3.0 T磁共振 T2WI联合DWI及DCE对前列腺癌的诊断价值

梁洁，季建伟，樊子健，张丽，王现亮

3.0 T磁共振 T2WI联合DWI及DCE对前列腺癌的诊断价值

梁洁1，季建伟2，樊子健1，张丽1，王现亮3*

目的 探讨3.0 T磁共振T2WI联合DWI及DCE对前列腺癌的诊断价值。材料与方法对经病理证实的前列腺疾病患者的影像资料进行回顾性分析，共75例，包括40例前列腺癌患者，35例非癌患者，均行常规T2WI、DWI及动态增强MRI (DCE-MRI)检查，对T2WI、T2WI+DWI、T2WI+DCE及T2WI+ DWI+DCE共四种方法所得的图像进行诊断并评分，同时与病理结果对比，分析四种检查方法对前列腺癌诊断的敏感度、特异度和准确度。结果四种方法对前列腺癌诊断敏感度、准确度有统计学意义(Q值分别为15.391、15.61，P＜0.01)。四种方法敏感度及准确度两两比较，T2WI与T2WI+DWI+DCE，T2WI+DWI与T2WI+DWI+DCE之间差异有统计学意义(P值均＜0.05)。结论3.0 T磁共振T2WI+ DWI+DCE可提高前列腺癌诊断的敏感度及准确度，对前列腺癌有较高的诊断价值，T2WI+DWI的诊断效能略逊于T2WI+DWI+DCE，对难以耐受长时间检查的高龄患者可以作为常规MRI诊断序列。

前列腺肿瘤；磁共振成像

前列腺癌(prostate cancer, PCa)是老年人常见疾病之一，早期诊断恶性病变可以提高患者的生存率[1]。在我国，随着社会的发展，人口老龄化加速，前列腺癌的发病率不断上升。磁共振成像检查具有软组织分辨率高，多参数、多序列成像，以及无辐射等优势，目前已经成为前列腺的最佳影像检查方法之一[2]。但因前列腺癌采用序列多，部分高龄患者难以耐受长时间的检查，影响MRI检查效果，本研究通过常规T2WI与不同功能成像序列联合的比较，旨在选出一种更高效的诊断方法。

1 材料与方法

1.1 一般资料

搜集潍坊市人民医院2014年9月至2015年10月内手术或穿刺病理证实的前列腺疾病患者75例，年龄53～90岁，平均(71.89±8.90)岁，主诉以不同程度的排尿困难、尿频、尿急、尿痛、血尿、尿潴留就诊。

1.2 检查方法

MRI检查采用(Skyra45420 3.0 T，德国西门子公司) 超导型磁共振成像仪，18通道腹部相控阵线圈。

常规MRI：FSE-T2WI前列腺薄层轴、矢和冠状面扫描，扫描参数：TR 4000 ms，TE 105 ms，ETL 25，层厚4 mm，层距0.5 mm，FOV 24 cm× 24 cm，矩阵256×256；FSE T1WI薄层扫描，扫描参数：TR 594 ms，TE 12 ms，层厚4 mm，层距0.5 mm，FOV 30 cm×30 cm，矩阵256×256。

常规DWI：采用平面回波成像EPI序列，b值为0、800 s/mm2，TR 4400 ms，TE 160 ms，层厚4 mm，无间距扫描，激励次数8次，FOV 24 cm× 24 cm，矩阵256×192，自动生成ADC图，扫描时间1 min 40 s。

动态增强MRI (DCE-MRI)：采用3D FLASH (快速三维小角度梯度回波)序列，TR 3.18 ms，TE 1.19 ms，反转角度9°，矩阵224×256，层厚2 mm。扫描开始同时以2 ml/s的流率用高压注射器经静脉注入对比剂钆喷酸葡甲胺(Gd-DTPA)，剂量0.2 mmol/kg，然后注入20 m1生理盐水，扫描时间约4～5 min。

1.3 数据评估

由2名具有资深影像诊断经验不了解临床资料的副主任以上级别医师采用盲法共同阅片，分别对病变形态、位置、信号特点、范围以及是否有外周侵犯、远处转移等进行评价，同时进行强化特征描述，并取得一致意见。根据各方法影像表现给予诊断评分，采用5分制，1～5分别为：极可能是良性、可能是良性、不能确定、可能是癌、肯定是癌。评分为3～5分者判定为癌，评分1或2分判断为非癌。

