高b值DWI对前列腺癌和前列腺炎的鉴别诊断价值

李世杰

王鑫坤2WANG Xinkun

王 佳2WANG Jia

王 叶2WANG Ye

叶慧义2YE Huiyi

高b值DWI对前列腺癌和前列腺炎的鉴别诊断价值

李世杰1LI Shijie

王鑫坤2WANG Xinkun

王 佳2WANG Jia

王 叶2WANG Ye

叶慧义2YE Huiyi

目的探讨高b值DWI对前列腺癌和前列腺炎的鉴别诊断价值。资料与方法26例经外科手术或穿刺、病理证实的前列腺疾病患者，其中前列腺癌15例，前列腺炎11例，所有患者于手术或穿刺前行MR扩散加权成像，b值选择1000、2000、3000s/mm2，观察对不同b值的扩散加权图像，比较不同b值对前列腺癌及前列腺炎的定性诊断准确率。结果b值为1000s/mm2时，DWI诊断前列腺癌和前列腺炎的敏感度及特异度分别为66.6%和63.6%；b值为2000s/mm2时，DWI诊断前列腺癌和前列腺炎的敏感度及特异度分别为93.3%和90.9%；b值为3000s/mm2时，DWI诊断前列腺癌和前列腺炎的敏感度及特异度分别为93.3%和100.0%。在b值为1000s/mm2时，DWI诊断前列腺癌和前列腺炎的敏感度及特异度均低于b值为2000、3000s/mm2（P＜0.05）。结论选择较高b值，对前列腺癌和前列腺炎的鉴别具有较高的灵敏度和特异度。DWI可作为鉴别前列腺癌和前列腺炎的辅助方法。

前列腺肿瘤；前列腺炎；磁共振成像，弥散；扩散加权成像；诊断，鉴别

前列腺疾病是老年男性的常见病和多发病，由于前列腺癌与良性前列腺炎临床症状相似而治疗方法及预后却存在本质上的不同，因此对前列腺癌与前列腺炎的早期诊断及鉴别诊断至关重要，常规T2WI、T1WI平扫和动态增强扫描对两者鉴别有一定局限性，扩散加权成像（DWI）技术是最有发展潜力和临床应用价值的成像方法[1]，但存在b值的选择问题。本研究拟探讨高b值（b≥2000s/mm2）DWI技术对前列腺癌和前列腺炎的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2012-01～06经外科手术或穿刺、病理证实的26例前列腺疾病患者，年龄61～88岁，中位年龄67岁。其中20例有不同程度的前列腺特异性抗原（PSA）升高，25例有不同程度的尿频、尿急和排尿困难等症状。MRI检查在穿刺活检之前完成。

1.2 仪器与方法 采用美国GE Discovery750 3.0T MR扫描仪，应用8通道相控表面线圈。SE-EPI序列横轴位扫描，TR 5000ms，TE 67～85ms，视野（FOV）32cm×32cm，矩阵160×160，层厚4mm，层间距0.4mm，激励次数（NEX）10，b值采用1000、2000、3000s/mm2。

1.3 图像分析 由2位有经验的MR医师采用双盲法阅片，测量DWI高信号区和邻近背景区域的信号强度，以大于背景区域信号2倍标准差（M+2σ）定义为DWI高信号，计算不同b值DWI对前列腺癌的诊断效能。

1.4 统计学方法 采用SPSS 18.0软件，不同b值DWI对前列腺癌的诊断效能采用Fisher确切概率法，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 前列腺癌及前列腺炎的DWI表现 表1为不同b值DWI对前列腺癌和前列腺炎的显示差异，随b值升高，正确诊断前列腺癌和前列腺炎的例数增加。图1、2分别显示前列腺癌不同b值的显示特征，前列腺癌病变在较高的b值信号较高，显示更清晰；前列腺炎病变在较高的b值上信号不高，显示不清。

图1 患者男，72岁，前列腺癌。A～C分别为b值为1000、2000、3000s/mm2扩散加权图像，病灶在3个b值图像上均表现出高信号（箭），而在b值为2000s/mm2时显示比较清晰。图2 患者男，67岁，前列腺炎。A～C分别为b值分别为1000、2000、3000s/mm2扩散加权图像，在b值为1000s/mm2图像上双侧外周带信号稍高，但在b值为2000、3000s/mm2图像上未发现异常高信号

2.2 三种b值下DWI图像对前列腺癌及前列腺炎的定性诊断比较 b=2000s/mm2、b=3000s/mm2时对前列腺癌的诊断效能明显高于b=1000s/mm2，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表1 不同b值DWI对前列腺癌和前列腺炎的显示差异

