引用本文: 彭涛, 熊燕, 肖建明, 杨进. 前列腺癌MRI多参数诊断方法的盲法比较研究. 华西医学, 2016, 31(1): 88-93. doi: 10.7507/1002-0179.20160023 复制
MRI诊断前列腺癌的主要方法包括T2加权成像(T2WI)、磁共振波谱(MRS)、扩散加权成像(DWI)和动态增强扫描(DCE-MRI),在前列腺癌的诊断、临床分期、指导穿刺活体组织检查(活检)以及随访方面具有重要作用[1-2]。目前越来越多的研究将多种方法结合起来用于诊断前列腺癌,但如何组合这些序列,哪种组合更好,还有待进一步研究[3]。由于MRI图像中感兴趣区与前列腺穿刺点的对应存在固有差异,以往的研究多采用回顾性的分析。本研究利用盲法分析的方法,探讨和比较了T2WI与其他几种功能成像方法结合后诊断效能的差异,以及不同诊断者应用上述方法诊断前列腺癌的差异。现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2011年3月-2013年4月进行前列腺MRI扫描的59例患者。年龄61~95岁,平均(74.9±7.43)岁;28例证实为前列腺癌,31例穿刺结果为良性前列腺组织。纳入标准:① MRI检查前无前列腺相关治疗史,如手术、放射治疗、内分泌治疗等;② MRI检查前3个月内无前列腺穿刺史;③ 进行了MRS、DWI和DCE-MRI检查;④ MRI检查后2周内均进行了经直肠超声引导下前列腺穿刺活检。排除标准:① 有MRI检查禁忌者;② 患者因各种原因无法配合、图像质量不符合诊断要求者;③ MRI检查前曾有前列腺相关治疗史者,或3个月内有前列腺穿刺史者;④ MRS、DWI和DCE-MRI资料不全者[4]。扫描前充分告知患者检查的方式方法以及注意事项,并签署知情同意书。
1.2 方法
1.2.1 检查方法
① 使用SIEMENS AVANTO1.5 T超导型MRI扫描仪进行扫描,使用相控阵体线圈,扫描前嘱患者排尽小便,取仰卧位。② T2WI参数:采用快速自旋回波(TSE)-T2WI序列,重复时间(TR) 4 300 ms,回波时间(TE)101 ms,层厚3 mm,层间距0.6 mm,层数为24层,翻转角90°/150°,视野200 mm×200 mm,矩阵256×200,平均扫描次数为1次。③ DWI参数:b值取0、100、800 s/mm2,扫描参数:视野为260 mm×220 mm,扫描层数为20层,层厚3.6 mm,层间距0 mm,采用自旋-平面回波成像序列(SE-EPI),TR 3 700 ms,TE 80 ms,矩阵160×100,激励次数(NEX)为6次。④ 多体素波谱扫描参数:扫描前先采集横断、冠状及矢状位的TSE-T2WI参考定位像,参考定位像TR 4 300 ms,TE 101 ms,层厚3 mm,层间距0.6 mm,层数为24层,翻转角90°/150°,视野200 mm×200 mm,矩阵256×200,平均扫描次数为1次。由1名有经验的技师根据采集的定位像在横断位、矢状位和冠状位上紧贴前列腺施加共8条饱和带,尽量避免周围脂肪、直肠内气体及膀胱内尿液的影响。波谱分析采用化学位移成像-自旋回波序列(CSI-SE),采集分辨率为16×16×16,TR 690 ms,TE 120 ms,感兴趣区域根据前列腺大小为40 mm×40 mm×40 mm ~90 mm×90 mm×90 mm,NEX为6,除去匀场时间后扫描时间约为12 min。⑤ 动态增强扫描:经肘前静脉注射钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)0.1~0.2 mmoL/kg,在注药同时立即开始扫描。动态增强扫描采用3D-flash-T1WI序列,视野260 mm×260 mm,层厚3.6 mm,体块(slab)为1,层数为20层,分辨率192×138,TR 5 ms,TE 1.69 ms,平均次数为1次,动态扫描次数为36次。
1.2.2 穿刺方法
2012年5月以前进行MRI检查的患者采用12针法,即在前列腺周边部按照钟表时点位置穿刺12针,避开血管和尿道,需要时在中央部分按4个象限分别穿刺1~2针,重点怀疑部位再加穿1~2针。2012年5月及以后的患者采用14点(试剂盒)法,即通过14点法前列腺试剂盒使穿刺点与前列腺、精囊腺相应位置对应,前列腺12针、左右精囊腺各1针。穿刺后按顺序标记送检。