1.4 诊断标准

根据2015年PI-RADS V2最新诊断标准[3]：(1)常规T2WI外周带：1分，外周带均匀高信号(正常)；2分，线样或楔形低信号或弥漫轻微低信号，边界模糊；3分，信号不均匀或界限不清，呈圆形，中等低信号(包括其他不符合2，4，或5)；4分，界限清楚，均质低信号灶及(或)/团块局限于前列腺内，病灶最大径＜1.5 cm；5分，同4分者，但病灶最大径≥1.5 cm或在外周带及移行带DWI序列上病灶出现确切向前列腺外扩散及(或)侵袭征象。(2)常规移行带T2WI：1分，移行带均匀等信号(正常)；2分，局限低信号或异质的包膜内腺体增生结节(前列腺增生)；3分，信号不均匀，边界不清(包括其他不符合2, 4或5分者)；4分，透镜状或边界不清，信号均匀，中等低信号，病灶最大径＜1.5 cm；5分，同4分者，病灶最大径≥1.5 cm或已确定向前列腺外扩散或侵犯征象。DWI：1分，在ADC和高b值DWI上未见异常信号；2分，ADC上模糊低信号；3分，ADC上局灶性轻微及(或)等低信号，高b值DWI上等或轻微高信号；4分，ADC上局灶性明显低信号，高b值DWI上明显高信号；最大径＜1.5 cm；5分，同4分者，但病灶最大径≥1.5 cm或确切的前列腺外扩展及(或)侵犯征象。DCE：阳性，病灶局灶性强化，强化早于临近正常组织或与邻近正常前列腺组织同时强化，相应的在T2WI及(或)DWI上能发现病灶。阴性，与周围组织相比早期不强化或弥漫性强化，强化部分不能相应的在T2WI及(或)DWI上发现。

PI-RADS V2推荐联合方案的诊断标准：(1)外周带前列腺癌的诊断主要根据DWI序列。1分：DWI评估1分，T2WI评估1～5分，DCE评估阳性或阴性；2分：DWI评估2分，T2WI评估1～5分，DCE评估阳性或阴性；3分：DWI评估3分，T2WI评估1～5分，DCE评估阴性；4分：DWI评估3分，T2WI评估1～5分，DCE评估阳性；DWI评估4分，T2WI评估1～5分，DCE评估阳性或阴性；5分：DWI评估5分，T2WI评估1～5分，DCE评估阳性或阴性。(2)移行带前列腺癌的诊断主要根据T2WI序列。1分：T2WI评分1分，DWI评估1～5分，DCE评估阳性或阴性；2分：T2WI评分2分，DWI评估1～5分，DCE评估阳性或阴性；3分：T2WI评分3分，DWI评估≤4分，DCE评估阳性或阴性；4分：T2WI评分3分，DWI评估5分，DCE评估阳性或阴性；T2WI评分4分，DWI评估1～5分，DCE评估阳性或阴性；5分：T2WI评分5分，DWI评估1～5分，DCE评估阳性或阴性。

1.5 数据统计与分析

采用 SPSS 18.0软件进行统计分析，将四种方法的影像诊断评分结果与病理结果相对照，计算四种方法对前列腺癌诊断的敏感度、特异度和准确度。对各方法诊断前列腺癌的敏感度、特异度及准确度采用Cochran Q检验进行评价，采用确切概率法两两比较，P＜0.05认为差异有统计学意义。

图1 A～D为同一患者外周带前列腺癌。A：T2WI示左侧外周带楔形低信号，边界清，包膜完整；B：DCE示病灶早期明显强化；C：示病灶在DWI上为高信号；D：为ADC图，示病灶呈片状低信号Fig. 1 A-D peripheral prostate cancer in the same patient. Figure A shows a low signal on the left side of the peripheral zone with a wedge on the T2WI, the boundary is clear, complete envelope. Figure B shows that DCE lesions were significantly enhanced in the early stage. Figure C shows a high signal on the DWI. Figure 4 shows the ADC map, showing a patchy low signal.

