磁共振MRS聯合DWI成像對前列腺癌的早期診斷價值

胡 凌 章永明 王武華

前列腺癌是全球男性高發的泌尿生殖系統腫瘤，一年中約有90萬新發病例，尤其在歐美國家[1]，發生率及死亡率高居不下，在我國，人口老齡化速度的加快、生活方式的改變、健康意識的提高及醫療設備的應用使得我國前列腺癌的檢出率明顯增加。研究表現，及時有效地發現早期癌變可降低前列腺癌死亡率，對疾病預后有重大意義。以往通過前列腺特異性抗原(prostate specific antigen，PSA)、MRI、CT及超聲檢查用于前列腺癌的篩查[2]，但往往特異性低，漏診率、誤診率高，病理活檢和手術下病理檢查是診斷金標準，但具有創傷性，不應作為常規篩查手段。近年來，磁共振波譜分析(magnetic resonancespectroscopy，MRS)和磁共振擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)作為1種無創的檢測方法，通過檢測前列腺代謝水平及腫瘤區水分子擴散運動，融合代謝與解剖信息，從不同角度了解活體組織的分子生物學、解剖信息以及功能狀態，提高前列腺癌早期診斷率。本研究通過分析74名疑似前列腺癌患者臨床及影像學資料、病理學結果，探討MRS聯合DWI在前列腺癌的早期診斷價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

收集我院2016年10月至2017年12月疑似前列腺癌患者共74例，年齡47～78歲，平均(62.8±4.6) 歲。納入標準：①所有入選者根據病史、查體、輔助檢查初診為疑似前列腺癌(直腸指檢觸摸到前列腺結節，任何PSA值；PSA>10 μg/L；PSA4～10 μg/L，游離PSA比值異常，<0.16)[3]，需細針穿刺或手術病理明確診斷；②所有入選者均同意細針穿刺活檢或手術治療，同意進行病理學檢查；③所有受試者均同意予常規MRI平掃、DWI或MRS檢查；④簽署知情同意書。排除標準：①有精神疾患，無法配合檢查者；②呈明顯惡液質狀態，或嚴重心肝腎等重要臟器功能損害無法行手術者或生命垂危者；③已確診為前列腺癌前來復查者；④近1個月內有進行前列腺按摩或前列腺穿刺者。⑤未簽署知情同意書者。

1.2 方法與判斷標準

1.2.1 血清PSA(tPSA) 采集就診者空腹靜脈血，當天分離血清并檢測。檢測試劑采用PSA酶聯免疫試劑盒，正常參考值：<4 μg/L。

1.2.2 影像學檢查 采用Sinmens Avanto 1.5T核磁共振掃描儀，使用盆腔矩陣相控陣線圈。所有受試者檢查前1天予無渣流質飲食，必要時口服緩瀉劑，排空宿便，檢查前排空膀胱，指導受試者勻速呼吸，從而減少直腸內容物、尿液移動偽影以及呼吸活動產生的偽影干擾。

常規MRI掃描序列采用快速自旋回波(fast spin echo sequence，FSE)，掃描獲得軸位、矢狀位和冠狀位T2WI，矢狀位和軸位抑脂T2WI，軸位T1WI。DWI掃描采用單次激發平面回波彌散加權(single excitation plane echo sequence，EPI)序列，進行橫斷面掃描，經計算機處理自動生成表觀擴散系數圖(apparent diffusion coefficient，ADC)，計算ADC值。

MRS檢查在常規MRI基礎上進行矢、冠、軸定位，把T2WI序列作為定位像，制定感興趣區(region of interest，ROI)范圍，范圍應包含全部前列腺組織，盡量避開直腸氣體及周圍脂肪、靜脈叢，在ROI周圍增加飽和帶，減少周圍脂肪組織對掃描結果的干擾。使用多體素點分辨波譜(Multi-voxel point resolution spectroscopy，PRESS)序列，重復時間(Repeat time，TR)690，回波時間(Echo time，TE)120，重復次數6，磁場場均勻度設定1.55ppm，掃描時間設定11分36秒，保存參數，進行手動勻場，掃描完畢后，對數據進行后處理，獲取膽堿(Cho)、肌酸(Cr)以及枸櫞酸鹽(Cit)波峰譜線，自動計算(Cho+Cr)/Cit比值。

1.2.3 病理學檢查 所有受試者均進行直腸穿刺活檢或手術病理檢查。

1.2.4 判斷標準 由2名高年資影像科診斷醫師對磁共振影像進行判讀，以MRS檢查中(Cho+Cr)/Cit≥0.911為前列腺癌陽性[4]，DWI 掃描結果ADC 值≤1.24×10-3mm2/s 為陽性[5]，磁共振成像結果與病理學檢查進行對比，以病理學結果作為前列腺癌診斷金標準。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 診斷結果

74例受試者病理證實為前列腺癌者46例，良性前列腺增生28例。DWI 掃描初步診斷為前列腺癌陽性者36例，陰性38例，MRS掃描初步診斷為前列腺癌陽性者35 例，陰性39例，DWI聯合MRS診斷前列腺癌陽性41例，陰性33例(表1)。

表1 不同檢查手段的診斷結果/例

2.2 影像學結果

常規MRI掃描：病理證實的46例前列腺癌者中34 例T2WI成像表現為外周帶內單或多個低信號灶，境界不清，呈小片樣或結節樣，其中外周帶單個病灶3 例，外周帶單側或雙側彌漫性病灶21 例，外周帶侵犯中央帶10 例，中央帶病灶12 例。

DWI和ADC值：46例確診的前列腺癌患者，30例DWI上病灶呈高信號，ADC 低信號改變，ADC平均為(76.16±17.24)×10-5mm2/s，診斷敏感度83.3%，特異性78.6%，準確率70.3%。