1.2.3 MRI分析
扫描完成后图像传送至SIEMENS后处理工作站。由1名技师将所有检查的患者姓名、检查号等信息隐去,用编号代替,并建立编号姓名对照表,由该技师保管。由2名影像诊断医师进行盲法读片,其中甲医师的研究方向为前列腺癌的影像诊断,具有较丰富的经验,而乙医师进行前列腺癌的MRI诊断的时间和例数相对较少。2名医师对病理结果均不知情。分别利用T2WI、T2WI+DCE-MRI、T2WI+MRS和T2WI+DWI为每例患者进行评分,评分标准:1分为肯定良性,2分为良性可能大,3分为良性可能,4分为不确定,5分为恶性可能,6分为恶性可能大,7分为肯定恶性。评分时对2名医师的观察内容做一定程度的统一,T2WI主要观察有无低信号区,形态有无膨隆等改变,包膜是否完整、光滑,周围器官有无受累,有无转移灶。DWI主要观察b=800 s/mm2时的信号有无异常,表观扩散系数(ADC)图有无异常信号,ADC值有无异常,前列腺外有无弥散受限区域。MRS主要观察谱线质量、对照T2WI可疑区有无异常谱线、胆碱(Cho)与肌酸(Cr)之和与枸橼酸盐(Cit)的比值[(Cho+Cr)/Cit]有无异常。DCE-MRI主要观察有无早期强化、时间信号曲线类型、有无异常强化的转移灶,不要求定量计算强化速率等指标。进行每种诊断方法的时间间隔为2个月,并填写诊断评分表。根据不同方法组合的评分得出综合评分:将同一位医师各种方法的得分求平均分,几种方法中每增加一个7分就在平均分上加1分,每出现一个1分就在平均分上减1分,最终得分为综合得分。最后由技师比对编号-姓名对照表,将诊断评分与病理结果一一对应。评分为4分的患者均视为与病理结果不符合。
1.3 统计学方法
按诊断医师分组,利用SPSS 13.0软件做出不同诊断方法的受试者工作特征曲线 (ROC曲线),并得到最佳诊断界值对应的灵敏度、特异度、约登指数。比较两位医师不同方法的诊断符合率以及肯定诊断、可能诊断的病例数、诊断符合率。运用ROCKIT V0.9.1β软件比较相同方法不同医师间和同一医师不同诊断方法间的曲线下面积。检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 相同方法不同医师间的比较
运用ROC曲线对2名医师的诊断评分进行分析(图 1、2),2名医师运用T2WI法、T2WI+DCE-MRI法、T2WI+MRS法以及综合法进行诊断的曲线下面积的差异有统计学意义(P<0.05),以甲医师的曲线下面积较大;运用T2WI+DWI进行诊断的曲线下面积的差异无统计学意义(P>0.05),见表 1。

T2WI与其他几种功能成像方法相结合的曲线下面积相似,以T2WI+DWI曲线下面积略大,综合评分的曲线下面积略高于T2WI+DWI

T2WI与其他几种功能成像方法相结合后,T2WI+DWI曲线下面积明显高于其他方法,单独T2WI曲线下面积明显低于其他方法,综合法的曲线下面积略低于T2WI+DWI

2.2 同一医师不同诊断方法间曲线下面积的比较
甲医师运用的各种方法中,T2WI法和综合法曲线下面积的差异有统计学意义(P<0.05)外,其他各方法之间曲线下面积的差异无统计学意义(P>0.05),见表 1。
乙医师运用的各种诊断方法中,T2WI+DWI法和其他各法之间曲线下面积的差异有统计学意义(P<0.05),并且均以T2WI+DWI法的曲线下面积较大。综合法和T2WI+DCE-MRI法、T2WI+DWI法、T2WI法之间的差异有统计学意义(P<0.05),其曲线下面积小于T2WI+DWI法,大于另外2种方法。T2WI+DCE-MRI、T2WI+MRS、T2WI 3种方法之间,以及T2WI+MRS法和综合法之间的差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1。
2.3 同一医师不同诊断方法灵敏度、特异度比较
甲医师采取的各种方法中以综合法灵敏度最高,T2WI+MRS、T2WI+DCE-MRI、T2WI+DWI 3种方法的特异度都较高,见表 2。乙医师以T2WI+DWI法灵敏度明显高于其他方法,T2WI、T2WI+DWI、综合法3种方法的特异度较高,见表 3。


