MRI弥散张量成像对前列腺增生及前列腺Ca诊断价值研究

MRI弥散张量成像对前列腺增生及前列腺Ca诊断价值研究

周茂荣马利军周艳丽苏宁韩玉莲柳海滨何鑫孙凯王

周茂荣马利军周艳丽苏宁韩玉莲柳海滨何鑫孙凯王利军

（包头市中心医院影像科内蒙古包头014040）

【中图分类号】R697+.3【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）42-0058-02

【摘要】目的初步探讨弥散张量成像(diffusiontensorimaging，DTI)对前列腺癌(prostatecarcinoma，PCa)和前列腺增生(benignprostatehyperplasia，BPH)的诊断及鉴别诊断价值。方法分别对40例前列腺患者及3O名健康志愿者进行前列腺DTI扫描，并将原始图像传送至西门子Leonardo工作站，采用DTI专用软件进行分析处理。记录感兴趣区的各向异性比值(fractionalanisotropyFA)、平均ADC值。绘制FA和平均ADC表格，分析PCa癌灶、BPH增生结节、正常中央带及外周带的各向异性值(fractionalanisotropy，FA值)和平均表观弥散系数(apparentdiffusioncoefficient，ADC值)的变化特点进行比较，最终分别计算三组的平均值范围，并绘制DTI参数图。结果PCa、BPH、正常中央带及外周带的FA值依次降低，分别为(0.294±0.075)、(O.252±0.054)、(0.215±0.033)和(0.130±0.022)，四者有显著统计学差异(P=0．000)。PCa、BPH、正常中央带及正常外周带的ADC值依次增高，分别为(0.902±0.408)×10-3mm2／s、(1.267±0.201)×10-3mm2／s、(1.405±0.164)×10-3mm2／s和(1.771±0.281)×10-3mm2／s，四者有显著统计学差异(P=0.000)。结论DTI能够提供前列腺的组织微观结构信息，有助于前列腺疾病的诊断及鉴别。

【关键词】磁共振成像弥散张量成像前列腺癌前列腺增生

前列腺疾病已成为成年男性的常见病和多发病，发病率居高不下。由于前列腺癌(PCa)与良性前列腺增生(BPH)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PCa的早期诊断及鉴别诊断至关重要。磁共振成像(MRI)不但对软组织分辨率高，能够较清楚的区分前列腺各区，对于前列腺内部及周围组织的显示较好，而且可以从多方位直接显示前列腺，因此是前列腺疾病最有价值的影像学检查方法[1]。弥散张量成像(DTI)是一种可以无创反映活体组织内水分子扩散的各向异性程度的MRI功能成像方法，能够提供反映组织细胞结构及细胞膜完整性的定性及定量信息，进而弥补常规MRI所获得的组织微观结构信息上的不足。DTI主要应用于脑、脊髓、心脏及骨骼肌等具有规律走行的纤维束结构的研究中[2]，在前列腺疾病诊断中的应用尚处于初步研究阶段，本文重点探讨DTI在前列腺疾病诊断及鉴别诊断中的价值。

1资料与方法

1.1临床资料对40名前列腺疾病患者及30名健康志愿者进行常规MRI及DTI扫描，前列腺疾病患者在MRI检查后的2周内进行穿刺活检和(或)手术切除，所有病例均获得病理结果或治疗后证实(15例PCa和25例BPH)。15例Pca患者的年龄59—82岁，平均72.8岁，25例BPH患者的年龄55—84岁，平均69.6岁，30名健康志愿者的年龄25—52岁，平均37.4岁，无泌尿系统疾病史，且检查时均无前列腺疾病的症状及体征。

1.2MRI成像参数方法：对入选病例行前列腺MRI常规扫描基础上加扫DTI序列，DTI检查采用EPI序列，弥散敏感度b值分别为0和1000s／mm2，扩散敏感梯度方向为l2个，TR3600,TE95,FOV230mm层厚4mm，层间距1.2mm。b=1000采集次数3次，矩阵128×128。基础序列参数包括：T1WI轴位：TR500,TE13,FOV200mm,层厚3mm，层间距0.6mm。采集次数1次，矩阵192×256。T2WIFS轴位：TR4000,TE101,FOV200mm，层厚3mm，层间距0.6mm。采集次数3次，矩阵310×320。T2WI矢状位:TR4000,TE89,FOV220mm，采集次数3次，层厚3mm，层间距0.6mm，矩阵288×320。

