磁共振高b值彌散加權成像在篩查前列腺癌中的應用價值探討

夏仕勇 陳 兵 宋 超

前列腺癌已成為老年男性常見的惡性腫瘤之一，其發病率僅低于肺癌和結直腸癌[1]。近年來，前列腺癌的發病率越來越高，當發現時很多已為晚期，如果能及早診斷將會大幅提高其生存率[2]，因此其篩查工作至關重要。血清前列腺特異性抗原 (prostate-specific antigen,PSA) 在前列腺癌的篩查中已普遍應用，通常以4 ng/mL作為鑒別前列腺癌和非前列腺癌的臨界值，PSA值越高，前列腺癌可能性越大，但當PSA值<4 ng/mL也不能完全排除前列腺癌[3]。因此，PSA對前列癌的診斷特異性不足。磁共振檢查是前列腺癌篩查的重要方法，能多方位、多序列成像，具有高軟組織分辨率以及對人體無損傷等諸多優點，目前已經成為前列腺病變的最佳影像檢查方法之一[4]，常用T2WI結合各種功能成像，其中，前列腺彌散加權成像(diffusion-weighted imaging,DWI)為關鍵技術[5]，其高b值導致非癌性組織分子彌散強烈，從而信號降低明顯，因此可增加良、惡性組織DWI信號的對比度，大大提高了前列腺癌的診斷率。本研究重點探討磁共振高b值(b>1 000 s/mm2)DWI在前列腺癌篩查中的臨床應用價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2013年10月至2017年9月在合肥市濱湖醫院診治的32例前列腺病變患者，通過穿刺或手術病理證實，其中前列腺癌24例，前列腺炎或前列腺增生8例，均行磁共振不同b值DWI檢查，年齡53～92歲，平均(73.97±8.23)歲，PSA值0.15～156 ng/mL，其中有2例前列腺癌患者PSA水平在正常范圍內。

1.2 儀器及方法 采用德國西門子Trio Tim 3.0T磁共振成像系統，使用8通道相控陣體線圈完全覆蓋盆腔進行掃描。檢查前，囑患者適量憋尿，訓練呼吸以避免產生較大呼吸偽影。

掃描序列為壓脂T2WI和多b值DWI，方位為橫斷位。橫斷位壓脂 T2WI：TR 5 460 ms、TE 96 ms、層厚4 mm、層間隔0 mm、NEX=2、FOV 380 mm×290 mm、矩陣320×97，壓脂方式SPAIR。多b值DWI：TR 5 000 ms、TE 94 ms、層厚4 mm、層間隔0 mm、FOV 380 mm×290 mm、矩陣128×75；b值分別為800 s/mm2(NEX=6)、3 000 s/mm2(NEX=8)。并于圖像存檔及通信系統圖上繪制圓形感興趣區(region of interest,ROI)，截取面積約為25 mm×25 mm，盡量不要包含尿道、鈣化、出血及周圍血管、神經等，以免導致結果誤差。圖像由2名高年資經驗醫師進行選擇、處理，協商后達成一致，分別多次測量b值為800 s/mm2、3 000 s/mm2的DWI序列行癌性組織及非癌性組織的信號強度，記錄下各ROI的DWI信號強度，取其平均值，將各組ROI信號強度值進行統計學分析，結合病理結果，計算其敏感性、特異性、準確性。

2 結果

2.1 前列腺癌性組織在磁共振成像中的表現 T2WI壓脂，中央葉癌性組織顯示欠清，不易檢出，見圖1。DWI(b=800 s/mm2)癌性組織信號強度較非癌性組織信號稍高，但對比度小，癌性組織與非癌性組織分界欠清，見圖2。DWI(b=3 000 s/mm2)非癌性組織信號明顯減低，癌性組織信號強度較非癌性組織信號明顯高，對比度大，二者分界清晰，見圖3。