2.4 同一医师不同方法间肯定诊断和可能诊断的符合率的比较
甲医师的T2WI+MRS法和T2WI+DCE-MRI法肯定诊断的符合率相似且较高,可能诊断中以T2WI的符合率较高,见表 4。T2WI评分为7分的12例患者中,10例有骨转移,5例有淋巴结转移。T2WI评分为6分的患者中有4例与病理不符,其中2例在T2WI+MRS中评分为5分(恶性可能),1例为2分(良性可能大),诊断不符合数由4例降为3例,在T2WI+DWI中诊断不符合数降为2例。

乙医师的T2WI+DWI法肯定诊断的符合率最高,可能诊断中以T2WI法和T2WI+DCE-MRI的符合率相似且较高,见表 5。T2WI评分为7分的2例患者均有骨转移和淋巴转移,评分为6分的6例患者中,3例有骨转移和淋巴转移,有1例诊断与病理不符,在其他3种检查方法中有2~3个患者评分由T2WI的6分上升至7分。

3 讨论
正常前列腺的腺体和腺管结构丰富,在T2WI呈稍高信号,而前列腺癌在T2WI主要表现为单发或多发的相对低信号结节或肿块,有时整个前列腺都被癌肿所占据,并可突破包膜、侵犯邻近器官。前列腺的多种病变在T2WI都可呈稍低或低信号,如前列腺炎、前列腺出血、良性前列腺增生、瘢痕、放射治疗、内分泌治疗后改变等等。前列腺癌好发于老年男性,其发病年龄与良性前列腺增生重叠。本组59例患者中,最小年龄61岁,平均年龄74.9岁,每位患者都不同程度地患有前列腺增生,其中21例(35.6%)的穿刺病理结果中明确伴有慢性前列腺炎,这些因素都可以对单独通过T2WI诊断前列腺癌造成干扰。
本研究以T2WI为基本扫描序列,以多种功能成像方法分别与T2WI相结合,并分别进行比较。目前在前列腺MRI诊断中采用较多的功能成像方法是DWI、MRS和DCE-MRI。DWI是基于活体生物组织内分子布朗运动的无创性评价水分子扩散能力的检查方法,它能够反映病变组织内水分子弥散能力和血流灌注的变化,提供普通T1WI和T2WI无法观察的关于组织细胞的有价值的信息[5-7]。当发生前列腺癌时,排列疏松的腺体组织被紧密生长的肿瘤组织替代,细胞肿胀、破坏、细胞外空间缩小、细胞核异形改变,细胞的通透性出现异常,细胞内外液体的分布发生变化,水分子的扩散能力受到限制[8]。ADC定量地反映了水分子扩散和毛细血管灌注的共同作用,恶性组织的ADC值通常低于良性或正常组织(20%~40%)。DWI 有助于诊断发生于中央带的前列腺癌,DWI 技术操作简易,耗时少,与其他方法的结合使用具有较好的可行性,各种相关研究也显示出 DWI 与其他技术结合使用效果明显优于单一技术。 已有研究结果均表明DWI 合并 T2WI 可提高诊断前列腺癌侵犯精囊腺的准确度。本研究中前列腺DWI序列的扫描时间为2 min 47 s,时间相对较短,受到运动伪影的干扰较小[9-10]。
MRS是目前唯一可以无创地反映人体内物质代谢的方法,前列腺分泌液中含有极高浓度的枸橼酸盐(Cit)[11]。前列腺癌区癌细胞代替正常前列腺腺体,Cit的产生、储存均明显减少,因此前列腺癌组织内Cit的浓度很低。另外,细胞膜合成与降解活跃,与之相关的胆碱复合物(Cho)水平明显增高。肌酸(Cr)的浓度在前列腺癌与正常前列腺组织中的含量无明显差异,其化学位移共振峰与Cho峰部分重叠,不易分离,因此多与Cho合并计算[12]。前列腺癌的MRS 变化主要为 Cit 峰下降,Cho峰升高。(Cho+Cr)/Cit比例是检测前列腺癌的重要特征。本研究中MRS采用多体素的方法,扫描时间为19 min 11 s,除去定位像和匀场时间后扫描时间约为12 min,因为扫描时间较长,图像容易受到运动伪影的干扰。另外,间质增生、出血、囊变、前列腺炎、周围脂肪、膀胱内尿液以及直肠内气体等因素也可造成干扰。
DCE-MRI可以反映前列腺组织微循环血流灌注状态。微血管的通透性与新生血管的生成速率密切相关[13],和许多其他器官的肿瘤相似,前列腺癌在DCE-MRI中显示早期明显强化[14],这种增强模式被认为与肿瘤血管生成有关。恶性肿瘤激活血管的生成、血管数量明显增加,而新生血管壁的完整性较低,其通透性远高于正常的血管。研究表明肿瘤新生血管越丰富,预后越差[15-16]。
