磁共振DWI對(duì)前列腺癌診斷價(jià)值的初步研究

馬周鵬，章順壯，滕華英，邱鵬根，周建軍

（1.溫州醫(yī)學(xué)院附屬慈溪醫(yī)院放射科，浙江 慈溪 315300；2.上海復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院，上海 200032）

前列腺癌（Prostate cancer，Pca）近年來(lái)發(fā)病率有上升趨勢(shì)，而近年研究發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散加權(quán)成像（Diffusion weighted imaging，DWI）可用于Pca的診斷[1]。本研究主要探討DWI結(jié)合表觀擴(kuò)散系數(shù) （Apparent diffusion coefficient，ADC）值測(cè)量在Pca診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

對(duì)2009年6月～2010年11月46例臨床懷疑為Pca的患者行常規(guī)MRI及DWI檢查。病例選擇：①無(wú)MRI檢查禁忌癥，同意并能耐受MRI檢查；②未經(jīng)過(guò)穿刺及治療；③PSA值增高（4.1～175ng/ml）。掃描前準(zhǔn)備：去除金屬異物，排盡大便，膀胱適當(dāng)充盈。患者年齡58～82歲，平均（72±2.5）歲。臨床癥狀主要有排尿困難、血尿、血精等，直腸指診前列腺質(zhì)硬，部分可觸及外突結(jié)節(jié)。所有病例均在MRI檢查后行B超檢查，并行可疑病灶穿刺病理學(xué)檢查。

1.2 MRI檢查技術(shù)

采用Philips公司的Gyroscan Intera 1.5T超導(dǎo)型磁共振機(jī)，體部線(xiàn)圈。常規(guī)軸位掃描采用快速自旋回波，T2WI及壓脂序列掃描參數(shù)：TR/TE=4750ms/120ms，激勵(lì)次數(shù)4次，矩陣230×256，層厚3mm，層間距0.6mm，F(xiàn)OV 200mm×200mm；T1WI序列軸位掃描參數(shù)：TR/TE=500ms/13ms，激勵(lì)次數(shù)3次，矩陣 230×256，層厚3mm，層間距 0.6mm，F(xiàn)OV 200mm× 200mm；最后行T2WI序列（參數(shù)同上）矢、冠狀位掃描。DWI采用橫軸位掃描，掃描參數(shù)：TR/TE=2300ms/74ms，激勵(lì)次數(shù)3次，矩陣230×256，層厚3mm，層間距0.6mm，F(xiàn)OV 230mm× 230mm；b值分別為0、800s/mm2，取層面選擇、頻率編碼、相位編碼3個(gè)方向，磁共振主機(jī)自動(dòng)生成ADC圖。

1.3 圖像分析和數(shù)據(jù)處理

對(duì)所得常規(guī)MRI圖像、DWI和ADC圖進(jìn)行分析，并在主機(jī)或工作站上對(duì)可疑病灶進(jìn)行ADC值測(cè)量（所得數(shù)據(jù)×10-3，單位為mm2/s）。測(cè)量時(shí)在圖上手工放置感興趣區(qū)（Region of interest，ROI），選擇病灶最明顯處不超出病灶范圍，放置于ADC值最低處，盡量避開(kāi)外周帶與中央腺體交界處、精囊根部、血管、出血或鈣化灶，ROI面積控制在10mm2左右，每例測(cè)量4次取其平均值。

1.4 診斷標(biāo)準(zhǔn)

參照郭雪梅等[1]的研究結(jié)果，認(rèn)為病灶內(nèi)最小ADC值≤1.24×10-3mm2/s作為診斷前列腺癌標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)Whitmore提出的前列腺癌分期標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分期，A：無(wú)臨床表現(xiàn)的癌（因前列腺增生等手術(shù)時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)）；B1：腫瘤局限于前列腺包膜內(nèi)，累及一個(gè)葉，腫瘤直徑<1.5～2.0cm；B2：腫瘤局限于前列腺包膜內(nèi)，累及兩個(gè)葉，腫瘤直徑>1.5～2.0cm；C：腫瘤局部侵犯（如包膜外、精囊、膀胱、靜脈叢等）；D1：上述任何一種伴有盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；D2：上述任何一種伴有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移（包括骨盆骨質(zhì)）[2]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)分析軟件處理全部數(shù)據(jù)，采用χ2檢驗(yàn)對(duì)常規(guī)MRI、DWI、MR＋DWI、B超診斷Pca的準(zhǔn)確率進(jìn)行比較分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床病理結(jié)果

