DWI對前列腺癌療效監(jiān)測及ADC值與PSA相關(guān)性研究

劉會佳，趙娓娓，任芳，黃旭方，李娜，侯煒寰，潘奇，宦怡，任靜

·前列腺MRI專題·

DWI對前列腺癌療效監(jiān)測及ADC值與PSA相關(guān)性研究

劉會佳，趙娓娓，任芳，黃旭方，李娜，侯煒寰，潘奇，宦怡，任靜

目的探討前列腺癌(PC)患者治療前后擴散加權(quán)成像(DWI)表現(xiàn)及表觀擴散系數(shù)(ADC)值與前列腺特異性抗原(PSA)的相關(guān)性，從而以ADC值為定量分析指標，將DWI用于PC療效的監(jiān)測與評估。方法48例經(jīng)病理證實的PC患者均行內(nèi)分泌治療，其中12例行去勢手術(shù)。分別在患者治療前及治療后30天行常規(guī)MRI及DWI檢查，測量其治療前后的ADC值和血清PSA水平，并對其進行相關(guān)性分析。結(jié)果48例PC患者治療前病灶A(yù)DC值為(0.778±0.108)×10-3mm2/s，PSA值為(28.055±28.880) μg/L；治療后病灶A(yù)DC值顯著升高為 (1.068±0.187)×10-3mm2/s(P<0.05)，PSA值顯著降低為(6.265±13.203) μg/L(P<0.05)；Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示PC患者治療前后ADC值與PSA均呈負相關(guān)(r=-0.677,P=0.001；r=-0.644,P=0.00)。結(jié)論PC患者內(nèi)分泌治療后ADC值升高，與PSA水平呈負相關(guān)，DWI有望連續(xù)、定量、便捷地監(jiān)測和評估PC療效。

前列腺腫瘤；磁共振成像；擴散加權(quán)成像；前列腺特異性抗原

MRI對于前列腺癌的診斷優(yōu)勢已得到臨床的廣泛認可，研究表明前列腺癌病灶在常規(guī)MRI、擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)、磁共振成譜學(xué)(magnetic resonance spectroscopy，MRS)、磁共振增強中的表現(xiàn)均有各自的特征，MRS要求磁場均勻性好、掃描時間長等因素使其不能廣泛應(yīng)用于臨床；另外部分患者對比劑過敏等情況也使得MRI增強掃描的應(yīng)用受到了限制；而DWI的優(yōu)勢已日趨明顯，本研究旨在探討前列腺癌(prostate cancer，PC)患者治療前后DWI表現(xiàn)和表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值的變化情況及其與前列腺特異性抗原(prostate specific antigen，PSA)的相關(guān)性，從而以ADC值作為定量分析指標，將DWI用于PC療效的監(jiān)測與評估。

材料與方法

1.病例資料

搜集2011年1月-2013年12月在本院行前列腺MRI檢查的前列腺癌患者共48例(25例病變發(fā)生部位在外周帶，12例在中央帶，11例外周帶和中央帶均累及)，所有病例均經(jīng)病理學(xué)或穿刺證實。患者年齡56～87歲，平均71.2歲，PSA值為5.94～132 μg/L。所有患者均在治療前及內(nèi)分泌治療后30天行MRI檢查，并記錄治療前后行MRI檢查時的PSA值。

2 檢查方法

MRI常規(guī)及DWI掃描采用Siemens magnetom trio tim 3.0T磁共振掃描儀，體相控陣線圈，患者取仰臥位，掃描范圍以前列腺中央部為中心，行前列腺整體掃描，檢查前排便，適度充盈膀胱。MRI檢查序列包括橫軸面T1WI、T2WI及冠狀面T2WI。掃描參數(shù)：SE序列T1WI，視野220 mm×220 mm，TR 550 ms，TE 13 ms，層厚4.0 mm，激勵次數(shù)3次，矩陣448×448；T2WI序列，視野220 mm×220 mm，TR 4430 ms，TE 78 ms，激勵次數(shù)3次，矩陣320×256；DWI使用單次激發(fā)EPI序列，視野400 mm×400 mm，TR 7200 ms，TE 67 ms，激勵次數(shù)8次，矩陣320×256，b值分別采用0和1000 s/mm2。

在軸面顯示病灶最大層面觀察病灶在T2WI及DWI上的信號特點，并由2位放射科醫(yī)生各選一個包含60個像素的興趣區(qū)分別測量ADC值，取其平均值，并記錄PSA值；在行內(nèi)分泌治療后30天再用相同方法測量治療后病灶處ADC值，病灶盡量選擇在同一層面，并記錄PSA值。

統(tǒng)計學(xué)分析采用SPAA軟件，采用非參數(shù)檢驗分別對治療前后PSA值及ADC值進行比較，對治療前后PSA值及ADC值的相關(guān)性進行Pearson相關(guān)分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)果