在本研究中,根据ROC曲线,甲乙两位医师运用不同方法得出诊断评分的曲线下面积排序均为T2WI+DWI法>T2WI+DCE-MRI法>T2WI+MRS法>T2WI法,提示T2WI+DWI法诊断效能最高。4种方法中,甲医师的各种方法曲线下面积相似,以T2WI+DWI曲线下面积略大,因此,对于有经验的医师来说,T2WI在诊断上能发挥很大的作用,其它功能成像、特别是T2WI+DWI的方法能一定程度上提高对前列腺癌的诊断能力,但各方法间的差异并不大。乙医师的T2WI与其他几种功能成像方法相结合后,T2WI+DWI法和其他各法之间曲线下面积的差异有统计学意义,且T2+DWI曲线下面积明显高于其他方法,单独T2WI曲线下面积明显低于其他方法,说明对于诊断经验不足的医师来说,单独应用T2WI诊断前列腺癌有一定的困难,T2WI+DWI能有效地帮助得出正确的诊断。甲乙两位医师采取同一种方法进行诊断的比较结果中,只有T2WI+DWI法的曲线下面积的差异无统计学意义,甲医师的T2WI+DCE-MRI法、T2WI+MRS法、单独T2WI法曲线下面积明显高于乙医师,说明这3种方法对于阅片者的经验都有一定的要求。两位医师得出的T2WI+DWI法曲线下面积相近,说明T2WI+DWI法对癌肿显示更简单、明确,对于阅片者的经验要求最低。 在T2WI观察时,部分前列腺炎、前列腺增生等常常与肿瘤不易区分,有的前列腺癌也在T2WI呈等信号,形态并无隆起,包膜也可完整,这些因素对诊断都造成了困难。前列腺增生的患者多伴有慢性前列腺炎,再加上周围结构可能造成的干扰,有时前列腺波谱谱线会比较紊乱、基线较高,波谱的诊断价值就会大打折扣,此时观察者主要依赖的则还是T2WI,因此T2WI对阅片者有一定的经验要求。考虑到在临床工作中的实用性,本研究中DCE-MRI的诊断方法主要采取的是非定量的方法,而部分前列腺增生的患者也会出现不同程度的早期强化,甚至时间信号曲线也可呈速升缓降型,因此对诊断可能有所干扰。有时T2WI和MRS或者DCE-MRI的表现矛盾,可能也会一定程度上影响阅片者的判断。
在甲医师的诊断结果中,最佳诊断界值对应的特异度T2WI+MRS法、T2WI+DCE-MRI法、T2WI+DWI法均较高且接近,明显高于T2WI法;而灵敏度则以T2WI法略高于其他方法。上述结果说明单独T2WI法能够为发现病变提供很大的帮助,但常常不能区分病变是癌肿还是良性病变,而T2WI结合各种功能成像方法则能够较好地区分出在单独T2WI法中容易与前列腺癌混淆的患者,如前列腺炎、增生、瘢痕等。
在乙医师的诊断结果中,单独T2WI法最佳诊断界值对应的灵敏度最低,特异度最高,这是由于T2WI法对于前列腺癌诊断经验不足的医师准确诊断有一定的困难。本组患者中,乙医师T2WI诊断的特异度虽然最高,但其诊断为肯定恶性和肯定良性的患者仅3例,而可能诊断和不确定的则分别高达47例和9例。而在T2WI结合其他3种方法的应用中,肯定诊断的数量和诊断符合率大大提高,其中T2WI+DWI法的特异度和灵敏度均高于T2WI+MRS法和T2WI+DCE-MRI法,说明T2WI+DWI法的诊断能力最强。
综合法在T2WI合并各种功能成像方法的平均分基础上对肯定诊断进行了放大,甲医师的综合评分方法的曲线下面积高于T2WI+DWI,达0.869,最佳诊断界值对应的灵敏度、约登指数均高于其他方法,特异度仅略高于T2WI,低于T2WI结合其他功能成像方法,说明对于有一定前列腺疾病诊断经验的医师来说,多种方法结合运用可以提高诊断的敏感性和结果的真实性,提高通过MRI诊断前列腺癌的能力。而乙医师的综合法曲线下面积为0.794,低于T2WI+DWI,高于其他方法,说明对于前列腺癌MRI诊断较少的诊断者来说,综合法能一定程度的提高诊断能力,但有时各方法间相互矛盾的结果反而会对诊断者的判断造成干扰,此时应以T2WI+DWI为首选和主要的诊断方法。
综上所述,T2WI是发现前列腺癌的重要序列,T2WI与各种功能成像的方法结合,均可以明显提高诊断的特异度,在几种T2WI与功能成像结合的方法中,以T2WI+DWI诊断效能最高,其影像表现最简单明确,最容易得出正确的诊断,因此受观察者的经验影响最小。综合T2WI和多种功能成像的综合法能有效地提高MRI对前列腺癌的检出,但当各方法间结果有矛盾时,应以T2WI+DWI结果为主要考虑因素。
