超高b 值DWI-IVIM聯合DCE-MRI對前列腺癌的診斷價值

王 松 夏金翔

合肥市第二人民醫院醫學影像中心，安徽合肥 230011

前列腺癌是一種常見的男性惡性腫瘤，早期癥狀不明顯，隨著年齡的增長，發病率呈上升趨勢[1-2]。前列腺癌的病死率僅次于肺癌[3]。目前，磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）是診斷前列腺癌常見且效果較佳的影像學檢查方法，其具有較小彌散敏感系數（b 值）和較短獲取圖像時間，能夠提高早期前列腺癌診斷的敏感度，且當b 值較高，在1500～2500 s/mm2時，彌散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）診斷效能可達到最佳[4-5]。近幾年，功能成像技術作用較大，彌散加權成像-體素內不相干運動（diffusion weighted imaging-intravoxel incoherent motion，DWIIVIM）及動態對比增強磁共振成像（dynamic contrastenhancement magnetic resonance imaging，DCE-MRI）的灌注價值引起廣泛關注，為此本研究探討其對前列腺癌的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2017 年2 月至2020 年7 月合肥市第二人民醫院收治的80 例疑似前列腺癌患者的臨床資料，年齡43～66 歲，平均（54.2±4.8）歲；血清前列腺特異抗原（prostate specific antigen，PSA）3.09～105.20 ng/ml，平均（21.43±6.95）ng/ml。本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準。

納入標準[6]：①病理檢查結果明確；②年齡＞18 歲；③臨床及影像學資料完整；④自愿參與本研究并簽署知情同意書。排除標準：①行DCE-MRI 檢查前進行放化療；②患有MRI 檢查禁忌證；③依從性差。

1.2 檢查方法

采用西門子3.0T skyra 核磁共振儀，體相控陣線圈?；颊叱盅雠P位，行平掃，FSE 序列三平面T2WI（TE 134 ms、TR 4200 ms、FOV 300 mm×300 mm、矩陣320×224），橫斷位T1WI（TE 7.5 ms、TR 440 ms、FOV 350 mm×350 mm、矩陣128×128）和DWI-IVIM。①超高b 值DWIIVIM：采用單次激發SE-EPI 序列，DWI-b 2000 s/mm2，TR/TE 5000 ms/57 ms，FOV 280 mm×280 mm，層厚/層間距4 mm/0.5 mm，矩陣128×128，激勵3 次。②DCEMRI：用超高場強MRI 高分辨率VIBE 動態增強，LAVAFLEX 序列，TR 4272 ms，TE 206 ms，層厚/層間距4 mm/2 mm，矩陣512×512，視野350 mm×350 mm，掃描翻轉角5°、10°、15°、3°、6°、9°、12°共7 個序列，每序列掃描一個時相。隨后進行注射，翻轉角15°進行動態增強掃描，掃描參數同多翻轉角，重復35 期，時間分辨率為5 s/期。掃描開始時，選擇釓雙胺注射液[通用電氣藥業（上海）有限公司，批號：20110320]為對比劑，經肘前靜脈注射15 ml，流速3.0 ml/s，后注射20 ml生理鹽水，流速3.0 ml/s。

1.3 影像分析

由兩名影像醫生雙盲閱片，以T2WI 常規影像為參照，醫師人工繪圖繪制選取超高b 值DWI、IVIM 和DCE 感興趣區（region of interest，ROI），面積約30 mm2。收集完畢后，西門子SOMATOM Drive Data Sheet 完成影像數據處理并完成ROI 繪圖，收集容癌灶區、增生區、正常區的積轉換常數（Ktrans）和速率常數（Kep），收集不同區域（中央區、移行區、外周區）表觀擴散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）值和f 值。

1.4 影像結果判定

半定量參數ADC 值低于正常值，且定量參數Ktrans、Kep值高于正常值范圍（Ktrans0.045～0.050，Kep0.140～0.145）為陽性，至少兩項檢查值均在正常值范圍時為陰性，以病理檢查結果為金標準，評價診斷效能。

1.5 統計學方法

采用SPSS 18.0 統計學軟件進行數據分析，符合正態分布計量資料用均數±標準差（）表示，兩組間比較采用t 檢驗；不符合正態分布的用中位數（M）和四分位數（P25，P75）表示，兩組間比較采用秩和檢驗。計數資料用例數或百分率表示，組間比較采用χ2檢驗。以P <0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 病理檢查結果

49 例患者病理檢查結果為前列腺癌，年齡45～66 歲，平均（55.1±4.8）歲；31 例患者病理檢查結果為前列腺增生，年齡43～64 歲，平均（53.5±4.2）歲。