圖1 T2WI壓脂。中央葉癌性組織(白色箭頭)顯示欠清

圖2 DWI(b=800 s/mm2)，癌性組織(白色箭頭)與非癌性組織分界欠清

圖3 DWI(b=3 000 s/mm2)，癌性組織(白色箭頭)信號強度較非癌性組織分界清晰

2.2 癌性組織與非癌性組織DWI信號強度值比較 b=800 s/mm2時，癌性組織DWI信號強度值為83.88±17.03， b=3 000 s/mm2時，癌性組織DWI信號強度值48.13±4.40，癌性組織的DWI信號強度均高于與非癌性組織的DWI信號強度，差異有統計學意義(P<0.001)，見表1。b=800 s/mm2時，癌性組織與非癌性組織DWI信號強度差值為29.21±7.22，b=3 000 s/mm2時，癌性組織與非癌性組織DWI信號強度差值為36.46±4.60， 差異有統計學意義(t=10.134,P=0.000)。

表1 24例前列腺癌患者不同b值癌性組織與非癌性組織DWI信號強度值比較

2.3 不同b值診斷前列癌的敏感性、特異性、準確性 病理確診24例前列腺癌，8例為非前列腺癌。b值為800 s/mm2時，21例前列腺癌正確診斷，6例非前列腺癌正確診斷，敏感性= 87.50%、特異性= 75.00%、準確性= 84.38%；b值為3 000s/mm2時，24例前列腺癌正確診斷，7例非前列腺癌正確診斷，敏感性=100.00%、特異性= 87.00%、準確性= 96.88%。見表2。

表2 不同b值診斷前列癌的敏感性、特異性、準確性(%)

3 討論

磁共振T2WI具有高軟組織分辨率的優點，是目前磁共振檢查前列腺癌的常用序列，但由于前列腺腺體的增生、炎癥、出血、纖維化、鈣化等使前列腺的磁共振T2WI信號混雜，癌性組織顯示不清，因而對于前列腺癌的診斷不利[6]。國內外已有研究報道證實DWI對前列腺癌臨床診斷價值，Tamada等[7]認為，DWI能在無創情況下對前列腺癌進行定位及定性診斷，由于癌細胞密度大、細胞外水分子少等原因使水分子彌散受限，而正常細胞水分子彌散未受限，致癌性組織DWI信號相對于非癌性組織信號呈高信號，一般腫瘤惡性程度越高DWI信號對比度越高，DWI能夠抑制非癌性組織信號，而使前列腺癌性組織信號呈相對高信號，增加了對比度，更易檢出癌性組織。我院前列腺磁共振圖像中，T2WI壓脂圖像，癌性組織與周圍非癌性組織信號強度相似，分界不清，不容易觀察；使用DWI掃描，非癌性組織信號減低，癌性組織DWI信號相對于非癌性組織DWI信號明顯提高，對比度大，更容易觀察，癌性組織與非癌性組織DWI信號強度的差異具有統計學意義。這與大多數報道[8-9]DWI聯合T2WI可提高前列腺癌診斷效能的結果是一致的。因此，在觀察前列腺圖像時，可以先讀取DWI圖像，然后再讀取其他序列的圖像，這樣不僅節省診斷時間，提高了工作效率[10]，而且能提高前列腺癌的診斷率，并且對病變的范圍及與周圍組織的關系顯示更清晰，準確評價腫瘤的位置和范圍，對患者治療方案的制定至關重要[11-12]。

DWI的一個重要參數即b值，彌散敏感程度與b值呈正相關，但信噪比與b值呈負相關，所以b值大小的選擇尤為重要，需要在兩者之間達成平衡[13]。隨著b值的增加，癌性組織與非癌性組織DWI信號對比度越大，所以在保證足夠信噪比提前下，一般選擇更高的b值。對于最佳b值的選擇，目前存在多種不同的標準，可能由于磁共振場強、回波時間、磁場周圍環境等各種因素不同，各家醫院根據自己的掃描方案設定最佳b值。本研究使用3.0T磁共振成像系統，選擇b=3 000 s/mm2及b=800 s/mm2所獲得的圖像，比較癌性組織與非癌性組織的DWI信號強度，研究結果顯示，隨著b值提高，癌性組織及非癌性組織DWI信號強度衰減，但非癌性組織DWI信號強度衰減更明顯，兩者信號強度差值越大，對比度越大，病灶顯示更清晰，并且高b值診斷前列腺癌的敏感性、特異性、準確性均優于低b值。所以，3.0T磁共振應用高b值有利于正常前列腺組織和癌組織鑒別[14]。

綜上，DWI在篩查前列腺癌中有十分重要的價值，尤其是高b值具有更明顯的優勢。