3.0T磁共振双参数成像及多参数成像对前列腺良恶性肿瘤诊断价值的比较

钟 叶，徐 俊，刘陈平，武 刚

(上海市青浦区中心医院 放射科, 上海 201700)

前列腺癌是我国常见的老年男性肿瘤之一，发病率逐年增高，位居第6位，且5年生存率仅为66.4%，与发达国家的99.5%存在很大的差距，其根本原因是早诊早治率低[1-2]。MRI是目前公认的最佳前列腺影像检查手段，在前列腺癌的诊断、分期和随访中均有重要价值[3]。临床多采用包含扩散加权成像(DWI)、动态增强(DCE)等功能成像序列的多参数磁共振成像(mp-MRI)进行前列腺病变的诊断和评估。Mp-MRI检查序列多，耗时长、设备要求高、费用昂贵，难以作为一种筛查前列腺癌的常规方法，另外，老年男性前列腺增生合并慢性肾功能不全的情况很常见，使用钆对比剂行动态增强磁共振检查可能会增加肾源性系统性纤维化的风险[4]。采用不包含DCE的双参数成像(bp-MRI)筛查和诊断前列腺癌正在成为新的研究热点[5-8]，前列腺影像报告和数据系统第2版( PI-RADS v2)的提出为利用T2WI、DWI定性判断前列腺病变提供了相对客观的标准[9-10]，使bp-MRI的应用具有了更好的可操作性，但目前相关研究较少，需要更多的循证医学证据支持。本研究回顾性分析2018-2020年间经穿刺或手术病理证实的前列腺癌和良性病变的临床和MRI检查资料，以探讨基于PI-RADS v2评分系统，bp-MRI成像对前列腺癌和良性病变的诊断价值。

1 资料与方法

1.1病例选择 本研究以2018-2020年间因“体检发现前列腺特异性抗原(PSA)升高”在复旦大学附属中山医院青浦分院泌尿科住院行前列腺肿瘤筛查的病例为研究对象。入组标准：①因PSA指标升高(>4 ng/ml)行前列腺mp-MRI检查查的患者。PSA测定方法采用放射免疫法。PSA检查与MRI检查间隔时间在2周以内；②mp-MRI检查后1月内进行了直肠超声引导下经会阴穿刺活检术并取得了病理结果，包括具体的Gleason评分(GS)。③有包括既往史、手术记录在内的完整临床病例。排除标准：①MRI图像因运动、直肠气体、金属内固定伪影影响诊断。②MRI检查前有前列腺穿刺、手术或内分泌治疗以及各种病因的盆部放射治疗史。③最终病理结果为非腺泡腺癌(如尿路上皮癌、导管腺癌等)、上皮内瘤变或GS评分不能确定。本研究已经我院伦理委员会批准。

1.2MRI检查方法 采用3.0T超导型磁共振(uMR770, 联影, 上海)和12通道体部相控阵线圈进行图像采集。检查序列包括轴位、矢状位和或冠状位T2WI；轴位DWI，b值选择为50、800、1 500 s/mm2，自动重建3B值ADC图；T1WI及DCE图像，DCE于肘静脉团注钆双胺，扫描30个时相，剂量为0.1 mmol/kg，流速为2.5 ml/s，并以相同流速追加50 ml生理盐水冲管。T2WI的扫描范围包括整个前列腺、精囊腺和膀胱，DWI、T1WI和DCE的扫描范围包括整个盆腔。