2 结果

普通扫描75例患者中，PCa 40例，包括外周带癌28例(图1)，中央腺和外周带同时累及12例。前列腺良性病变 35例，其中前列腺增生29例，前列腺炎4例，前列腺结核2例。四种检查方法对前列腺癌患者与非癌患者的诊断结果见表1。四种方法对前列腺癌患者、非癌患者的诊断价值见表2。

四种方法对前列腺癌诊断敏感度最高的是T2WI+DWI+DCE，最低的是T2WI，差异有统计学意义(Q=15.391，P＜0.01)。四种方法对前列腺癌诊断准确度最高的是T2WI+DWI+DCE，最低的是T2WI，差异有统计学意义(Q=15.61，P＜0.01)。四种方法特异度最高的是T2WI+DWI+DCE，最低的T2WI，差异无统计学意义(Q=2.538. P＞0.05)。各方法敏感度及准确度两两比较，T2WI和T2WI+ DWI+DCE，T2WI+DWI和T2WI+DWI+DCE间差异有统计学意义(P值均＜0.05)，其余两两比较差异无统计学意义 (P值均＞0.05)。

3 讨论

3.1 T2WI诊断前列腺癌

T2WI能较好的显示前列腺解剖结构，前列腺癌典型表现为T2WI上高信号的外周带内出现低信号，这是因为前列腺癌癌细胞排列比较紧密，其间缺乏储存液体和黏蛋白的足够空间，造成病灶信号减低。有些前列腺癌属于黏液型就会在T2WI上表现为高信号，因此病灶较难发现，易误诊。本研究中T2WI误诊的14例患者，10例为外周带癌；2例患者外周带表现为高信号，很难诊断；8例患者中3例表现为外周带不均匀混杂信号，5例为外周带弥漫性低信号。从本研究中发现外周带癌大部分可以被检出，但对前列腺癌诊断T2WI的敏感度不高。Ikonen等[4]的研究提示低分化前列腺癌侵及周围腺体，与周围的前列腺分界不清，不易发现。本研究结果示T2WI对PCa诊断的敏感度为65.00%，特异度为85.71%，而Miao等[5]报道T2WI对外周带前列腺诊断的敏感度和特异度分别为76.00%和70.00%，Kirkham等[6]认为常规MRI诊断前列腺癌的特异度在50.00%左右，敏感度为37.00%～96.00%，本组结果与Kirkham等[6]的研究近似。

表1 采用不同MRI检查方案诊断前列腺疾病结果分析(例)Tab. 1 The results analysis for diagnostic prostate disease with different MRI examination methods (n)

表2 四种MRI检查方法对前列腺癌的诊断效能Tab. 2 Diagnostic performance for prostate cancer with four kinds of MRI examination methods

3.2 T2WI+DWI诊断前列腺癌

DWI是目前惟一能观察活体分子微观运动的成像方法，它从分子水平反映人体组织空间组成的信息和病理、生理状态下各组织成分水分子功能变化，能检测出与组织含水量改变有关的形态学和生理学的早期改变。DWI反应的是水分子的扩散运动，由于前列腺癌肿瘤细胞密集，细胞核大，细胞外容积成分减少，导致水分子运动受限，DWI上呈较明显高信号。DWI的信号强度变化能反映恶性肿瘤的组织病理特征改变，其对病灶诊断的灵敏度和特异度分别为57.00%～93.03%，57.00%～100%[7]，本研究中T2WI+ DWI对前列腺癌分期的灵敏度和特异度分别为85.00%和85.71%，与单独应用T2WI相比，敏感度和特异度都有所提高，准确度达 85.00%。T2WI联合DWI提高诊断准确度的机理：可能是癌的ADC值改变比其他因素如出血、炎症、纤维化引起的变化要大[8]。

