3.0T MRI动态增强在鉴别前列腺增生及前列腺癌中的价值

　　　　 作者：王华， 段青， 威晋， 游精航， 孙斌

【摘要】 　　目的 探讨3.0 T磁共振动态增强扫描在前列腺增生与前列腺癌中的鉴别诊断价值。 方法 对30例前列腺癌和32例前列腺增生患者用3.0T磁共振扫描仪进行平扫及3DVIBE序列动态增强扫描，分析所得出的信号-时间曲线信号变化及走行趋势，并进行统计学分析。 结果 增强峰值时间前列腺癌早于前列腺增生，强化程度与强化率前列腺癌也高于前列腺增生(P<0.05)。前列腺增生信号时间曲线类型以上升型为主，而前列腺癌以流出型为主(P<0.01)。 结论 3.0T磁共振动态增强扫描在前列腺增生与前列腺癌鉴别中有较为明确的价值。

【关键词】 磁共振成像； 图像增强； 前列腺肿瘤； 前列腺增生

　　ABSTRACT: Objective To assess the role of dynamic contrastenhanced magnetic resonance imaging (DCEMRI) at 3.0 Tesla in the distinguishing prostate cancer (PC) from benign prostatic hyperplasia(BPH). Methods Thirty patients with prostate cancer and 32 patients with benign prostatic hyperplasia underwent conventional MRI and DCEMRI using 3D VIBE sequences at 3.0 Tesla. The DCEMRI signal intensity and the characteristics of signal intensitytime curve were analysed emphatically and the statistical analysis was performed. Results On the basis of the enhancement parameters of SIT curve， the peak time of Pca was earlier than that of BPH， and the enhancement degree and enhancement rate of Pca were higher than those of BPH (P<0. 05). The SIT curve signal intensity of prostate cancer featured mainly as washout type while that of BPH appeared as steady enhancement type. Conclusion Dynamic contrastenhanced magnetic resonance imaging plays an important role in the differential diagnosis of benign prostate hyperplasia and prostate cancer.
　　
　　KEY WORDS: magnetic resonance imaging; image enhancement; prostatic hyperplasia
　　
　　前列腺疾病严重威胁着老年男性的健康，而良恶性结节的鉴别在前列腺疾病的诊断及治疗中至关重要，直接关系治疗方案的选择及病人预后。MRI具有良好的软组织分辨率，目前公认为诊断前列腺疾病的主要影像学检查方法。传统T2WI在前列腺癌的定位、诊断、分期起过重要作用，但临床应用中发现其局限性：不能诊断中央带的癌结节，另外诊断特异性低，因外周带低信号结节既可来源于癌结节，又可来源于增生性结节及炎性结节等。为了提高MRI的诊断价值，前列腺的功能性成像DWI、动态增强、MRS及PWI已成为研究热点[1]，其中动态增强MRI经过后处理能够得出反映前列腺组织微血管特性的参数，这些参数与前列腺肿瘤血管增生的标志物相关。因此，这些信息有助于鉴别良恶性前列腺组织，包括前列腺癌及前列腺增生[2]。国内外动态增强研究主要应用1.5T MR完成，随着3.0T MR在临床应用日渐普及，其信噪比、空间分辨率及时间分辨率高于1.5T MR，更适于前列腺功能成像，但3.0T MR的前列腺动态成像研究在国内报道不多[3]。本研究试确定前列腺良恶性结节的3.0T MR动态增强特征，为鉴别诊断提供依据。

　　1 对象与方法

　　1.1 对象

　　自2008年1月-2008年12月，对106例前列腺疾病患者进行前列腺常规MRI及动态增强MRI扫描，其中62例（30例前列腺癌和32例前列腺增生）应用标准13针法经直肠穿刺活检或手术病理证实，选作研究对象。62例患者年龄（67.3±8.4）岁(51～86岁)。对于前列腺癌病例，均在影像诊断怀疑癌灶处补穿1～3针。

