胡起立， 宋黎涛， 黄 松

(上海中医药大学附属第七人民医院 影像科, 上海 200137)

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是一种发生在前列腺上皮组织的恶性肿瘤，在男性恶性肿瘤发病率中排第6位，是世界范围内老年男性发病率最高的一种恶性肿瘤，严重威胁男性健康[1,2]。目前临床常用组织穿刺活检Gleason评分及血清前列腺特异性抗原(prostate specific antigen，PSA)检查预测PCa病理分期及预后，但病理活检为有创性检查，患者接受度存在差异，而PSA虽具有高度组织特异性，但无肿瘤特异性，在前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，BPH)等前列腺良性疾病中也可能升高，因而早期诊断PCa特异性较低，易造成误诊或漏诊[3-5]。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)已成为检查前列腺疾病的最佳影像学检查方法，动态增强扫描MRI(dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)可显著提高PCa诊断效能[6,7]，但关于DCE-MRI相关定量参数与血清前列腺游离特异性抗原(free PSA，fPSA)/前列腺总特异性抗原(total PSA，tPSA)比值联合对PCa的诊断效能研究尚较少，且无统一定论[8]。因此本研究主要探讨了这一内容。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年12月1日～2019年12月1日本院收治的前列腺病患360例，包括病例活检穿刺证实为BPH的患者192例(BPH组)和PCa患者168例(PCa组)。BPH组患者年龄51～80岁，平均年龄(62.34±13.67)岁，平均体质量指数(body mass index，BMI)为(23.67±2.45)kg/m2；PCa组患者年龄52～80岁，平均年龄(63.57±12.64)岁，平均BMI为(24.13±2.29)kg/m2。两组患者年龄、BMI比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。纳入标准：①均经临床和影像学、手术及病理穿刺证实；②均为初次就诊患者；③均行常规MRI及DCE-MRI扫描。排除标准：①体内有金属植入物、多动症或幽闭恐惧症等不符合MRI检查条件者；②不能配合调查研究者；③入院检查前2月内有前列腺穿刺活检史。本研究经过本院道德伦理委员会批准通过，所有样品采集及资料调查均取得患者及其家属知情同意并签字确认，符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》。

1.2 方法

1.2.1标本采集

采集所有患者治疗前空腹外周静脉血3 mL，4 ℃下3500 r/min(有效离心半径6.6 cm)离心10 min分离血清，立即送检或置于-80 ℃冰箱保存待检。

1.2.2血清fPSA和tPSA水平检测

采用酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)检测血清fPSA水平(Human fPSA ELISA Kit，货号：ab188389，英国Abcam公司)、tPSA(Human tPSA ELISA Kit，货号：ab188388，英国Abcam公司)。血清正常值参考范围：tPSA≤4.0 ng/mL；fPSA≤ 0.75 ng/mL。

1.2.3MRI及DCE-MRI检查

采用德国西门子公司3.0T MR成像仪的体部相控阵线圈进行扫描，扫描前禁食禁水4 h并排空膀胱，患者取仰卧位，线圈中心对准趾骨联合，扫描范围覆盖前列腺及精囊，扫描序列包括轴位T1WI、T2WI、T2WI FS及冠状位T2WI、矢状位T2WI。DCE-MRI扫描前，采用高压注射器以0.2 mL/Kg剂量、2 mL/s流速静脉注射钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)对比剂，注射完成后立即注射20 mL 0.9%生理盐水。对比剂注射完成后行DCE-MRI扫描，轴面T1WI参数设置：TR 3.0 ms，TE 1.35 ms，层厚4 mm，矩阵240×320，翻转角13°，宽带500 Hz，每次扫描时间13～16 s，共扫描20次。

1.2.4图像后处理及观察指标

将获得原始图像和动态图像导入Jim image analysis软件进行数据处理，T1值主要用于信号转换，勾画DCE-MRI感兴趣区域(region of interest，ROI)，选取时注意避开血管坏死区，大小约15 mm×15 mm，将时间-浓度曲线作为血管输入函数，采用ETK模型进行血管渗透性定量分析，得到血管相关定量参数：体积转运常数(Ktrans)、对比剂从血管外细胞外间隙返回血浆的速率常数(Kep)及血管外细胞外间隙容积比例分数(Ve)，其中Ve=Ktrans/Kep。每个病变区测量3次取平均值。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 PCa组与BPH组患者DCE-MRI定量参数比较

与BPH组比较，PCa组患者的Ktrans和Kep水平显著升高，差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者的Ve参数比较，差异无统计学意义(P>0.05)。详见表1。

