI作為一種非侵襲性的檢查方法,對預(yù)測患者PCa的臨床病理分級有一定的優(yōu)勢。
綜上所述,DKI作為一種能反映非高斯分布水分子擴(kuò)散軌跡的新興MRI功能成像技術(shù),能夠從微觀水平對前列腺癌進(jìn)行評估,對前列腺癌的定位和范圍劃定也顯示一定的臨床價(jià)值。但是,亦有一些研究指出,DKI相較于傳統(tǒng)DWI并未體現(xiàn)出額外的價(jià)值,考慮到耗時(shí)以及復(fù)雜的后處理,在臨床上是否對每個(gè)前列腺磁共振檢查的患者使用DKI序列還需要一定的考量。因此,后續(xù)將基于體內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(IVIM)模型聯(lián)合DKI模型對前列腺病變的診斷價(jià)值進(jìn)行深入研究,以提高對PCa的診斷水平。