2.2 影像結果

T2WI 下27 例前列腺癌患者外周區小結節低信號；22 例前列腺癌患者移行區或中央區低信號灶且影像邊界模糊。T2WI 下11 例前列腺增生患者中央區分界清楚，外周區均勻高信號，影像形態月牙狀變??；20 例前列腺增生患者中央區腺體增大，多個結節樣混雜高低信號，邊界清晰，外周區均勻高信號，影像形態月牙狀變薄。

DCE-MRI 結果顯示，前列腺癌灶呈明顯高灌注樣態，強化掃描為速升速降，少部分速升緩降。增生區的灌注曲線多為平臺型速升。見圖1。

圖1 前列腺癌患者影像圖

2.3 超高b 值DWI-IVIM 診斷不同區域ADC 值及f 值比較

前列腺癌患者不同區域ADC 值低于前列腺增生患者，f 值高于前列腺增生患者，差異有統計學意義（P ＜0.05）。見表1。

表1 超高b 值DWI-IVIM 診斷不同區域ADC 值及f 值比較（）

表1 超高b 值DWI-IVIM 診斷不同區域ADC 值及f 值比較（）

注：DWI-IVIM：彌散加權成像-體素內不相干運動；ADC：表觀擴散系數

2.4 前列腺癌灶區、增生區和正常區的Ktrans、Kep 值比較

前列腺癌灶區、增生區和正常區Ktrans、Kep值比較，差異有統計學意義（P ＜0.05）。見表2。

表2 前列腺癌灶區、增生區和正常區的Ktrans 和Kep 值比較[M（P25，P75）]

2.5 不同檢測方法的診斷效能

超高b 值DWI-IVIM 檢測的靈敏度為91.84%，特異性為77.42%；DCE-MRI 檢測的靈敏度為91.84%，特異性為74.19%；聯合檢測的靈敏度為95.92%，特異性為90.32%。見表3。

表3 不同檢測方法的診斷效能

3 討論

癌細胞在前列腺組織內增殖較快，核漿比增加，細胞內水分子運動受限，較正常前列腺組織，癌細胞間間隙更小，水分子擴散程度下降[7-9]。DWI 采集細胞中水分子自由擴散的特征信號成像，反映細胞膜之間或內外的水分子擴散程度及癌細胞中擴散的變化情況；擴散受限時，DWI 為高信號，ADC 圖為低信號[10-12]。在高b 值甚至超高b 值下，DWI 能夠產生更強的彌散梯度場，信號下降程度更大[13-16]。本研究在超高b 值下完成數據采集，前列腺增生的中央區、移行區及外周區與周圍肌肉等組織表現相同，均為極低信號；而前列腺癌組織表現為高信號，ADC 表現為低信號。前列腺癌患者不同區域ADC 值低于前列腺增生患者，f 值高于前列腺增生患者（P ＜0.05），提示超高b 值檢測有助于區分兩者。

大部分前列腺癌發生于外周區，25%～30%發生在中央區，前列腺癌的癌變腺體和組織呈緊密排列，DWI 檢查中表現為低信號[17-18]。而前列腺增生中的間質增生表現為組織排列緊密，檢查中也表現為低信號，所以，間質增生型的前列腺增生與中央區的前列腺癌不容易通過鑒別區分[19-21]。外周區前列腺癌與前列腺增生易區別，但大年齡前列腺癌患者多數伴有移行區增生，外周區變薄，難以觀察，且部分癌變會同時發生于中央區和外周區[22-23]。DCE-MRI 成像能夠同時提供前列腺形態和代謝信息，但在診斷特異性方面存在不足。

前列腺組織血供途徑不夠豐富，而常規前列腺T1WI 序列檢查缺乏強化特征，病灶惡化程度很難由醫師通過肉眼判斷，因此在診斷效能上存在不足[24-25]。DCE-MRI 參照多種參考指數，通過輸入函數模型進行定量分析，本研究選用Ktrans、Kep為參數指標，其中Ktrans值為關鍵指標，Kep值為輔助指標[26-28]。結果顯示，前列腺癌灶區、增生區和正常區Ktrans、Kep值比較，差異有統計學意義（P ＜0.05）。

本研究發現，超高b 值DWI-IVIM 能夠有效區分前列腺癌和前列腺增生，但在癌癥惡化程度診斷上存在不足，而DCE-MRI 可有效彌補這一點，同時二者聯合檢測在靈敏度、特異性、陽性預測值、陰性預測值均有較好的表現，在前列腺癌的檢測意義較大，值得臨床推廣。本研究雖獲得一定結論，但因樣本容量有限，仍期待更大樣本量研究不同的灌注曲線類型及分組評價診斷效能，提供更加精準的結果。