表1 PCa组与BPH组患者的DCE-MRI定量参数比较

2.2 PCa组与BPH组患者血清fPSA、tPSA及fPSA/tPSA水平比较

与BPH组比较，PCa组患者血清fPSA、tPSA水平显著升高，fPSA/tPSA显著降低，差异均有统计学意义(P<0.05)，详见表2。

表2 PCa组与BPH组患者血清fPSA、tPSA及fPSA/tPSA水平比较

2.3 PCa患者DCE-MRI定量参数Ktrans、Kep水平与血清fPSA/tPSA水平的相关性分析

Pearson分析结果发现，PCa患者Ktrans、Kep水平与血清fPSA/tPSA水平均呈负相关(P<0.05)。详见图1。

图1 PCa患者Ktrans(a)、Kep(b)水平与血清fPSA/tPSA水平的相关性

2.4 DCE-MRI参数和血清fPSA/tPSA对PCa的诊断效能分析

分别以Ktrans、Kep水平与血清fPSA/tPSA水平为检验变量绘制ROC曲线，详见图2。三者单独检测诊断PCa和三者联合诊断的曲线下面积(area under the curve，AUC)详见表3。结果证实联合诊断优于单一指标检测(P<0.05)。

表3 DCE-MRI参数、血清fPSA/tPSA对PCa的诊断效能

图2 DCE-MRI参数、血清fPSA/tPSA诊断PCa的ROC曲线

3 讨论

绝大多数PCa难以与BPH结节相鉴别，BPH与PCa亦常常合并存在，早期鉴别诊断更是十分困难[9]。而DCE-MRI有助于精确定位癌症病灶，大大增加鉴别诊断的准确性。与普通MRI及1.5 T MRI比较，本研究采用3.0T DCE-MRI和18通道相控阵圈采集前列腺多期动态图像，信噪比和空间分辨率较高，可降低小病灶漏诊率，患者接受度也高[10-12]。Ma等[13]研究报道，与BPH组相比，PCa组患者的Ktrans、Kep、Ve、Vp均较高，Kep联合表观扩散系数(ADC)诊断效率最高，且Ktrans+Kep+Ve+ ADC联合使用时诊断效率比单一指标明显提高。陈钇地等[14]研究报道，Ktrans、Kep值随PCa高、中、低分化程度依次升高，与Gleason评分及血清PSA具有相关性，对前列腺癌患者病理分级有一定预测价值。本研究结果发现，与BPH组比较，PCa组患者Ktrans、Kep水平显著升高，Ktrans和Kep水平单独诊断PCa的AUC分别为0.793和0.864，Ktrans=0.24/min时诊断PCa的灵敏度为68.50%，特异度为82.80%；Kep=0.39/min时诊断PCa的灵敏度为74.40%，特异度为86.50%，与文献报道一致，提示DCE-MRI参数Ktrans、Kep对PCa与BPH的鉴别诊断有一定参考价值，但灵敏度、特异度均不佳，存在一定缺陷。

PSA在血清中有fPSA、tPSA两种存在形式，付敏等[15]报道，与正常对照组比较，BPH组、PCa组患者血清fPSA、tPSA依次升高，fPSA/tPSA比值依次降低，联合检测可提高对PCa的鉴别诊断价值，此结论在王志粉等[16]的研究报道中也有体现。本研究结果发现，与BPH组比较，PCa组患者血清fPSA、tPSA水平显著升高，fPSA/tPSA显著降低，fPSA/tPSA诊断PCa的AUC为0.894，fPSA/tPSA=14.29%时诊断PCa的灵敏度为87.50%，特异度为89.60%，与文献报道一致，提示血清fPSA和tPSA水平升高与PCa发生有关，fPSA/tPSA可能对PCa诊断有一定参考价值。但张红侠等[17]研究报道，fPSA+tPSA+MRI+直肠超声联合检测诊断急性前列腺炎的符合率、敏感性和特异性均显著高于fPSA+tPSA、前列腺MRI及直肠超声单独检测。这可能是因为PSA虽具有前列腺组织特异性，但并不具有PCa特异性，血清PSA水平升高也可发生于前列腺炎、BPH、急性尿潴留、直肠检查或按摩等，因此单一检测血清PSA水平可能对PCa诊断有一定缺陷，应联合其他传统的检测方法如前列腺MRI和直肠超声以提高其敏感性和特异性。

因此本研究采用Ktrans、Kep水平与血清fPSA/tPSA三者联合诊断PCa，结果发现，三者联合诊断的AUC为0.961，灵敏度为89.90%，特异度为96.40%，显著优于单一指标检测。本研究还发现Ktrans、Kep水平与血清fPSA/tPSA水平呈负相关，提示DCE-MRI参数Ktrans、Kep与血清fPSA/tPSA联合检测可提高对PCa的诊断效能，可能对临床有更高参考价值。但由于本研究样本量少，而且Ktrans、Kep水平与血清fPSA/tPSA水平联合诊断的最佳阈值尚不确定，有待进一步增加样本量深入探究。