　　1.2 方法

　　超导型磁共振成像仪及18通道体部相控阵线圈（Magnetom Trio Tim 3.0T，德国西门子公司）对62例患者进行序列成像：TSE序列T2加权横断面、冠状面及矢状面成像（TR 3 900 ms，TE 80 ms，层厚3 mm，层间隔0.9 mm，4次信号采集，采用脂肪抑制技术）。SE序列T1加权横断面成像（TR 400 ms，TE 16 ms，层厚 3 mm，层间隔0.9 mm，3次信号采集）。3DVIBE（3D volumetric interpolated breath hold examination，各向同性容积式插入法屏气检查）序列轴位动态增强扫描（TR 3.3 ms，TE 1.35 ms，采用脂肪抑制技术，带宽500 Hz，翻转角13°，矩阵240×320，FOV 280×350，层厚2 mm，层距0 mm）。采用高压注射器，经肘静脉以2 mL/s流率注射对比剂钆喷替酸葡甲胺(GdDTPA)，剂量0.2 mmol／kg，造影剂注射开始10 s后即开始扫描，每次扫描时间13～16 s，共扫描15次，范围包括整个前列腺和精囊腺。

　　1.3 后处理及观察指标

　　在动态增强扫描结节强化最快最强区设置感兴趣区(region of interest，ROI)，ROI的大小约30 mm×30 mm。在Leonado工作站用meancurve功能软件对增强病灶进行信号强度测量，生成信号强度时间曲线(signal intensitytime curve，SIT曲线)。设定5个参数描述动态增强曲线的重要特征：(1)峰值时间：即动态增强扫描开始至信号强度达峰值时的时间；(2)峰值：即信号强度达峰值时的值；(3)强化幅度：即峰值信号强度与注药前信号强度之差值；(4)强化率：动态增强开始前至达峰值时的相对信号强度的平均变化率，即[SI(峰值)-SI(增强前)]/SI(增强前)×100%；(5)SIT曲线类型：I型上升型为动态观察时间内信号强度逐渐上升；Ⅱ型平台型为早期信号强度逐渐上升之后出现平台期；Ⅲ型流出型为早期信号上升之后信号强度突然下降。

　　1.4 统计学处理

　　计量资料用x±s表示，SPSS 13.0统计分析软件包处理，采用独立样本t检验；记数资料用χ2检验。确定P<0.05为差别有统计学意义。

　　2 结果
　　
　　前列腺癌与前列腺增生的动态增强图见图1。结果分析可见，峰值时间，强化幅度，强化率的差异具有统计学意义。前列腺癌的动态增强的峰值时间早于前列腺增生，增强幅度及强化率高于前列腺增生（表1）。前列腺癌与前列腺增生结节动态增强曲线类型分布的差异有统计学意义（表2）。前列腺增生的曲线类型多见于上升型，前列腺癌的曲线类型多见于流出型，而平台型既可见于前列腺增生，也见于前列腺癌。表1 前列腺癌与前列腺增生的MRI动态增强对照（略），Tab 1 The comparison of the dynamic contrastenhanced MRI of prostate cancer and benign prostatic hyperplasia（略）；表2 前列腺癌与前列腺增生SIT曲线类型（略），Tab 2 The type of SIT curve of prostate cancer and benign hyperplasia（略）。