3.3 T2WI+DCE诊断前列腺癌

前列腺癌在DCE上比周围正常组织强化更早、更明显，这种强化有助于前列腺癌、前列腺炎或正常组织之间的鉴别[9]。动态增强成像可以动态观察器官血流灌注情况，显示较小肿瘤和评价血流动力学改变，有助于前列腺癌诊断准确度的提高[10-11]。Bloch 等[12]认为T2WI 和DCE联合对判断前列腺癌准确度要高于单独应用T2WI，并且相对于单独应用T2WI，T2WI结合DCE发现病灶的敏感度提高＞25.00%。本研究结果示T2WI+ DCE对PCa诊断的敏感性和准确度分别为75.00%和81.33%，与单独应用T2WI相比准确度及敏感度提高了。

3.4 T2WI+DWI+DCE诊断前列腺癌

从本研究结果可以看出T2WI联合DWI和DCE任一技术，对前列腺癌诊断的敏感性、特异性及准确性都有所提高，这与其他学者的研究结果一致[13]。并且T2WI+DWI的诊断效能要比T2WI+DCE有优势。本研究中T2WI+DWI与T2WI+DWI+ DCE对诊断前列腺癌的敏感性与准确性差异无统计学意义，也就是说T2WI+DWI与T2WI+DWI+ DCE对诊断前列腺癌的敏感性与准确性一致，因此当患者难以耐受长时间检查时，建议采用T2WI+ DWI作为常规检查方案。

总之，T2WI+DWI+DCE联合应用提高了诊断前列腺癌的敏感性、准确性，当高龄患者出现难以耐受长时间检查时，建议优选T2WI+DWI。本研究不足之处，样本量少，非癌组病例以前列腺增生为主，前列腺炎症例数相对较少，可能会造成一定的误差，今后将通过开展多中心研究来增加样本量，均衡样本病种数，更深层次的探讨MRI新技术在前列腺疾病的诊断价值。

[References]

[1]Wang LW, Wang M, Wang SJ, et al. The value of magnetic resonance diffusion weighted imaging in the diagnosis of prostate cancer. Chin J MagnReson Imaging, 2014, 5(3): 198-201.

王利伟, 王牧, 王绍娟, 等. MR扩散加权成像诊断前列腺癌的价值分析. 磁共振成像, 2014, 5(3): 198-201.

[2]Fang JH, Min XD, Feng ZY, et al. Quantitative assessment of vascular kinetics using perfusion-weighted MRI for the differentiation of prostate cancer in the peripheral zone. Chin J Magn Reson Imaging, 2015, 6(2), 136-140.

方俊华, 闵祥德, 冯朝燕, 等. 磁共振灌注加权成像定量参数在前列腺外周带前列腺癌鉴别诊断中的价值. 磁共振成像, 2015, 6(2): 136-140.

[3]Weinreb JC, Barentsz JO, Choyke PL, et al. PI-RADS Prostate Imaging - Reporting and Data System: 2015, Version 2. Eur Urol, 2016, 69(1): 16-40.

[4]Ikonen S, Karkkainen P, Kivisaari L, et al. Endorectal magnetic resonance imaging of prostatic cancer:comparison between fatsuppressed T2-weighted fast spin echo and three-dimensional dualecho, steady-state sequences. Eur Radiol, 2001, 11(2): 236-241.

[5]Miao H, Fukatsu H, Ishigaki T. Prostate cancer detection with 3 T MRI: comparison of diffusion-weighted and T2-weighted imaging. Eur J Radiol, 2007, 61(2): 297-302.

[6]Kirkham AP, Emberton M, Allen C, et al. How good is MRI atdetecting and characterising cancer within the prostate? Eur Urol, 2006, 50(6): 1163-1174.

[7]Turkbey B, Albert PS, Kurdziel K, et a1. Imaging localized prostate cancer: current approaches and new developments. AJR Am J Roentgenol, 2009, 192(6): 1471-80.

[8]Ren J, Huan Y, GeY, et a1. Seminal vesicle invasion in prostate cancer: prediction with combined T2 -weighted and diffusion -weighted MR imaging. Eur Radiol, 2009, 19(10): 2881-2486.

[9]Franiel T, Ludemann L, Rudolph B, et al. Evaluation of normal prostate tissue, chronic prostatitis, and prostate cancer by quantitative perfusion analysis using a dynamic contrastenhanced inversion-prepared dual-contrast gradient echo sequence. Invest Radiol, 2008, 43(7): 481-487.

