赵 珺，张凤翔

（1.内蒙古医科大学研究生院，内蒙古 呼和浩特 010000；2.内蒙古自治区鄂尔多斯市中心医院影像科，内蒙古 鄂尔多斯 017000）

前列腺疾病是老年男性常见病之一，目前我国前列腺癌的发病率呈逐年上升趋势［1］。前列腺癌自然病程多较长，进展较慢，早期临床症状不明显，但也有些进展相对较快，故提高其早期检出率、评估其侵袭性对治疗方案的选择及预后尤为关键［2-3］。

目前，“三阶梯法”的前列腺早期临床诊断模式较被学术界所认可，其分为前列腺特异性抗原、经直肠超声检查或MRI 及穿刺活检。MRI 被认为是无创诊断前列腺疾病最重要的影像学检查方法；但常规MRI 技术对前列腺癌的诊断效能有一定限制。随着影像技术的不断发展，MRI 各种定量技术，如体素内不相干运动（intravoxel incoherent motion，IVIM）成像、扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）、MRI 动态增强扫描（dynamic contrast enhanced MRI，DCE-MRI）等使影像资料数据化，可更直观地分析病灶的生物学特点，不仅提高了对前列腺癌的早期诊断效能，还能够预测前列腺癌的侵袭性，并进行病理（Gleason）评分，进一步指导临床确定最适合的初始治疗策略。现就MRI 各定量技术在前列腺疾病诊断中的应用综述如下。

1 IVIM 对前列腺癌的定量评估

1.1 IVIM 的成像原理 IVIM 是一种通过分析多b值DWI 图像的信号衰减，评估灌注和扩散运动的MRI 成像技术，其将“扩散”和“灌注”进行分离，无创区分及量化体素内水分子的扩散运动和微循环灌注信息。Le Bihan 等［4］提出了基于双指数模型的IVIM模型，用于观察体素内分子的微观运动，包括细胞内外水分子的扩散和血液的微循环灌注，反映病变内在变化优于传统DWI。其信号变化与所用b 值间的关系可用公式表示：S/S0=（1-f）·exp（-b·D）+f·exp［-b·（D+D*）］，其中S 和S0分别代表b 等于某一个b值（b≠0 s/mm2）及b=0 s/mm2时的信号强度；D 为真实水分子扩散系数，表示体素内纯水分子扩散效应，即慢速成分；D*为假性扩散系数，表示体素内由于微循环灌注所致扩散效应，即血液流动的快速扩散成分；f 为灌注分数，表示快速扩散成分在信号衰减中所占的百分比。

1.2 IVIM 在前列腺疾病中的应用 b 值大小及数量的选取对IVIM 的定量参数有一定影响。高b 值可更好地反映纯水分子的扩散运动，故研究IVIM扩散相关系数D 值，应选取高b 值（如1 500、2 000、2 500 s/mm2等）的图像进行分析［5］。

相关研究［6-8］表明，前列腺癌D 值较前列腺其他良性病变明显降低，且差异有统计学意义，这也与恶性肿瘤组织增生活跃、细胞核质比增大，以及细胞外间隙减小、细胞密度增加明显等改变造成肿瘤内弥散比正常组织及良性病变低的结论符合。IVIM成像对早期前列腺癌有较好的诊断效能。国内外研究［9-11］表明，随着前列腺癌的侵袭性和Gleason 评分越高，D 值常有明显降低趋势，这对于高低级别前列腺癌的预测有较高的价值。由于Gleason 评分越高，前列腺癌细胞分化越差、癌细胞增殖越活跃、排列越紧凑，细胞密度的增加意味着细胞膜对水分子运动的阻碍作用越强、D 值降低越明显。这也说明D 值不仅可对前列腺疾病作出定性诊断与鉴别诊断，也可反映前列腺癌的病理分级，从而间接地提示肿瘤的分化程度。也有部分研究称IVIM 中的D值与Gleason 评分的相关性高于ADC 值，Zhang 等［12］报道，D 值区分低级别和中/高级别前列腺癌的能力强于ADC 值（AUC=0.92，0.81；均P＜0.05）。总之，IVIM 成像不仅可早期鉴别前列腺癌和前列腺增生，还可反映前列腺癌的病理分级，提示肿瘤的侵袭性，对前列腺疾病的诊断具有优越性。

2 DKI 对前列腺癌的定量评估

2.1 DKI 的成像原理 DKI 是一种用来评价水分子非高斯分布特征的新方法，2005 年由Jensen 等［13］首次提出，其认为在生物组织内组织结构复杂，情况多变，存在细胞器、细胞膜等限制及细胞内外空间差异，水分子扩散并非真正处于随机状态，呈非高斯分布，需引入DKI 模型。DKI 运用多弥散强度、多弥散角度分析，更高级地描述了水分子扩散受限的过程；更客观地量化实际水分子扩散，反映水分子扩散的受限程度和不均质性；更精确地揭示局部组织微结构及病理生理学改变的重要信息。DKI 信号衰减方程见公式：S=S0exp（-bD+b2·D2·K/6），其中S 是特定b 值的DWI 信号；S0是b=0 s/mm2时的信号；K 是表观扩散峰度，K=0 时符合高斯模型，K 被称为平均扩散峰度（mean kurtosis，MK）；MK 是DKI 最关键的参数，主要反映组织整体扩散的不均匀性，其大小反映组织结构的复杂程度及水分子扩散受限程度，结构越复杂，MK 值越大；D（MD）是指经这种非高斯分布矫正过的ADC［14］。