MRI诊断前列腺癌的主要方法包括T2加权成像(T2WI)、磁共振波谱(MRS)、扩散加权成像(DWI)和动态增强扫描(DCE-MRI),在前列腺癌的诊断、临床分期、指导穿刺活体组织检查(活检)以及随访方面具有重要作用[1-2]。目前越来越多的研究将多种方法结合起来用于诊断前列腺癌,但如何组合这些序列,哪种组合更好,还有待进一步研究[3]。由于MRI图像中感兴趣区与前列腺穿刺点的对应存在固有差异,以往的研究多采用回顾性的分析。本研究利用盲法分析的方法,探讨和比较了T2WI与其他几种功能成像方法结合后诊断效能的差异,以及不同诊断者应用上述方法诊断前列腺癌的差异。现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2011年3月-2013年4月进行前列腺MRI扫描的59例患者。年龄61~95岁,平均(74.9±7.43)岁;28例证实为前列腺癌,31例穿刺结果为良性前列腺组织。纳入标准:① MRI检查前无前列腺相关治疗史,如手术、放射治疗、内分泌治疗等;② MRI检查前3个月内无前列腺穿刺史;③ 进行了MRS、DWI和DCE-MRI检查;④ MRI检查后2周内均进行了经直肠超声引导下前列腺穿刺活检。排除标准:① 有MRI检查禁忌者;② 患者因各种原因无法配合、图像质量不符合诊断要求者;③ MRI检查前曾有前列腺相关治疗史者,或3个月内有前列腺穿刺史者;④ MRS、DWI和DCE-MRI资料不全者[4]。扫描前充分告知患者检查的方式方法以及注意事项,并签署知情同意书。
1.2 方法
1.2.1 检查方法
① 使用SIEMENS AVANTO1.5 T超导型MRI扫描仪进行扫描,使用相控阵体线圈,扫描前嘱患者排尽小便,取仰卧位。② T2WI参数:采用快速自旋回波(TSE)-T2WI序列,重复时间(TR) 4 300 ms,回波时间(TE)101 ms,层厚3 mm,层间距0.6 mm,层数为24层,翻转角90°/150°,视野200 mm×200 mm,矩阵256×200,平均扫描次数为1次。③ DWI参数:b值取0、100、800 s/mm2,扫描参数:视野为260 mm×220 mm,扫描层数为20层,层厚3.6 mm,层间距0 mm,采用自旋-平面回波成像序列(SE-EPI),TR 3 700 ms,TE 80 ms,矩阵160×100,激励次数(NEX)为6次。④ 多体素波谱扫描参数:扫描前先采集横断、冠状及矢状位的TSE-T2WI参考定位像,参考定位像TR 4 300 ms,TE 101 ms,层厚3 mm,层间距0.6 mm,层数为24层,翻转角90°/150°,视野200 mm×200 mm,矩阵256×200,平均扫描次数为1次。由1名有经验的技师根据采集的定位像在横断位、矢状位和冠状位上紧贴前列腺施加共8条饱和带,尽量避免周围脂肪、直肠内气体及膀胱内尿液的影响。波谱分析采用化学位移成像-自旋回波序列(CSI-SE),采集分辨率为16×16×16,TR 690 ms,TE 120 ms,感兴趣区域根据前列腺大小为40 mm×40 mm×40 mm ~90 mm×90 mm×90 mm,NEX为6,除去匀场时间后扫描时间约为12 min。⑤ 动态增强扫描:经肘前静脉注射钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)0.1~0.2 mmoL/kg,在注药同时立即开始扫描。动态增强扫描采用3D-flash-T1WI序列,视野260 mm×260 mm,层厚3.6 mm,体块(slab)为1,层数为20层,分辨率192×138,TR 5 ms,TE 1.69 ms,平均次数为1次,动态扫描次数为36次。
1.2.2 穿刺方法
2012年5月以前进行MRI检查的患者采用12针法,即在前列腺周边部按照钟表时点位置穿刺12针,避开血管和尿道,需要时在中央部分按4个象限分别穿刺1~2针,重点怀疑部位再加穿1~2针。2012年5月及以后的患者采用14点(试剂盒)法,即通过14点法前列腺试剂盒使穿刺点与前列腺、精囊腺相应位置对应,前列腺12针、左右精囊腺各1针。穿刺后按顺序标记送检。