1.PC治療前后MRI表現(xiàn)

發(fā)生于中央帶及外周帶的PC在T2WI上均呈低信號，腫瘤邊界可光滑或欠清，DWI上呈高信號，ADC值降低；累及精囊腺者表現(xiàn)為T2WI上片狀低信號，骨轉(zhuǎn)移表現(xiàn)為斑片狀長T2信號且DWI上呈高信號。本組25例發(fā)生于外周帶的PC患者，治療后14例腫塊在T2WI上基本消失，顯示不清，8例腫塊未見明顯變化(其中5例ADC值明顯升高)，3例腫塊變大；12例發(fā)生于中央帶的PC患者，治療后7例腫塊顯示不明顯，4例腫塊未見明顯變化(其中2例ADC值明顯升高)，1例腫塊變大；11例中央帶及外周帶均累及的PC患者，治療后6例腫塊顯示不明顯，3例腫塊未見明顯變化(其中2例ADC值明顯升高)，2例腫塊變大。治療后前列腺信號較前略減低，體積減小，尤以外周帶明顯(圖1、2)。

圖1 患者，59歲，治療前PSA值為46.3μg/L，治療后PSA值為1.02μg/L。a) 治療前橫軸面T2WI示前列腺腫塊向右后上方生長侵犯右側(cè)NVB; b) DWI圖像示腫瘤呈明顯高信號影；c) 同一層面ADC圖像示腫瘤ADC值降低，ADC值為0.82×10-3mm2/s；d) 行去勢手術(shù)及內(nèi)分泌治療后復(fù)查MRI示前列腺腫瘤體積較前明顯減小，侵犯右側(cè)NVB較前好轉(zhuǎn); e) 同一層面橫軸面DWI圖像；f) 同一層面橫軸面ADC圖像，ADC值為1.12×10-3mm2/s。

2.PC治療前后PSA、ADC值的變化特點

48例PC治療后6例PSA值升高，4例未見明顯改變，38例PSA值減低；ADC值變化趨勢與PSA相反。分別對治療前后PSA、ADC值進行參數(shù)檢驗，治療后患者血清PSA明顯減低(P<0.05)，而ADC值明顯升高(P<0.05，表1)；對治療前后PSA值及ADC值的相關(guān)性進行Pearson相關(guān)分析(r=-0.677,P=0.001；r=-0.644,P=0.001，圖3)，顯示PSA值與ADC值呈負相關(guān)。

圖3 治療前后PSA值及ADC值相關(guān)性分析。a) 治療前PSA值與ADC值相關(guān)性分析；b) 治療后PSA值與ADC值相關(guān)性分析。

討論

1.內(nèi)分泌治療

目前用于前列腺根治性切除術(shù)后、根治性放療后或根治性前列腺切除術(shù)前、放療前給予輔助性的內(nèi)分泌治療，可采用單獨去勢治療、抗雄激素藥物及聯(lián)合雄激素阻斷治療，對于PC晚期患者可以治療殘余病灶、微小的轉(zhuǎn)移病灶、殘余陽性淋巴結(jié)，提高患者長期存活率。對較早期前列腺癌患者可有一定的降低分期、生化復(fù)發(fā)率、外科切緣陽性率的作用。

2.PSA值變化特點

PSA是前列腺上皮細胞分泌的絲氨酸蛋白酶，目前廣泛用于PC的早期診斷和治療監(jiān)測，正常情況下前列腺腺泡內(nèi)容物與淋巴系統(tǒng)之間存在著由內(nèi)皮層、基底細胞層和基底膜構(gòu)成的屏障，發(fā)生前列腺癌病變時這道屏障遭到破壞，腺泡內(nèi)容物隨之漏入淋巴系統(tǒng)，并進入血循環(huán)，導(dǎo)致外周血中PSA升高。PSA是前列腺上皮細胞的標記物但并不是前列腺癌的特異性標記物，前列腺增生、前列腺炎、前列腺梗死、缺血等疾病及前列腺按摩、膀胱鏡檢、經(jīng)直腸超聲檢查等都會使血清PSA值升高，易得出假陽性結(jié)果。有報道指出約43%的早期前列腺癌PSA在正常范圍內(nèi)，另有文獻指出在男性與女性近尿道及近肛門的腺體、膀胱炎、正常的子宮內(nèi)膜及腫瘤組織中，尤其是在膀胱癌、尿道癌、陰莖癌、腎癌、腮腺癌、結(jié)腸癌、腎上腺癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、卵巢癌中均可檢測到PSA，膀胱癌和腎癌中的瘤組織具有分泌PSA功能。所以僅靠PSA監(jiān)測評估PC的療效具有很大的局限性和片面性。