2.2 DKI 在前腺疾病中的应用 关于DKI 模型中b值的选择可影响MK 值的诊断效能，Jensen 等［13］认为，当b 值较高（0～1 800、0～2 300 s/mm2）时，DWI信号才会明显呈非高斯分布，故DKI 常选择较高的b 值。研究［14-15］表明，DKI 的定量参数对早期前列腺疾病良、恶性的鉴别有很高的价值，以MK 值、MD 值为主。Rosenkrantz 等［16］报道，当在特异性不变的情况下，MK 值对前列腺癌微观结构复杂性的敏感度明显高于ADC 值（b=0～2 000 s/mm2），这是由于在反映组织微结构变化方面DKI 较传统DWI 显示出了更高的敏感度；研究［16-17］表明，DKI 获得的量化参数与肿瘤侵袭性之间存在相关性。Suo 等［18］报道MK值在Gleason 评分6、7 和≥8 分的肿瘤中显著不同（P=0.001），MK 值与Gleason 评分呈正相关（r=0.729，P＜0.001）。姜雨薇等［19］采用DKI 直方图分析15 个癌灶和16 个非癌灶，并对各个百分位数间MK 值的诊断效能进行比较，发现第90 百分位数的MK 值区分低、高级别前列腺癌效能最好；且MK 值与Gleason评分具有显著相关性，这也与Suo 等［18］报道一致。Rosenkrantz 等［16］发现，MK 值可区分低高级别前列腺癌，且优于ADC 值（AUC=0.70、0.62，P=0.010）。这表明DKI 的MK 值、MD 值在侵袭性评估方面优于ADC 值，DKI 可作为一种更有效的模型评估前列腺癌。

3 DCE-MRI 对前列腺癌的定量评估

3.1 DCE-MRI 的成像原理 DCE-MRI 是指经静脉注入小分子含钆（Gd）对比剂后行连续快速扫描获取的快速MRI 序列，通过观察对比剂进入前、中、后期的图像，分析正常或病变组织内对比剂的分布及代谢情况，是一种新兴的用来评价肿瘤血管生成的成像方法［20］。DCE-MRI 定量分析主要从肿瘤组织微血管密度及组织血管通透性改变两方面来评价肿瘤的生理特性，一般采取Tofts 模型进行量化评估，常用的定量参数包括：容积转运常数（Ktrans），反映组织中血管渗透性的高低，与血管通透性呈正比；血管外细胞外间隙体积比（Ve），代表每单位体积内组织中血管外细胞外组织间隙的容积分数，与组织坏死程度成正比；回流速率常数（Kep），是血管外细胞外组织间隙与血浆间速率常数，是上述2 个参数的比值，即Kep=Ktrans/Ve。

3.2 DCE-MRI 在前列腺疾病中的应用 DCE-MRI可对前列腺癌进行定性、半定量及定量多角度的诊断。本文主要讨论定量诊断。

前列腺癌中新生肿瘤血管的形成是癌组织生长、浸润的关键，新生的肿瘤性微血管发育不成熟，血管壁不完整、内皮细胞间的间隙增大，血管通透性增加。DCE-MRI 定量指标主要是利用药代动力学模型从微血管密度变化及血管通透性方面评价前列腺癌组织的血流灌注特征。目前国内外关于DCE-MRI定量技术对前列腺疾病的研究多集中在Ktrans值的诊断价值方面。Panebianco 等［21］研究显示，DCE-MRI 定量指标能提高前列腺癌检查的敏感度和特异度。张冲等［22］对比29 例前列腺癌与51 例前列腺增生患者，指出前列腺癌较前列腺增生的Ktrans值明显升高。赵连萍等［23］研究也发现，Ktrans值诊断前列腺癌的效能最高，其最佳诊断界值为0.171 min-1。DCE-MRI 的量化指标在区分高低级别前列腺癌及根据侵袭性高低临床制订治疗方案等方面有重要价值。Mucci等［24］研究表明，DCE-MRI 定量参数对肿瘤的侵袭性有预测价值；前列腺癌组织微血管密度与Gleason 评分呈正相关，马瑞等［25］对经临床病理活检确诊的67例前列腺癌患者行盆腔前列腺DCE-MRI 检查，将病理Gleason 评分与定量分析指标进一步分析发现：病变区的平均Ktrans值与Gleason 评分呈正相关（r=0.428，P＜0.05），这与刘会佳等［26］研究结果一致。这说明前列腺癌Gleason 评分与DCE-MRI 定量参数呈线性相关，可反映病变分级信息，有助于对前列腺癌的恶性程度进行初步判断，可作为早期无创性预测前列腺癌侵袭性的重要检查方法。

综上所述，MRI 作为一种无创检查方式，对前列腺疾病诊断有着不可替代的优势。MRI 定量技术通过综合分析多种参数，使影像资料数据化，使影像诊断从之前的定性分析趋向于定量分析，显著提高了早期前列腺癌检出率，且可从病灶的生物学角度进行分析和判断，无创预测前列腺癌的侵袭性。随着研究的深入，相信MRI 定量技术在准确诊断前列腺疾病中会占有越来越重要的地位。