46例中臨床病理證實(shí)為Pca的22例，均伴有不同程度前列腺增生，腫瘤源于外周帶18例，源于中央腺體4例；臨床分期B期11例，C期7例，D期4例。前列腺增生23例，其中7例伴前列腺炎癥。1例前列腺炎。

2.2 常規(guī)MRI診斷結(jié)果

診斷Pca 21例，主要表現(xiàn)為T(mén)2WI內(nèi)局灶性低信號(hào)（圖1~4），T1WI呈等或略低信號(hào)；6例累及中央腺體，5例侵犯外周包膜 （圖2，4），2例侵犯精囊，3例伴有髂血管周?chē)馨徒Y(jié)轉(zhuǎn)移（短徑>8mm），1例呈彌漫性侵犯，累及大部分前列腺并骨轉(zhuǎn)移，T2WI信號(hào)不均勻減低。45例均有不同程度增生，T2WI信號(hào)不均勻，部分見(jiàn)增生結(jié)節(jié)，外周帶壓縮變形。

2.3 DWI診斷結(jié)果

診斷Pca 21例，在b值為800s/mm2時(shí)，ADC圖上其病灶內(nèi)最小ADC值≤1.24×10-3mm/s。其中18例在DWI上呈明顯高信號(hào)，ADC圖呈較明顯低信號(hào)，與正常中央葉腺體、外周帶信號(hào)差別明顯，病灶顯示清楚（圖1，2）；另有3例癌灶在DWI上呈較高信號(hào)，ADC圖為較低信號(hào)，病灶顯示稍模糊（圖3）。轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)及骨盆骨轉(zhuǎn)移瘤DWI呈明顯高信號(hào)，ADC圖為低信號(hào)。1例前列腺炎T2WI表現(xiàn)為局灶性低信號(hào)而誤診，但DWI呈等信號(hào)，ADC圖也為等信號(hào)（圖4）。

2.4 常規(guī)MR＋DWI診斷結(jié)果

兩者結(jié)合起來(lái)診斷Pca 22例，局限于外周帶、中央腺體各1例漏診。正確診斷Pca（真陽(yáng)性）20例（不包括2例漏診的假陰性），2例C期誤診為B期，1例D1期誤診為C期。盆腔范圍內(nèi)分期與臨床分期比較17例正確，3例錯(cuò)誤，分期符合率為85%。

2.5 B超診斷結(jié)果

診斷Pca 21例，前列腺增生25例。

具體診斷結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可以看出，DWI診斷準(zhǔn)確率高于B超 （P＜0.05）；DWI與MR＋DWI診斷準(zhǔn)確率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（P＞0.05）；常規(guī)MRI與MR＋DWI診斷準(zhǔn)確率有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（P＜0.05）。

3 討論

Pca好發(fā)于60歲以上的老年人，90%以上為腺癌，起源于腺泡及導(dǎo)管，最常見(jiàn)部位為外周帶，約占75%[3]。Pca主要與前列腺肥大鑒別，B超檢查簡(jiǎn)捷經(jīng)濟(jì)、耗時(shí)短、病人無(wú)痛苦、可反復(fù)檢查，為前列腺病變的常用檢查方法，但受儀器設(shè)備的限制及操作者個(gè)人技術(shù)影響，診斷準(zhǔn)確率不高。常規(guī)MRI檢查可對(duì)多數(shù)外周帶Pca作出診斷，表現(xiàn)為T(mén)2WI高信號(hào)的外周帶中出現(xiàn)低信號(hào)結(jié)節(jié)，而有些病變?nèi)缪装Y、瘢痕、鈣化等也可有類(lèi)似的表現(xiàn)[4]，導(dǎo)致診斷錯(cuò)誤；此外源于中央腺體的Pca與前列腺增生結(jié)節(jié)在T2WI上信號(hào)改變多種多樣，外周帶受壓變形，常規(guī)MRI也難以鑒別[5]，本組資料中，即有4例Pca源于中央腺體，僅1例常規(guī)MRI診斷正確（圖4）。