1.3数据测量、图像分析DTI扫描完成后将原始图像传送至西门子Leonardo工作站，采用DTI专用软件进行分析处理。由2位有工作经验的MRI医生共同选择感兴趣区(ROI)，即分别在Pca区、正常前列腺的中央带及外周带通过手绘选择一个ROI(ROI选定在无囊变、坏死的病变区域)，对于BPH患者，则视增生结节的数目选择1个或几个ROI(有囊变、坏死、粗大钙化的结节除外)，记录感兴趣区的各向异性比值(fractionalanisotropy,FA)、平均ADC值。绘制FA和平均ADC表格，分正常前列腺、良性前列腺增生及前列腺Ca三组进行比较，最终分别计算三组的平均值范围。

1.4统计学处理所有数据的分析采用SPSS17.0统计软件完成，两组FA和ADC之间用t检验进行统计学分析。以P<0.05为差异具有统统计学意义。

2结果

各组FA值及ADC值比较：Pca、BPH、正常中央带和正常外周带的FA值和ADC值统计分析结果见表1。可见不同部位FA值由高到低依次为Pca、BPH、正常中央带、正常外周带，Pca的FA值最高，正常外周带的FA值最低，各观察组差异具有显著统计学差异(F=43.993，P=0.000)，且各组两两之间具有明显统计学差异；不同部位ADC值由高到低依次为正常外周带、正常中央带、BPH、Pca，正常外周带的ADC值最高，Pca的ADC值最低，四个观察组间差异具有统计学意义(F=37.644，P=0.000)，且各组两两之间亦具有明显统计学差异。

表1各观察组感兴趣区的FA值及ADC均值比较（M±St）

3讨论

3.1DTI不仅能够测量组织水分子弥散运动速度以外，还能显示水分子运动的方向性，更好地推测组织内部微观结构状态的细微变化。水分子所处的微环境不同，其弥散运动能力也不同。水分子在沿纤维束走行方向上的弥散阻力最小，因此水分子沿纤维束走行方向上弥散最快，这种弥散为各向异性弥散。DTI在12个方向上连续施加弥散梯度脉冲以采集弥散信息，DTI用一组三维矢量来描述固体物质内的张力及水分子三个方向的弥散及各弥散间的关系，从而实现定量分析活体组织中的水分子在三维空间内的有序扩散特性[3]。

3.2弥散张量成像的FA图，反映水分子各向异性成分占整个弥散张量的比例，主要反映组织各向异性弥散程度的变化，FA值范围在0～1之间，当FA值接近0时说明组织趋向于各向弥散同性；相反，FA值接近于1时，说明组织各向弥散异性最大。FA值不受T1、T2效应的影响，主要受弥散梯度因子b值大小的影响。过小的b值容易受T2～JI1权影响，产生T2透射效应(T2shinethrougheffect)，使得到的图像近似于T2WI，而b值越大，水分子间相位离散效应越强，信号衰减越明显，越利于观察水分子的弥散运动，从弥散角度和信噪比方面我们选择b值1000s／mm。

3.3总之，利用西门子3.0Verio磁共振扫描仪进行前列腺DTI扫描，当b值=1000s／mm2时，可以获得高质量的DTI图像；正常前列腺中央带、周围带以及Pca、BPH组织的微观结构存在差异，而DTI能提供常规MRI无法提供的反映组织细胞结构及细胞膜完整性的定性及定量信息，因此，DTI所提供的不同前列腺组织的FA值及ADC值存在明显差异，故常规MRI结合DTI成像，有助于前列腺疾病的诊断及鉴别诊断。

参考文献

[1]NakashimaJ，TanimotoA，Imai，eta1．EndorectalMRIforpredictionoftumorsite，tumorsize，andlocalextensionofprostatecancenUrology,2004，64(1)：101-105．

[2]王锡臻，沈蓁，王滨，等．磁共振扩散张量成像在前列腺疾病诊断中的应用[J]．临床放射学杂志，2010，29(7)：926—928．

[3]王丽娟，袁曙光，闫东，等．前列腺癌的磁共振DWI诊断价值[J]．放射学实践，2009，24(6)：661—663．