3.DWI成像特點

DWI是目前唯一無創(chuàng)反映活體組織擴散能力的MR功能成像方法，能在分子水平反映活體組織結(jié)構(gòu)和功能。ADC值為水分子移動的自由度，反映水分子在組織中的擴散程度，擴散快的組織ADC值高，且ADC值還與微循環(huán)灌注有關(guān)，一般來說，低b值時ADC值受灌注影響大導(dǎo)致測量結(jié)果偏大，誤差增大；高b值更能精確反映擴散情況，測量的ADC值受灌注影響較小。相關(guān)文獻指出不同b值時前列腺癌區(qū)治療后ADC值均有升高，對照組和治療組不同b值之間外周帶癌區(qū)ADC值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義[1]。本實驗旨在了解PC治療前后ADC值的變化情況，因此選取更能精確反映擴散情況的高b值。既往研究表明PC病灶內(nèi)結(jié)構(gòu)紊亂，腺泡擁擠，癌細胞核增大，胞漿減少，核漿比增大，這些均導(dǎo)致其擴散受限，從而使病變在DWI多呈高信號影，ADC值明顯降低[2,3]。

4.PC治療前后ADC值及PSA值變化分析

本組48例PC治療后6例PSA值升高，4例未見明顯改變，38例PSA值減低；ADC值變化趨勢同PSA相反，統(tǒng)計學(xué)分析顯示隨著治療前后PSA差值的減少，ADC差值有增加的趨勢，PSA與ADC值呈負相關(guān)，以ADC值作為定量分析指標，將DWI用于PC療效的監(jiān)測與評估是可行的。本組48例患者中9例T2WI上腫塊形態(tài)未見明顯改變，但ADC值卻明顯升高，且與 PSA值變化趨勢相反。筆者分析由于組織細胞代謝及功能學(xué)改變往往早于形態(tài)學(xué)的變化，因此對于PC內(nèi)分泌治療后的療效判斷應(yīng)不僅僅從形態(tài)學(xué)上觀察，也應(yīng)結(jié)合功能成像方法即通過反映活體組織的擴散情況來判斷療效。另外內(nèi)分泌治療后隨著腫瘤細胞及腺體的萎縮、死亡及間質(zhì)成分增加，導(dǎo)致前列腺信號降低、體積減小[4-8]，部分患者腫塊消失；除腫塊本身體積減小、信號減低以外，正常前列腺組織信號也有不同程度地減低，使腫塊與正常前列腺組織難以區(qū)分，對于這部分病灶也應(yīng)結(jié)合ADC值的變化情況來判斷療效。

5.不足和展望

本研究樣本量較少，治療后選擇的時間節(jié)點單一，對于治療后30天以后前列腺癌ADC值的變化情況以及與PSA值的相關(guān)關(guān)系未能進一步研究，因此，下一步本實驗將增加治療后時間節(jié)點來進一步研究ADC值對前列腺癌內(nèi)分泌治療療效的監(jiān)測效果。

總之，本研究表明，PC患者內(nèi)分泌治療后ADC值升高，與PSA水平呈負相關(guān)，因此，DWI有望連續(xù)、定量、便捷地監(jiān)測和評估PC療效。

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StudyofDWIinprostatecancertherapeuticeffectmonitoringandthecorrelationbetweenADCvaluesandPSA

LIU Hui-jia,ZHAO Wei-wei,REN Fang,et al.

Department of Radiology,Xijing Hospital,Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,P.R.China

Objectives：To explore the value of DWI in prostate cancer therapeutic effect monitoring and to analyze the correlation between ADC values and PSA.MethodsForty-eight patients with pathologically proved prostate cancer who underwent conventional MRI and DWI examination before and after hormone therapy were enrolled in this study.Their PSA and ADC values were measured before and after treatment.Correlation between ADC values and PSA was analyzed.ResultsBefore and after treatment,the ADC values were (0.778±0.108)×10-3mm2/s and (1.068±0.187)×10-3mm2/s,respectively;PSA were (28.055±28.880)μg/L and (6.265±13.203)μg/L,respectively.Pearson correlation analysis showed that ADC values and PSA were negatively correlated before and after the treatment (r=-0.677,P=0.001;r=-0.644,P=0.001).ConclusionThe ADC values of PC increase after treatment,and negatively correlate with PSA.Therefore,DWI may be a good method to guide clinical treatment and monitor therapeutic effect in prostate cancer.

Prostatic neoplasms; Magnetic resonance imaging; Diffusion weighted imaging; Prostate specific antigen

710032 西安，第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院放射科

劉會佳(1986-)，女，河北人，碩士研究生，主要從事腹部MRI功能成像研究工作。

任靜，E-mail: jrenmm@126.com

國家自然科學(xué)基金(81370039)；西京醫(yī)院臨床高新技術(shù)新業(yè)務(wù)助推項目(XJGX13LC11)

R737.25; R445.2

A

1000-0313(2014)05-0487-04

2014-02-19

2014-04-14)