　　3 讨论
　　
　　正常前列腺的周围带位于后外部，呈新月形，75%的前列腺癌发生于外周带，而前列腺增生绝大多数发生于移行带，主要表现为移行带为主的前列腺体积增大，约25%前列腺癌发生于中央区和移行区，难以与增生结节鉴别。另外，前列腺癌和前列腺增生常常合并存在，这也给鉴别诊断带来了难度。因此，癌结节与增生结节的鉴别是前列腺疾病诊断中的重要课题。再者，前列腺癌依据病灶位于包膜内、浸润包膜、侵犯精囊腺及远处转移的不同情况，针对个体选择适当治疗方案伺待解决。上述都为作为前列腺疾病重要影像诊断工具的MRI提出挑战。
　　
　　磁共振动态增强反映了活体前列腺增生结节及癌结节血液动力学。本研究得出的结论与文献中应用1.5T MR结果一致，峰值时间癌结节早于增生结节，强化程度与强化率癌结节也高于增生结节[4]。峰值时间和强化率反映造影剂流入的速度，强化程度则反映造影剂流入的多少，血管形成是产生这些特征的病理生理基础。血管内皮生长因子在前列腺癌的肿瘤血管形成中起关键作用，且肿瘤血管形成是直径>2 mm恶性肿瘤浸润其他器官及远处转移的必备条件[56]。肿瘤新生血管形态及结构存在缺陷，在癌组织中数量增多及管壁通透性提高。虽然前列腺增生血供也增加，但其血管构成与正常组织类似，不能明显影响血管的灌注。上述原因形成显著造影剂浓度差，造成造影剂通过血管壁时间的差别，形成癌和增生结节不同的强化方式[4]。
　　
　　本组动态增强研究表明，前列腺癌结节具有早期强化达峰值并迅速下降特点，与前列腺增生结节强化达峰值后并呈持续强化和进一步增高趋势明显不同，因此，动态增强为前列腺增生结节及癌结节的诊断及鉴别诊断提供重要依据。动态增强还可提供前列腺癌组织微血管密度的信息，后者与前列腺癌的恶性程度及预后密切相关[7]。另有研究表明，动态增强还有助于发现及精确定位癌灶，尤其是中央区和移行区癌灶，确定癌的包膜外浸润，为选择最佳治疗方案提供依据；还可监测前列腺癌手术及非手术治疗的疗效[89]。
　　
　　与1.5T MR上采用直肠表面线圈、二维成像法获得结果相比，本研究用3.0T MR、18通道相控阵线圈及3DVIBE序列行前列腺多期动态成像，图像信噪比较高；采用具有各向同性或类似各向同性空间分辨率的三维射频扰相梯度回波序列成像，空间分辨率明显提高，获得薄层的原始图像；选取的层厚薄，没有间距，降低了小病灶的漏诊率；体部相控阵线圈相对于直肠表面线圈，应用简便，无痛苦及不适，易为患者接受。国外研究表明，3.0T MR、体部相控阵线圈前列腺多期动态增强显示前列腺癌病灶部位、包膜浸润及精囊腺侵犯，准确性与1.5T MR、直肠表面线圈多期动态增强近似，因此，将来的临床应用前者有望取代后者[10]。更为重要的是，与文献中1.5T MR研究结果相比，本组研究的峰值时间、强化程度、强化率及曲线类型特征性更加显著[45]。其主要原因是，在3.0T MR动态增强中，组织的动态增强范围扩大，这是因为组织T1值增大而血液中顺磁性造影剂的驰豫性仅轻度降低；增加的信噪比可用来提高动态测量的时间分辨率及动态图像的空间分辨率。
　　
　　本组研究表明，3.0T MR动态增强仍存在局限性：动态增强影像特征在癌组织与非癌组织中有重叠，尤其是癌组织与移行带非癌组织之间；此外，前列腺增生的血管形成也导致前列腺增生与前列腺癌的交叉重叠。其次，动态增强影像特征较多，很难根据其得出一致的结论。再次，动态强化方式取决于病人年龄、心血管状态、MR成像的时间分辨率及组织灌注，因此强化方式多种多样，难以得出诊断前列腺癌和增生的阈值。前列腺的T2WI、DWI、动态增强、MRS及PWI结合应用在前列腺癌结节及增生结节的鉴别诊断中具有协同作用，能提高诊断的敏感性、准确度及特异性，极大地提高癌结节的检出率，使癌结节与增生结节的鉴别更容易[11]。有鉴于此，3.0T MR 的DWI、MRS、PWI研究有待进一步开展。笔者认为，3.0T MR动态增强扫描可以从功能方面评价前列腺结节的血供情况， 对前列腺癌与前列腺增生的鉴别诊断有较明确的价值。

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