1.2.3 MRI分析
扫描完成后图像传送至SIEMENS后处理工作站。由1名技师将所有检查的患者姓名、检查号等信息隐去,用编号代替,并建立编号姓名对照表,由该技师保管。由2名影像诊断医师进行盲法读片,其中甲医师的研究方向为前列腺癌的影像诊断,具有较丰富的经验,而乙医师进行前列腺癌的MRI诊断的时间和例数相对较少。2名医师对病理结果均不知情。分别利用T2WI、T2WI+DCE-MRI、T2WI+MRS和T2WI+DWI为每例患者进行评分,评分标准:1分为肯定良性,2分为良性可能大,3分为良性可能,4分为不确定,5分为恶性可能,6分为恶性可能大,7分为肯定恶性。评分时对2名医师的观察内容做一定程度的统一,T2WI主要观察有无低信号区,形态有无膨隆等改变,包膜是否完整、光滑,周围器官有无受累,有无转移灶。DWI主要观察b=800 s/mm2时的信号有无异常,表观扩散系数(ADC)图有无异常信号,ADC值有无异常,前列腺外有无弥散受限区域。MRS主要观察谱线质量、对照T2WI可疑区有无异常谱线、胆碱(Cho)与肌酸(Cr)之和与枸橼酸盐(Cit)的比值[(Cho+Cr)/Cit]有无异常。DCE-MRI主要观察有无早期强化、时间信号曲线类型、有无异常强化的转移灶,不要求定量计算强化速率等指标。进行每种诊断方法的时间间隔为2个月,并填写诊断评分表。根据不同方法组合的评分得出综合评分:将同一位医师各种方法的得分求平均分,几种方法中每增加一个7分就在平均分上加1分,每出现一个1分就在平均分上减1分,最终得分为综合得分。最后由技师比对编号-姓名对照表,将诊断评分与病理结果一一对应。评分为4分的患者均视为与病理结果不符合。
1.3 统计学方法
按诊断医师分组,利用SPSS 13.0软件做出不同诊断方法的受试者工作特征曲线 (ROC曲线),并得到最佳诊断界值对应的灵敏度、特异度、约登指数。比较两位医师不同方法的诊断符合率以及肯定诊断、可能诊断的病例数、诊断符合率。运用ROCKIT V0.9.1β软件比较相同方法不同医师间和同一医师不同诊断方法间的曲线下面积。检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 相同方法不同医师间的比较
运用ROC曲线对2名医师的诊断评分进行分析(图 1、2),2名医师运用T2WI法、T2WI+DCE-MRI法、T2WI+MRS法以及综合法进行诊断的曲线下面积的差异有统计学意义(P<0.05),以甲医师的曲线下面积较大;运用T2WI+DWI进行诊断的曲线下面积的差异无统计学意义(P>0.05),见表 1。

T2WI与其他几种功能成像方法相结合的曲线下面积相似,以T2WI+DWI曲线下面积略大,综合评分的曲线下面积略高于T2WI+DWI

T2WI与其他几种功能成像方法相结合后,T2WI+DWI曲线下面积明显高于其他方法,单独T2WI曲线下面积明显低于其他方法,综合法的曲线下面积略低于T2WI+DWI

2.2 同一医师不同诊断方法间曲线下面积的比较
甲医师运用的各种方法中,T2WI法和综合法曲线下面积的差异有统计学意义(P<0.05)外,其他各方法之间曲线下面积的差异无统计学意义(P>0.05),见表 1。
乙医师运用的各种诊断方法中,T2WI+DWI法和其他各法之间曲线下面积的差异有统计学意义(P<0.05),并且均以T2WI+DWI法的曲线下面积较大。综合法和T2WI+DCE-MRI法、T2WI+DWI法、T2WI法之间的差异有统计学意义(P<0.05),其曲线下面积小于T2WI+DWI法,大于另外2种方法。T2WI+DCE-MRI、T2WI+MRS、T2WI 3种方法之间,以及T2WI+MRS法和综合法之间的差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1。
2.3 同一医师不同诊断方法灵敏度、特异度比较
甲医师采取的各种方法中以综合法灵敏度最高,T2WI+MRS、T2WI+DCE-MRI、T2WI+DWI 3种方法的特异度都较高,见表 2。乙医师以T2WI+DWI法灵敏度明显高于其他方法,T2WI、T2WI+DWI、综合法3种方法的特异度较高,见表 3。