表1 MRI、DWI、MR＋DWI、B超診斷結(jié)果（n=46）

圖1 前列腺左側(cè)外周帶癌。圖1a：DWI圖像，見(jiàn)病灶位于前列腺左側(cè)外周帶近下極區(qū)，呈高信號(hào)（箭）。圖1b：ADC圖像，腫瘤呈不均勻低信號(hào)（箭）。圖1c：T2脂肪抑制圖像，見(jiàn)前列腺左側(cè)外周帶局部低信號(hào)（箭）。 圖2 前列腺左側(cè)外周帶癌。圖2a：T2脂肪抑制圖像，見(jiàn)腫瘤位于前列腺左側(cè)外周帶，呈低信號(hào)，內(nèi)侵及中央腺體，外侵及外側(cè)包膜（箭）。圖2b：DWI圖像，見(jiàn)左側(cè)外周帶局部呈高信號(hào)（箭）；圖2c：ADC圖像，腫瘤呈低信號(hào)（箭）。 圖3 前列腺右側(cè)中央帶癌。圖3a：T2脂肪抑制圖像，見(jiàn)腫瘤源于中央帶，侵及右側(cè)外周帶及外側(cè)包膜，呈稍低信號(hào)（箭）。圖3b：ADC圖像，腫瘤呈不均勻稍低信號(hào)（箭）。圖3c：DWI圖像，見(jiàn)腫瘤呈不均勻稍高信號(hào)（箭）。 圖4 前列腺炎。圖4a：T2圖像，見(jiàn)前列腺右側(cè)外周帶局限低信號(hào)結(jié)節(jié)，信號(hào)不均勻（箭）。圖4b：ADC圖像，見(jiàn)外周帶呈均勻高信號(hào)，未見(jiàn)異常病灶（箭）；圖4c：DWI圖像，見(jiàn)外周帶呈均勻低信號(hào)，未見(jiàn)異常病灶（箭）。Figure 1. Prostate cancer of left peripheral zone.Figure 1a:DWI,Focus located in prostate lower pole of left peripheral zone showed high signal(arrow).Figure 1b:ADC image showed the tumour was asymmetrical low signal(arrow).Figure 1c:T2of SPIR showed local low signal of left peripheral zone(arrow). Figure 2. Prostate cancer of left peripheral zone.Figure 2a:T2of SPIR showed the focus was low signal, located in left peripheral zone of prostate invaded the central zone and capsule(arrow).Figure 2b:DWI showed local high signal of left peripheral zone of prostate(arrow).Figure 2c:ADC image showed the tumour was of low signal(arrow). Figure 3. Prostate cancer of right central zone.Figure 3a:T2of SPIR showed the focus was low in signal,originated from the central zone of prostate and invaded the right peripheral zone and capsule(arrow).Figure 3b:ADC image showed the tumour had inhomogeneous low signal(arrow).Figure 3c:DWI showed the tumour was of inhomogeneous high in signal(arrow). Figure 4. Prostatitis.Figure 4a:T2showed the focus located in right peripheral zone of prostate,had local nodus of inhomogeneous low signal(arrow).Figure 4b:ADC image showed the peripheral zone had homogeneous high signal, without abnormal focus(arrow).Figure 4c:DWI showed the peripheral zone had homogeneous low signal,without abnormal focus(arrow).

