朱光斌 罗锦文 邓 义 关玉宝 杜国新 刘志强 欧阳中敏

血清前列腺特异性抗原（prostate specific antigen，PSA）是筛查前列腺癌（prostate cancer）的重要依据，但前列腺炎、良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia）和前列腺癌均可导致PSA水平升高［1］。弥散加权成像（diffusion‑weighted imaging，DWI）、动态对比增强磁共振成像（dynamic contrast‑enhanced magnetic resonance imaging，DCE‑MRI）可全面描述肿瘤的血流动力学过程及新生血管的生物学特性，已成为前列腺癌术前评估的重要方法［2-3］。本研究回顾性分析经病理证实的83例前列腺疾病患者磁共振DWI、DCE‑MRI检查资料，分析磁共振表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值、灌注加权成像定量参数在前列腺良恶性病变诊断中的价值，以期提高前列腺癌诊断的准确度。

方 法

1.一般资料

收集2017年5月—2020年9月因血尿、排尿困难、尿潴留等相关症状至本院就诊的患者83例，年龄57～84岁，平均（67.21±4.31）岁，按标准化MRI检查和前列腺穿刺获得病理诊断结果，术前常规检测血清PSA水平；其中诊断为前列腺癌45例，良性前列腺增生38例，分别设为前列腺癌组和良性前列腺增生组。另设前列腺癌旁非癌组（样本来自前列腺癌患者癌旁非癌组织，41例）。纳入标准：①具有完整的临床资料及MRI扫描图像满足ADC定量分析要求；②前列腺MRI检查前未接受穿刺、手术、放化疗及内分泌治疗；③MRI检查后2周内进行前列腺病理活检；④临床研究应符合医院伦理委员会相关审批要求，患者对研究知情并签署知情同意书。前列腺癌旁非癌组纳入标准：①前列腺癌仅限于单侧；②MRI图像提示为非癌组织；③前列腺癌靶向穿刺活检，病理结果提示为非癌组织。

2.MR检查与数据采集

采用Siemens Skyra 3.0 T磁共振仪（西门子，德国），16通道体部相控阵线圈。DWI扫描b值分别设置 为0、50、400、1 000、1 400 s/mm2，自动生成ADC图像，测得b值为1 000 s/mm2时的ADC值。动态增强扫描以双筒高压注射器经肘静脉注射钆喷酸葡胺（Gd‑DTPA）20 ml，速率为2.0~3.0 ml/s。磁共振快速三维容积式插入法屏气检查（three‑dimensional volumetric interpolated breath‑hold examination，3D‑VIBE）序列扫描参数：重复时间（TR）5.0 ms，回波时间（TE）1.7 ms，层厚3.0 mm，层间距1.0 mm，层数24，矩阵224×192，激励次数（NEX）=4，共扫描30期。

将DCE‑MR序列导入Siemens TISSUE 4D软件，在软件中自动生成各定量参数的伪彩图，由2名高年资影像科主治医师对感兴趣区（region of interest，ROI）进行勾画，尽量避开出血或钙化灶；采用Tofts药代动力学模型计算容积转运常数（volume transfer constant，Ktrans）、组织间隙‑血浆速率常数（interstitium‑to‑plasma rate constant，Kep）和血管外细胞外间隙容积分数（extravascular extracellular space volume fraction，Ve），测量3次后求平均值。

3.统计学分析

结 果

1.MR平扫及DWI表现

本研究所收集病例癌灶均位于外周带或病灶累及精囊腺、盆腔淋巴结；影像学典型表现是癌灶区T2加权成像（WI）出现结节状低信号，DWI上可见局灶性高信号，ADC图显示有对比周围组织较低的低值区。典型病例影像资料详见图1和图2。

图1 典型病例1（男性，66岁）

图2 典型病例2（男性，74岁）

2.前列腺ADC值、DCE⁃MRI定量灌注参数比较

前列腺癌组DWI信号随b值升高，呈明显高信号，且ADC值较良性前列腺增生组、前列腺癌旁非癌组明显降低，差异具有统计学意义；前列腺癌组DCE‑MRI定量参数中Ktrans、Kep均明显高于良性前列腺增生组、前列腺癌旁非癌组，差异有统计学意义（P<0.05）；3组间Ve比较，差异无统计学意义（P>0.05）；良性前列腺增生组和前列腺癌旁非癌组前列腺ADC值、DCE‑MRI定量灌注参数比较，差异无统计学意义（P>0.05）。ROC曲线分析结果（图3）显示，ADC、Ktrans、Kep值及三者联合诊断前列腺癌的ROC曲线下面积分别为0.805、0.703、0.695、0.906。