[10]Ocak I, Bernardo M, Metzger G, et al. Dynamic contrast enhanced MRI of prostate cancer at 3 T: a study of pharmacokinetic parameters. AJR Am J Roentgenol, 2007, 189 (4): 849.

[11]Zhang SJ, Peng WJ, Zhou LP. Basic principles and clinical applications of dynamiccontrast-enhanced MRI in prostate cancer. Chin J Med Imaging Technol, 2010, 26(2): 378-380.

张盛箭, 彭卫军, 周良平. 动态增强MRI基本原理及其在前列腺癌中的应用. 中国医学影像技术, 2010, 26(2): 378-380 .

[12]Bloch BN, Furman HE, Hclbich TH , et al. Prostate cancer: accurate determination of extracapsular extension with high -spatial-resolution dynamic contrast-enhanced and T2-Weighted MR imaging. Initial results. Radiology, 2007, 245(1): 176-185.

[13]Xiao LH, Zheng XL, Fan XM. Prostate cancer: diagnostic value of MR diffusion weighted imaging and dynamic contrastenhancement and T2WI. J Pract Radiol, 2011, 27(10): 1520-1523.

肖利华. 郑晓林. 范宪淼. 磁共振弥散加权成像、T2加权成像及动态增强联合运用对前列腺癌的诊断价值. 实用放射学杂志, 2011, 27(10): 1520-1523.

The diagnostic ability of T2WI combined with diffusion weighted imaging and dynamic contrast-enhanced MRI for prostate cancer detection using 3.0 T MR scanner

LIANG Jie1, JI Jian-wei2, FAN Zi-jian1, ZHANG Li1, WANG Xian-liang3*1Department of Medical Imaging of Weifang Medical University, Weifang 261053, China
2Department of Medical Imaging, the People's Hospital of Zhucheng, Zhucheng 262200, China
3Department of Medical Imaging, the People's Hospital of Weifang, Weifang 261041, China

*Correspondence to: Wang XL, E-mail: wangxianliang2011@126.com

Received 31 Jan 2016, Accepted 2 Apr 2016

Objective: To evaluate the diagnostic ability of T2-weighted imaging (T2WI) combined with diffusion weighted imaging (DWI) and dynamic contrastenhanced MRI (DCE-MRI) for prostate cancer detection using 3.0 T MR scanner.Materials and Methods:Seventy-five prostate diseases patients pathologically proved underwent MRI examinations, including 40 patients with prostate cancer and 35 patients with non-prostate cancer. All patients were performed traditional MRI (T2WI) and functional MRI (DWI and DCE-MRI). The data obtained from T2WI, T2WI and DWI, T2WI and DCE and a combination of T2WI, DWI and DCE were scored and compared with pathological findings. Specificities, sensitivities and accuracies of the four protocols to diagnose PCa were evaluated.Results:The sensitivity and accuracy of four methods to prostate cancer diagnostic showed statistical significance (Q=15.391, 15.61, respectively. P＜0.01). Pairwise comparison of sensitivity and accuracy between four methods, there was significant differences between T2WI and T2WI+DWI+DCE, T2WI+DCE and T2WI+DWI+DCE (P＜0.05).Conclusions:The combination of T2WI and DWI and DCE-MRI can improve the sensitivity and accuracy of prostate cancer detection, and be of high diagnostic value for prostate cancer. The diagnosis efficiency of T2WI+DWI was slightly worse than T2WI+DWI+DCE, when elderly patients were hard to be checked for a long time, it can be as conventional MRI sequences.

Prostatic neoplasms; Magnetic resonance imaging

1. 山东省潍坊医学院医学影像学系，潍坊 261053

2. 山东省诸城市人民医院影像科，潍坊 262200

3. 山东省潍坊市人民医院影像科，潍坊 261041

王现亮，E-mail: wangxianliang2011 @126.com

2016-01-31

接受日期：2016-04-02

R445.2；R697.3

A

10.12015/issn.1674-8034.2016.05.004

梁洁, 季建伟, 樊子健, 等. 3.0 T磁共振T2WI联合DWI及DCE对前列腺癌的诊断价值. 磁共振成像, 2016, 7(5): 337–341.