2.4 同一医师不同方法间肯定诊断和可能诊断的符合率的比较
甲医师的T2WI+MRS法和T2WI+DCE-MRI法肯定诊断的符合率相似且较高,可能诊断中以T2WI的符合率较高,见表 4。T2WI评分为7分的12例患者中,10例有骨转移,5例有淋巴结转移。T2WI评分为6分的患者中有4例与病理不符,其中2例在T2WI+MRS中评分为5分(恶性可能),1例为2分(良性可能大),诊断不符合数由4例降为3例,在T2WI+DWI中诊断不符合数降为2例。

乙医师的T2WI+DWI法肯定诊断的符合率最高,可能诊断中以T2WI法和T2WI+DCE-MRI的符合率相似且较高,见表 5。T2WI评分为7分的2例患者均有骨转移和淋巴转移,评分为6分的6例患者中,3例有骨转移和淋巴转移,有1例诊断与病理不符,在其他3种检查方法中有2~3个患者评分由T2WI的6分上升至7分。

3 讨论
正常前列腺的腺体和腺管结构丰富,在T2WI呈稍高信号,而前列腺癌在T2WI主要表现为单发或多发的相对低信号结节或肿块,有时整个前列腺都被癌肿所占据,并可突破包膜、侵犯邻近器官。前列腺的多种病变在T2WI都可呈稍低或低信号,如前列腺炎、前列腺出血、良性前列腺增生、瘢痕、放射治疗、内分泌治疗后改变等等。前列腺癌好发于老年男性,其发病年龄与良性前列腺增生重叠。本组59例患者中,最小年龄61岁,平均年龄74.9岁,每位患者都不同程度地患有前列腺增生,其中21例(35.6%)的穿刺病理结果中明确伴有慢性前列腺炎,这些因素都可以对单独通过T2WI诊断前列腺癌造成干扰。
本研究以T2WI为基本扫描序列,以多种功能成像方法分别与T2WI相结合,并分别进行比较。目前在前列腺MRI诊断中采用较多的功能成像方法是DWI、MRS和DCE-MRI。DWI是基于活体生物组织内分子布朗运动的无创性评价水分子扩散能力的检查方法,它能够反映病变组织内水分子弥散能力和血流灌注的变化,提供普通T1WI和T2WI无法观察的关于组织细胞的有价值的信息[5-7]。当发生前列腺癌时,排列疏松的腺体组织被紧密生长的肿瘤组织替代,细胞肿胀、破坏、细胞外空间缩小、细胞核异形改变,细胞的通透性出现异常,细胞内外液体的分布发生变化,水分子的扩散能力受到限制[8]。ADC定量地反映了水分子扩散和毛细血管灌注的共同作用,恶性组织的ADC值通常低于良性或正常组织(20%~40%)。DWI 有助于诊断发生于中央带的前列腺癌,DWI 技术操作简易,耗时少,与其他方法的结合使用具有较好的可行性,各种相关研究也显示出 DWI 与其他技术结合使用效果明显优于单一技术。 已有研究结果均表明DWI 合并 T2WI 可提高诊断前列腺癌侵犯精囊腺的准确度。本研究中前列腺DWI序列的扫描时间为2 min 47 s,时间相对较短,受到运动伪影的干扰较小[9-10]。
MRS是目前唯一可以无创地反映人体内物质代谢的方法,前列腺分泌液中含有极高浓度的枸橼酸盐(Cit)[11]。前列腺癌区癌细胞代替正常前列腺腺体,Cit的产生、储存均明显减少,因此前列腺癌组织内Cit的浓度很低。另外,细胞膜合成与降解活跃,与之相关的胆碱复合物(Cho)水平明显增高。肌酸(Cr)的浓度在前列腺癌与正常前列腺组织中的含量无明显差异,其化学位移共振峰与Cho峰部分重叠,不易分离,因此多与Cho合并计算[12]。前列腺癌的MRS 变化主要为 Cit 峰下降,Cho峰升高。(Cho+Cr)/Cit比例是检测前列腺癌的重要特征。本研究中MRS采用多体素的方法,扫描时间为19 min 11 s,除去定位像和匀场时间后扫描时间约为12 min,因为扫描时间较长,图像容易受到运动伪影的干扰。另外,间质增生、出血、囊变、前列腺炎、周围脂肪、膀胱内尿液以及直肠内气体等因素也可造成干扰。
DCE-MRI可以反映前列腺组织微循环血流灌注状态。微血管的通透性与新生血管的生成速率密切相关[13],和许多其他器官的肿瘤相似,前列腺癌在DCE-MRI中显示早期明显强化[14],这种增强模式被认为与肿瘤血管生成有关。恶性肿瘤激活血管的生成、血管数量明显增加,而新生血管壁的完整性较低,其通透性远高于正常的血管。研究表明肿瘤新生血管越丰富,预后越差[15-16]。