表2 不同b值对诊断前列腺癌与前列腺炎的诊断效能比较（%）

3 讨论

3.1 高b值的定义及应用的病理基础 DWI成像技术基于水分子的微观运动，能反映组织中水分子无序扩散运动快慢的信息，并将这种扩散能力差异转化为图像的灰度信号或其他参数值。b值即扩散敏感系数，是DWI的一个重要参数，随着b值增加，扩散敏感程度增加，但信噪比会逐渐降低，b值的选择需要在两者之间达成平衡[2]。前列腺癌组织失去了腺管的特征性结构，肿瘤细胞较正常细胞体积小、紧密排列成实性团块，核浆比高，其间很少有空隙存储黏蛋白及液体，导致病灶组织内水分子含量相对降低及水分子扩散明显受限[3]。在高b值的弥散图像上癌灶信号的衰减并不明显而呈现高信号[4,5]。而前列腺炎主要为炎性反应，伴发腺体、平滑肌组织及纤维结缔组织不同程度的增生，也可以导致水分子扩散低于正常腺体组织，但其细胞数量无明显增加，水分子扩散受限程度低于癌组织[6]。在常规b值弥散图像上，前列腺炎病灶呈相对高信号影；但其细胞数量无明显增加，形态接近正常前列腺组织，在高b值弥散图像上前列腺炎与正常前列腺组织无明显差异[7]。中枢神经系统MR检查已公认采用1000s/mm2甚至更高的b值[8]，针对前列腺癌的病理特征，一般倾向于在获得足够信噪比的情况下使用更高的b值。本研究对于前列腺选择b≥2000s/mm2作为高b值。在较低b值时，T2穿透（shine through）效应越大，图像中T2加权的成分较大，癌灶与炎性病灶以及正常前列腺组织对比不清晰，癌灶检出困难[9]。b值取较高值时，图像的T2加权成分很少，癌灶则表现出DWI的高信号特点，所以随着b值升高，癌灶DWI信号强度变化不明显，非癌区外周带信号明显下降，甚至接近背景噪声，癌灶与正常前列腺对比增强，所以在保证图像质量的前提下，选择较高的b值有助于显示癌灶。

3.2 本研究不采用ADC值测量的原因 国内外关于前列腺疾病的扩散加权成像研究很多，而且共同的结果是发现癌的ADC值低于非癌，但报道结果中癌的ADC值差异很大，尚无大规模研究数据提出前列腺癌ADC值的诊断标准[10,11]。本研究未采用ADC值量化前列腺癌与前列腺炎病灶，主要原因为：①虽然DWI序列在各厂家的MR扫描仪上的工作原理一致，但实际序列扫描的脉冲存在一定差异[12,13]，同时各厂家的ADC值无统一标准；②国内外针对前列腺癌的弥散研究的结果存在一定差异，前列腺癌与前列腺增生ADC值存在一定交叉[7,11,14,15]；③病灶小，测量差异大，而且ADC值的测量有可能受到肠道气体或部分容积效应的影响；④DWI极易受到直肠内容物，如气体等所致的磁化率伪影的干扰，尤其是3TMR扫描仪对磁化率伪影更敏感，从而导致ADC值测量的误差。

3.3 本研究的诊断效能结果 本研究结果显示，当b值为2000s/mm2和3000s/mm2时诊断前列腺癌的特异性和灵敏度较高。当b值为1000s/mm2时，DWI图像上前列腺癌表现出的高信号与前列腺炎有重叠，随着b值升高，周围组织随着b值升高信噪比下降而逐渐显示不清晰，与文献[16]报道一致，在b值为2000s/mm2和3000s/mm2时，诊断的特异性与敏感性无明显差异，但b值为3000s/mm2时信噪比明显下降，图像质量明显低于b值为2000s/mm2时，提示b值为2000s/mm2时兼顾了图像质量与诊断的准确性，可以作为前列腺检查的较佳b值，此结论尚需大样本研究进行论证。

总之，较高b值的DWI能够很清晰地显示前列腺病变，并对其作出定性诊断，对前列腺病变的检出和定位诊断都有很大帮助，特别是当b值为2000s/mm2时，有较为满意的图像质量和诊断准确性。

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Value of high-b-value Diffusion-weighted Imaging in the Differential Diagnosis of Prostate Cancer and Prostatitis

PurposeTo evaluate the high-b-value diffusion-weighted imaging in differential diagnosis of prostate cancer and prostatitis.Materials and MethodsTwentysix patients with surgically and pathologically confirmed prostate cancer (n=15) and benign prostatitis (n=11) were enrolled in this study. Before surgery or biopsy, high-bvalue (b=1000, 2000, 3000 s/mm2) sequence scanning were performed in all patients.Different qualitative diagnosis accuracy under three b values were analyzed.ResultsThe diagnostic sensitivity of b value (b=1000, 2000, 3000 s/mm2) imaging was 66.6%,93.3% and 93.3%, respectively. While the speci fi city was 63.6%, 90.9% and 100.0%,respectively. The use of b value (b=2000, 3000 s/mm2) imaging was superior to use of b-value (b=1000 s/mm2) imaging in both sensitivity and specificity (P＜0.05).ConclusionHigh-b-value (b=2000, 3000 s/mm2) diffusion-weighted sequence imaging is very useful in differentiating prostate cancers from prostatitis. It has very high sensitivity and accuracy, and can be used as the supplemental methods in prostate cancers diagnosis.

Prostatic neoplasms; Prostatitis; Diffusion magnetic resonance imaging; Diffusion-weighted imaging; Diagnosis, differential

10.3969/j.issn.1005-5185.2012.12.002

1. 北京市大兴区人民医院放射科 北京102600

2. 解放军总医院放射科 北京 100853

叶慧义

Department of Radiology, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China

Address Correspondence to：YE HuiyiE-mail： yehuiyi301@yahoo.com.cn

中国图书资料分类法分类号R737.25；R730.42

2012-11-11

2012-11-28

中国医学影像学杂志2012年 第20卷 第12期：887-889，893

Chinese Journal of Medical Imaging 2012 Volume 20(12)： 887-889, 893

（责任编辑 张春辉）