MRS掃描：確診為前列腺癌患者MRS病灶區主要表現為Cit峰降低，Cho峰顯著升高。比較前列腺癌病灶區與良性前列腺增生(Cho+Cr)/Cit值，差異有統計學意義(P<0.05)(表2)。(Cho+Cr)/Cit診斷前列腺癌的ROC曲線下面積達0.904，診斷敏感度88.6%、特異度85.7%，準確率74.3%。

表2 受試者的MRS數據結果比較

DWI 聯合MRS診斷前列腺癌的敏感度95.1%，特異度92.8%，準確率87.8%，DWI聯合MRS診斷前列腺癌敏感度、特異度和準確率高于DWI、MRS，差異有統計學意義(P<0.05)(表3)。

表3 影像學檢查結果比較/%

2.3 診斷方法一致性分析

采用配對四格表卡方檢驗分別比較DWI、MRS、DWI聯合MRS與病理學金標準的一致性，計算各自kappa值分別為0.717，0.729，0.876，DWI聯合MRS診斷前列腺癌與病理學結果一致性好。

3 討論

前列腺癌是前列腺上皮性惡性腫瘤，主要發生在外周帶，好發于歐美國家，在中國發病率相對較低。近年來，經濟的發展、飲食結構及生活習慣的改變，我國的前列腺癌發病率呈逐年上升趨勢。前列腺癌在發病早期缺乏特異性，當出現血尿、排尿困難、尿痛、血精、陽痿、骨痛等癥狀時就診則往往癌腫較大或發生遠處轉移，延誤診治。

目前“三階梯”法是泌尿外科學術界較為公認的前列腺癌早期診斷模式：①檢測前列腺特異性抗原(PSA)等腫瘤標志物和直腸指檢(digital rectalexamination，DRE)進行初篩。②進行經直腸前列腺超聲(transreetal uhrasonography，TRUS)、磁共振掃描(MRI)等影像學檢查進一步診斷，并對疑似病灶定位。③選擇TRUS引導下的前列腺穿刺活檢或直接手術切除獲得病理診斷[6]。研究表明，TRUS檢查對早期前列腺癌患者檢查價值有限，前列腺癌典型的外周帶低回聲結節征象并不多見，診斷特異性低，且部分患者排斥經直腸超聲檢查也限制其廣泛應用。磁共振操作簡單易行、無輻射，相對安全與舒適，具有良好的軟組織分辨力及多方位成像能力，能較好地顯示前列腺癌病灶、與周圍組織結構界限，尤其是結合MRS、DWI等序列的功能MRI技術，對前列腺癌早期診斷及臨床分期有較大的應用價值，指導臨床診斷[7]。

DWI對水分子運動敏感，是唯一采用無創方法反映活體組織彌散能力的檢查手段，應用上采用表觀擴散系數ADC值反映組織中水分子彌散情況，當細胞越密集則水分子活動受限，ADC越低，反之細胞排列松散，細胞外液多，水分子擴散自由，ADC值增大[8]。前列腺癌患者富含水分的腺泡結構過度增殖的腫瘤上皮取代、擠壓破壞，水分子彌散受限，ADC降低，細胞高核漿比、細胞外液的減少都可能是癌灶組織水分子彌散受限引起ADC 值降低的原因[9]。本研究有36例ADC值低于1.24×10-3mm2/s，判定為前列腺癌陽性，其中病理學檢查證實為前列腺癌30例，診斷靈敏度78.6%，與病理學金標準一致性較好(kappa值=0.717)。

MRS作為唯一無創地檢測活體組織代謝物的檢查手段，并以譜線的形式反映出組織代謝物變化[10]。檢測指標包括枸緣酸鹽(Cit)、膽堿(Cho)、肌酸激酶(Cre)。Cit 是精液的正常成分，正常和良性增生的前列腺組織均有分泌和濃縮Cit 的能力，Cit 含量很高；前列腺癌者瘤區組織分泌及濃縮Cit 的能力降低或消失，其Cit 含量較低。Cho與細胞膜的增殖、降解有關，前列腺癌瘤區細胞增殖快，細胞膜降解迅速、合成活躍，Cho濃度較高。Cr 與能量代謝有關，Cr在前列腺癌與正常前列腺組織無顯著區別，Cr 峰與Cho 峰大多合并計算。Panebianco等[11]認為前列腺癌病灶區Cit譜波峰明顯下降或消失，Cho譜波峰明顯升高，(Cho+Cr)/Cit常用作評估外周帶前列腺癌的測量值，研究表明當(Cho+Cr)/Cit≥0.911提示前列腺癌可能性大。本研究有35例(Cho+Cr)/Cit大于0.911，判定為前列腺癌陽性，經病理學證實陽性者31例，診斷靈敏度88.6%，準確度74.3%。DWI聯合MRS判定前列腺癌陽性39例，與病理學檢查相符率達87.8%，兩種診斷方式一致性良好(kappa值=0.876)，準確性顯著提高，說明前列腺癌組織結構改變與代謝物情況密切相關，表明DWI聯合MRS對前列腺癌早期診斷有較高診斷價值，這與其他學者的研究結果相一致[12]。

綜上所述，MRS 聯合DWI對早期前列腺癌的診斷具有重要臨床價值，與病理學金標準一致性較好，診斷效能優于單獨選擇MRS或DWI，可提供前列腺癌的解剖、代謝及血流動力學信息，早期診斷前列腺癌并進行臨床分期，并指導穿刺活檢及手術方式選擇，為治療方案的制定及預后評估提供重要價值。