在本研究中,根据ROC曲线,甲乙两位医师运用不同方法得出诊断评分的曲线下面积排序均为T2WI+DWI法>T2WI+DCE-MRI法>T2WI+MRS法>T2WI法,提示T2WI+DWI法诊断效能最高。4种方法中,甲医师的各种方法曲线下面积相似,以T2WI+DWI曲线下面积略大,因此,对于有经验的医师来说,T2WI在诊断上能发挥很大的作用,其它功能成像、特别是T2WI+DWI的方法能一定程度上提高对前列腺癌的诊断能力,但各方法间的差异并不大。乙医师的T2WI与其他几种功能成像方法相结合后,T2WI+DWI法和其他各法之间曲线下面积的差异有统计学意义,且T2+DWI曲线下面积明显高于其他方法,单独T2WI曲线下面积明显低于其他方法,说明对于诊断经验不足的医师来说,单独应用T2WI诊断前列腺癌有一定的困难,T2WI+DWI能有效地帮助得出正确的诊断。甲乙两位医师采取同一种方法进行诊断的比较结果中,只有T2WI+DWI法的曲线下面积的差异无统计学意义,甲医师的T2WI+DCE-MRI法、T2WI+MRS法、单独T2WI法曲线下面积明显高于乙医师,说明这3种方法对于阅片者的经验都有一定的要求。两位医师得出的T2WI+DWI法曲线下面积相近,说明T2WI+DWI法对癌肿显示更简单、明确,对于阅片者的经验要求最低。 在T2WI观察时,部分前列腺炎、前列腺增生等常常与肿瘤不易区分,有的前列腺癌也在T2WI呈等信号,形态并无隆起,包膜也可完整,这些因素对诊断都造成了困难。前列腺增生的患者多伴有慢性前列腺炎,再加上周围结构可能造成的干扰,有时前列腺波谱谱线会比较紊乱、基线较高,波谱的诊断价值就会大打折扣,此时观察者主要依赖的则还是T2WI,因此T2WI对阅片者有一定的经验要求。考虑到在临床工作中的实用性,本研究中DCE-MRI的诊断方法主要采取的是非定量的方法,而部分前列腺增生的患者也会出现不同程度的早期强化,甚至时间信号曲线也可呈速升缓降型,因此对诊断可能有所干扰。有时T2WI和MRS或者DCE-MRI的表现矛盾,可能也会一定程度上影响阅片者的判断。
在甲医师的诊断结果中,最佳诊断界值对应的特异度T2WI+MRS法、T2WI+DCE-MRI法、T2WI+DWI法均较高且接近,明显高于T2WI法;而灵敏度则以T2WI法略高于其他方法。上述结果说明单独T2WI法能够为发现病变提供很大的帮助,但常常不能区分病变是癌肿还是良性病变,而T2WI结合各种功能成像方法则能够较好地区分出在单独T2WI法中容易与前列腺癌混淆的患者,如前列腺炎、增生、瘢痕等。
在乙医师的诊断结果中,单独T2WI法最佳诊断界值对应的灵敏度最低,特异度最高,这是由于T2WI法对于前列腺癌诊断经验不足的医师准确诊断有一定的困难。本组患者中,乙医师T2WI诊断的特异度虽然最高,但其诊断为肯定恶性和肯定良性的患者仅3例,而可能诊断和不确定的则分别高达47例和9例。而在T2WI结合其他3种方法的应用中,肯定诊断的数量和诊断符合率大大提高,其中T2WI+DWI法的特异度和灵敏度均高于T2WI+MRS法和T2WI+DCE-MRI法,说明T2WI+DWI法的诊断能力最强。
综合法在T2WI合并各种功能成像方法的平均分基础上对肯定诊断进行了放大,甲医师的综合评分方法的曲线下面积高于T2WI+DWI,达0.869,最佳诊断界值对应的灵敏度、约登指数均高于其他方法,特异度仅略高于T2WI,低于T2WI结合其他功能成像方法,说明对于有一定前列腺疾病诊断经验的医师来说,多种方法结合运用可以提高诊断的敏感性和结果的真实性,提高通过MRI诊断前列腺癌的能力。而乙医师的综合法曲线下面积为0.794,低于T2WI+DWI,高于其他方法,说明对于前列腺癌MRI诊断较少的诊断者来说,综合法能一定程度的提高诊断能力,但有时各方法间相互矛盾的结果反而会对诊断者的判断造成干扰,此时应以T2WI+DWI为首选和主要的诊断方法。
综上所述,T2WI是发现前列腺癌的重要序列,T2WI与各种功能成像的方法结合,均可以明显提高诊断的特异度,在几种T2WI与功能成像结合的方法中,以T2WI+DWI诊断效能最高,其影像表现最简单明确,最容易得出正确的诊断,因此受观察者的经验影响最小。综合T2WI和多种功能成像的综合法能有效地提高MRI对前列腺癌的检出,但当各方法间结果有矛盾时,应以T2WI+DWI结果为主要考虑因素。