1.3影像分析与诊断 Bp-MRI组的图像序列包括：T2WI、DWI和ADC图。Bp-MRI图像获取方式：将所有病例的前列腺mp-MRI影像事先从图像存档和传输系统(PACS)服务器下载到两台GE Centricity RA600影像诊断工作站，删除T2WI和DWI、ADC图之外的其他序列，并用质量控制工具对患者进行匿名化处理，bp-MRI的影像诊断由一名有11年MRI诊断经验的副主任医师(医生1)和一名有4年MRI诊断经验的主治医师(医生2)分别在各自工作站上独立完成，两名医师除了了解这些是前列腺癌筛查病人外，对PSA等其他临床资料不知情。对于bp-MRI组，两名诊断医师依据PI-RADS v2评分标准对病变的MRI表现进行评分[9-11]，1分：考虑良性病变；2分：良性病变可能；3分：前列腺癌可能；4分：前列腺癌可能大；5分：前列腺癌。另外，两名医师分别选取ADC图中典型病灶信号最低的区域测量ADC值。对于mp-MRI组，诊断结果由一名4年以上的主治医师和一名11年诊断经验的副主任医师共同完成，意见不一致时，协商确定。两名医师根据前列腺病变的MRI影像学特征进行诊断，定性诊断结果分为5级，1级：良性病变；2级：良性病变可能；3级：前列腺癌可能；4级：前列腺癌可能大；5级：前列腺癌。

1.4前列腺穿刺病理诊断及实验室检查 采用6分区法穿刺，每区各穿刺1～2针，同时结合超声和MRI影像对可疑病灶进行靶向穿刺或随机穿刺(2～3针)，观察到标本满意后编号送病理检查。部分患者进行了经尿道前列腺电切术或前列腺癌根治术并获得病理诊断。病理检查由一名中或低年资和一名高年资病理科医师共同完成，诊断结果有异议时，协商确定。穿刺和手术病理结果作为前列腺病变诊断的金标准。采用放射免疫法测定总前列腺特异性抗原( TPSA)和游离前列腺特异性抗原(FPSA)，计算游离比(TPSA/FPSA)，PSA的测定均在穿刺检查前完成。

2 结 果

2.1患者一般资料 2018-2020年间共有308例患者因“体检发现PSA升高”入院行前列腺肿瘤筛查，共有210个病例符合标准纳入本研究，经穿刺或手术病理证实前列腺癌106例(46例经穿刺和手术证实，60例经穿刺证实)，良性病变104例(14例经穿刺和手术证实，90例经穿刺证实)。106个前列腺癌病例，穿刺和手术病理共发现392个区域有肿瘤，最高GS评分为7～10分的临床显著前列腺癌有96例，其余10例GS评分为6分。所有病例在活检前1月内完成前列腺MRI检查。两组年龄和肿瘤指标特征见表1。

表1 两组年龄和肿瘤指标特征比较

2.2bp-MRI和mp-MRI判断前列腺癌和良性病变的准确性及一致性 以bp-MRI组中PI-RADS v2评分分值和mp-MRI组中的诊断级别作为分类点，绘制bp-MRI组和mp-MRI组的诊断ROC曲线，结果显示，对于bp-MRI组，医生1和医生2判断前列腺癌和良性病变的AUC值分别为0.821(P<0.05)和0.805(P<0.05)；mp-MRI组的AUC值为0.806(P<0.05), bp-MRI组与mp-MRI组判断差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 bp-MRI与mp-MRI判断前列腺良恶性病变的诊断准确性

采用Kappa一致性分析，两名医生的PI-RADS v2评分一致性Kappa值为0.812(P<0.05)，见表3。

表3 两名医生利用bp-MRI诊断前列腺良恶性病变的结果(例)

2.3双参数bp-MRI ADC值、PSA判断前列腺癌和良性病变的准确性 210个病例中，两名医生对于ADC图上信号最低区域的测量有172例位于相同区域且能与病理结果匹配而纳入其中96例为前列腺癌，76例为前列腺良性病变。两名医生测量ADC值的ICC值为0.795，说明具有较好的一致性，因此以两名医生的ADC平均值作为ADC值的最终测量结果，绘制ADC、TPSA、FPSA、FPSA/TPSA判断前列腺癌和良性病变的ROC曲线，AUC值分别为0.890、0.732、0.644、0.631，见表4、图1。

表4 ADC值与TPSA、FPSA、FPSA/TPSA判断前列腺癌和良性病变的准确性

图1 ADC、TPSA、FPSA、FPSA/TPSA判断前列腺癌和良性病变的ROC曲线

ADC的ACU值与TPSA、FPSA、FPSA/TPSA相比，判断前列腺癌和良性病变的准确性差异均有统计学意义(P<0.05)。根据最大约登指数，判断前列腺癌的最佳ADC值为801.4 mm2/s，其敏感性为87.5%，特异性为81.6%。