表1各组ADC值、DCE⁃MRI参数值的比较

图3 各参数诊断前列腺癌ROC曲线

讨 论

前列腺癌是老年男性患者常见的泌尿生殖系统肿瘤，检测血清PSA是筛查前列腺癌最常用的手段［3］，但良性前列腺增生、前列腺炎和其他非恶性疾病中血清PSA也可能升高［1，4］。多参数磁共振成像（mp‑MRI）是前列腺癌诊断和局部分期最准确的影像学方法［5］，其中T2WI序列能显示外周区前列腺癌低信号灶［3］，但许多病理征象如活检后出血、激素或放射治疗后、前列腺炎、钙化和纤维化等同样表现为外周区域出现低信号，病变类似前列腺癌，这就增加了鉴别诊断难度［6］。此外，前列腺癌患者的前列腺中既有癌组织，也有良性增生组织；而且在临床工作中，往往不但需要诊断是否患有前列腺癌，还需要判断癌组织的具体位置，以指导靶向穿刺活检。为此，本研究在鉴别前列腺癌和良性前列腺增生的基础上增加了“前列腺癌旁非癌组织”分组。

肿瘤组织中血管生成与癌细胞生长紧密相关，局部造影剂浓度与肿瘤血管生成和微血管的通透性有关［7］；DCE‑MRI是一种结合形态学与血流动力学的MRI技术，Tofts在钆浓度‑时间曲线基础上建立的双室药代动力学模型［8］，可以定量分析Ktrans、Kep、Ve等参数。在大多数肿瘤中，Ktrans值受组织血流量和渗透性的共同作用，用于反映对比剂的摄取，即对比剂从血管至肿瘤间隙的跨内皮细胞转运，肿瘤组织的灌注量和渗透性越高，其恶性程度也越高［9］，Ktrans值则越高；Kep属于考察对比剂返回至血管内的反向转运情况的参数，即反映对比剂的廓清；Ve表示肿瘤血管外细胞外间隙容积分数，即肿瘤被血管外细胞外间隙所占据的部分［10］。本研究结果显示，前列腺癌组DCE‑MRI定量参数中Ktrans、Kep均明显高于良性前列腺增生组、非癌组，差异有统计学意义（P<0.05）；3组间Ve比较，差异无统计学意义（P>0.05）。上述结果与过去多项研究的结果一致，其原因可能是肿瘤组织侵袭性增强，致新生血管增多、血管通透性增加，同时新生血管生长快，内皮细胞间隙较周围正常血管内皮间隙明显增大，导致Ktrans、Kep明显升高；而良性前列腺增生病变区域血流灌注虽然较正常组织也有一定增加，但对血管结构和内皮细胞间隙的改变较小，因此Ktrans、Kep变化并不显著。Ve值代表对比剂从血管内渗漏到血管外间隙的容积与整个血管外细胞外间隙容积（extravascular extracelluar space，EES）比值，3组间Ve比较，差异无统计学意义，这可能受血流在时间和空间分布不平衡，EES与组织静水压及缺血分数等诸多因素影响，从而导致Ve值的多变性［10］。

DWI是临床实践工作中使用较为广泛的一种磁共振功能成像技术，能无创检测活体组织内水分子弥散运动，由于恶性肿瘤细胞密度高致使组织间隙减小，组织间水分子自由弥散运动受限，致使DWI采集的信号强度发生改变，造成恶性肿瘤病变的DWI像信号增高［11］，而ADC值与良性病灶相比减低，这一表现与本研究中的结果相一致，且具有统计学意义。超高b值DWI对前列腺癌的诊断灵敏度更高［12］，其定量参数ADC值实际上反映了弥散加权和T2加权的结合，比直接获得的b值图像本身更能反映水分子弥散性能［13］。本研究显示：前列腺癌组随b值升高，DWI信号强度随之增加，ADC值表现为低信号；而良性前列腺增生组、非癌组随b值升高，DWI信号强度变化不显著，ADC值表现为高信号，明显高于前列腺癌组（P<0.05）。这提示ADC值在诊断前列腺病灶中具有较好的参考价值。ROC曲线分析显示，ADC、Ktrans、Kep值及三者联合诊断前列腺癌的曲线下面积分别为0.805、0.703、0.695、0.906，均具有较高诊断效能，提示可以为鉴别前列腺良恶性肿瘤提供更加精确可靠的量化参数。

本研究的局限性：①样本量较少，未进行前列腺癌ADC、灌注定量参数与Gleason评分的相关性研究；②PSA是前列腺癌的重要临床筛查指标，由于患者入院后进行多次PSA检查，本研究并未进行PSA与影像学相关量化指标的相关性研究；③为简化操作，增强临床实用性，在肿瘤勾画ROI时仅选取横轴位最大层面的平均值；④本研究ADC值、Ktrans、Kep及灌注参数联合诊断效能稍低于国内文献［1，3，13］报道，这可能与所选择的样本年龄较大，且均存在血尿、排尿困难、尿潴留等泌尿系症状相关。

综上，ADC值和磁共振灌注定量参数Ktrans、Kep对前列腺癌具有较高的诊断效能，三者联合应用可以为鉴别前列腺良恶性肿瘤、区分前列腺癌灶和非癌组织提供更加精确可靠的量化参数。