近年來(lái)研究證實(shí)可以運(yùn)用ADC量化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)前列腺病變[1]。DWI的成像基礎(chǔ)是水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，通過(guò)測(cè)量組織水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的速度和方向，推測(cè)組織內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)狀態(tài)的細(xì)微變化，其組織信號(hào)對(duì)比就是基于水分子的布朗運(yùn)動(dòng)，如果水分子在體內(nèi)能自由移動(dòng)，會(huì)使此處失相位，信號(hào)降低；反之如果水分子擴(kuò)散受限制，則較少失相位，信號(hào)較高[3]。 ADC是DWI的主要評(píng)估指標(biāo)，能反映整體組織結(jié)構(gòu)特征及組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的信息[3，6]。b值是DWI中的一個(gè)重要參數(shù)，通過(guò)改變擴(kuò)散梯度磁場(chǎng)的強(qiáng)度、間隔時(shí)間和持續(xù)時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)，通過(guò)結(jié)合至少2次以上的不同b值所得DWI即可得到ADC圖。因?yàn)槿コ烁饕蛩氐挠绊?，ADC圖能夠真正反映組織內(nèi)水分子擴(kuò)散變化，對(duì)水分子擴(kuò)散變化的觀察更直觀、更精確[7]。

Pca癌灶和非癌區(qū)的病理基礎(chǔ)不同，水分子擴(kuò)散也不同，表現(xiàn)在DWI和ADC圖上即為信號(hào)的差別。正常前列腺組織（包括外周帶、移行帶和中央?yún)^(qū)）細(xì)胞的大小、形態(tài)、密度及分布正常，排列較規(guī)則，水分子運(yùn)動(dòng)有較高的自由性，ADC值也相應(yīng)較高，故在DWI上呈較低信號(hào)，ADC值較高，ADC圖上呈較高信號(hào)[7-8]。而癌區(qū)通常是由眾多較小、緊密排列的腫瘤細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞密度大，腫瘤組織有著比正常細(xì)胞更多的細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間的膜結(jié)構(gòu)，另外由于腫瘤細(xì)胞的增殖，細(xì)胞外間隙受壓、扭曲、變小，細(xì)胞外間隙內(nèi)的水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受到限制，這些原因共同造成了腫瘤區(qū)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的減弱，ADC值的下降，在DWI上呈較高信號(hào)，ADC圖上呈低信號(hào)[5，7-8]。在本組資料中，DWI診斷正確的19例癌灶中，16例源于外周帶，3例源于中央帶，在DWI上均呈高信號(hào)，在對(duì)應(yīng)ADC圖上呈低信號(hào)，與周邊正常結(jié)構(gòu)對(duì)比較明顯，得以正確診斷。

前列腺增生主要發(fā)生于移行帶，前列腺體積增大，但單位體積內(nèi)細(xì)胞數(shù)量并無(wú)明顯增加，增生的腺上皮細(xì)胞接近于正常細(xì)胞，組織內(nèi)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)未受到限制，因此前列腺增生病灶并不造成ADC值的下降，DWI上呈低信號(hào)，ADC圖上呈高信號(hào)，與正常前列腺組織接近[5，7]，與癌灶信號(hào)特征對(duì)比較明顯，可以據(jù)此鑒別。

由于設(shè)備、軟件的差異以及掃描參數(shù)的不同和診斷者的主觀因素等原因，目前國(guó)內(nèi)關(guān)于前列腺外周帶癌的ADC值尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，故診斷準(zhǔn)確率也有差別。國(guó)內(nèi)郭雪梅等[1]研究表明，在b值為0、800s/mm2時(shí)，取病灶內(nèi)最小ADC值≤1.24×10-3mm/s作為診斷前列腺外周帶癌的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，敏感性、特異性、準(zhǔn)確性分別為80.58%、92.42%、86.73%。本組資料顯示在采取相同條件下，敏感性、特異性、準(zhǔn)確性分別為86.4%、 91.7%、89.1%，兩者接近。本組資料證實(shí)，DWI診斷準(zhǔn)確率高于B超 （P<0.05），DWI與MR＋DWI診斷準(zhǔn)確率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），常規(guī)MRI低于MR＋DWI診斷準(zhǔn)確率（P<0.05）。故在常規(guī)MRI基礎(chǔ)上，結(jié)合DWI能提高對(duì)Pca診斷的準(zhǔn)確性，彌補(bǔ)常規(guī)MRI的不足。

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