3 讨 论

MRI检查是目前公认最佳的前列腺影像检查手段，一项新近的Meta分析显示mp-MRI诊断前列腺癌的敏感性和特异性分别为85%(78%～91%)和7l%(60%～80%)。Monni等[12]的系统综述表明，以前列腺切除术标本的病理作为金标准，mp-MRI能发现其中90%有临床意义的前列腺癌，且基于T2WI和DWI的bp-MRI诊断效能并不低于包含DCE序列的mp-MRI。由于不少前列腺癌患者合并长期前列腺增生导致的尿潴留和慢性肾功能不全，应尽可能避免使用钆对比剂，因此bp-MRI对这类患者尤为有利。与mp-MRI相比，bp-MRI不仅降低了检查费用，节省约10 min的检查和图像后处理时间，还免去了因注射对比剂而导致的围检查期管理相关的时间和人力成本，这对检查需求量大的医院显得尤为重要。本研究也表明基于bp-MRI的诊断前列腺癌的效能与mp-MRI相比差异无统计学意义，其检查技术相对简单易行，适合各级别的医院选择性开展。

PI-RADS v2评分系统于2014年由欧洲放射委员会提出，其综合考虑了病灶大小、信号特点、ADC值表现，是带有一定主观性的客观判断标准，因此其一致性优劣对于是否能够广泛应用至关重要，本研究显示，两名医生PI-RADS v2评分的一致性为强(Kappa值0.812)，与前人研究结果相似[10，13]。李林等[14]将PI-RADS v2用于GS评分≥7分以上的高级别前列腺癌的评价，其观测一致性中等(Kappa值0.633)，研究对象和观察者间经验的不同可能是造成一致性评价存在差异的原因[15]。PI-RADS评分与前列腺癌GS评分存在正相关，前列腺癌级别越高，细胞排列越密实，水分子弥散受限越明显。与血清抗原标志物FPSA和FPSA/TPSA值比较，PI-RADS v2评分系统具有更高的AUC值，其结合年龄和前列腺体积预测前列腺高级别肿瘤的ACU值达0.92[16]。本研究显示，两名医生利用bp-MRI成像和PI-RADS v2评分，判断前列腺癌和良性病变的AUC值与利用mp-MRI相比差异无统计学意义，说明bp-MRI成像是一种可靠的诊断策略。

DWI是一种反映活体内水分子微观扩散运动的成像方法，通过ADC值可以实现对病变的定量分析，避免不同观察者间的主观偏倚。ADC值的大小与肿瘤的组织结构密切相关，恶性肿瘤由于生长速度快，细胞密实，水分子扩散受限，导致ADC值降低[17]。ADC值与前列腺癌的级别存在负相关[18]。血清PSA检查是常规用于前列腺病变诊断及疗效观测最重要的生物标志物，在鉴别前列腺癌和非前列腺癌中，具有一定的准确性。本研究显示，ADC值在区分前列腺癌和非癌中，其诊断效能AUC值为0.89，最佳截断值为801.4 mm2/s，敏感性为87.5%，特异性为81.6%，高于血清TPSA、FPSA、FPSA/TPSA(P<0.05)，与既往研究一致[19]。ADC值区分前列腺癌和良性病变的效能高于PI-RADS v2评分(AUC 0.89 vs 0.821)，与冯智超等[20]研究相似。需要注意的是，ADC值的大小与MRI检查设备和b值选择有关，不同研究下的诊断阈值存在一定的差异。

综上所述，本研究表明基于bp-MRI对前列腺良恶性病变判断具有较好的稳定性和可靠性，与mp-MRI相比诊断效能差异无统计学意义，可以成为既往有钆对比剂过敏和慢性肾功能不全的患者的优选。但bp-MRI在分期、侵袭性评估和疗效评价等方面的价值还有待进一步研究。