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摘要：目的 ：探究磁共振弥散加权成像（DWI）和表观弥散系数（ADC）在区分前列腺癌与良性增生中的作用。方法： 对经活检病理证实的25例前列腺癌、20例良性前列腺增生患者和另外招募的19例健康志愿者行前列腺平扫MRI、DWI检查，同时对可能患病区进行ADC测量，将各组所得数据进行统计学分析。结果： 各组数据获得顺利，前列腺癌组ADC与良性前列腺增生组相比显著减低，二者具有明显统计学差异。当ADC取1.30×10-3mm2/s时，良、恶性鉴别诊断的灵敏度与特异度最高。结论：DWI和ADC的应用提高了前列腺癌与非癌的鉴别能力。
关键词：前列腺癌;磁共振;弥散成像;表观弥散系数
前列腺癌与良性前列腺增生是最常见的前列腺疾病，其中前列腺癌是欧美国家男性最常见的恶性肿瘤，近年来我国前列腺癌的临床确诊病例数有逐渐增加的趋势[1]。前列腺特异性抗原（prostate specific antigen，PSA）检查做为指南推荐的前列腺癌筛查的常用检测手段，由于其假阳性和假阴性的发生率较高，在临床应用上存在一定的局限性[2]。MRI具有较高的组织分辨能力，被推荐做为前列腺癌进一步排查的常用方法。但是老年男性前列腺组织不同部位增生、萎缩等现实情况会影响MRI平扫诊断的准确性[3]。目前，磁共振弥散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）可以对活体组织弥散运动进行成像，在临床应用中显现优势[4]。我们通过分析45例前列腺病变的患者的MRI和DWI的结果，探讨DWI及表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）在临床前列腺良恶性诊断中价值。
1 资料与方法：
1.1病例纳入：在2014年1-6月在我院行前列腺MRI检查的病人中选取合适的病例，另外再招募19例自愿行前列腺MRI检查的健康志愿者做为对照。病例组年龄（55.2±11.3、53.4±9.6）与对照组年龄（52.1±10.4）无统计学意义（P>0.05）。三者之间年龄具有可比性。
1.2 仪器与方法：采用Siemens公司Magnetom Trio Tim 3.0T超导磁共振扫描仪，利用腹部相控阵线圈对相关信号进行接收。MRI平扫：对所有入选者行常规的高分辨轴位、冠状位脂肪抑制高速自旋回波T2WI和大范围轴位T1WI。二者TR、TE、ETL、层厚、层间距、FOV、激励次数、矩阵等具体参数分别为（3290ms，700ms）、（95ms， 10ms）、（23， 3）、（4mm， 6.5mm）、（200mm×200mm）、（3， 2）、（320×244， 320×288）。
DWI：采用单次激发EPI序列和轴位扫描。具体参数：TR（3600 ms），TE（80 ms），EPI factor（128），层厚（4 mm），层间距（0.4 mm），FOV（280 mm×280 mm），激励次数（6），矩阵（128×128）。b值（弥散敏感系数）预设为0、1000s/mm2。MR扫描仪自动生成ADC图。
1.3 数据采集：DWI通过信息采集处理工作站由计算机自动处理，ADC值由两位放射科医师盲测。选取直径最大的病灶层面行实性部分测量，并使用同样大小的圆形感兴趣区在病灶部位的随机测量三次，每次位置不同。所得的均值记为该区域的ADC值。
1.4经直肠超声引导下穿刺活检：碘伏直肠消毒，在经直肠超声引导下采用13+2孔法进行穿刺活检，所得标本送病检。所有病例组病人活检均于MRI检查之后进行。
1.5统计学分析：使用GraphPad Prism 5.0 统计绘图软件进行分析和绘制示意图。计量资料用±s表示，使用t检验，计数资料用率表示，使用χ2检验。结果P<0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 穿刺活检病理结果：45例符合穿刺标准的病人行13+2穿刺法所得病理结果确诊25例为前列腺癌，20例为前列腺增生或者前列腺增生合并慢性前列腺炎。
2.2 常规MRI平扫结果：在T2WI上，19例健康者前列腺大小正常，外周带呈现新月形高信号，中央腺体为低信号，二者信号都较为均匀，且外周带、中央带分界清楚。20例良性前列腺增生，中央带和移行带呈现不均一的混杂信号，外周带明显变小表现为均匀的高T2信号。25例前列腺癌患者外周带MRI平扫表现局部或弥漫性地信号减低。在T1WI上，前列腺表现为均匀的低信号。
2.3 DWI和ADC值结果：正常前列腺外周带DWI呈现均匀一致的高信号，中央腺体信号较外周带低，分界清楚，当b值增大时二者信号减低，且二者之间的信号差别减小。良性前列腺增生中央腺体呈现混杂不均的高低信号区， b值变化对其影响不大。前列腺外周带癌在ADC图上呈低信号，在DWI呈现结节性或者弥漫性高信号，b值增大时其变化不大，但周围组织信号减低，与周围组织形成对比。
前列腺癌、正常前列腺、良性前列腺增生三组的中央腺体、外周带的ADC值分别比较，前列腺癌ADC值明显低于另外二者，具有明显的统计学差异（P<0.05）。在中央腺体和外周带中将ADC分别在设置阈值1.00-1.60、1.30-1.90之间变动时，其鉴别前列腺疾病良、恶性程度均出现了一个由低到高再到低的变化过程。并且在中央腺体和外周带中当ADC分别被设置在1.30、1.60时，诊断的特异性和灵敏度最高。
3讨论
在我国，前列腺癌是老年男性常见的恶性肿瘤之一，良性前列腺增生的发病与男性年龄成正相关，二者同为老年男性前列腺常见疾病[5]。血清PSA为临床上筛查前列腺癌常规手段存在着局限性，仍需借助其他影像学检查来进一步鉴别前列腺良恶性疾病[2，3]。MRI能较清楚分辨软组织，是目前诊断前列腺疾病常用的影像学的方法，但是常规MRI图像在前列腺良性增生、前列腺炎和前列腺癌的诊断上没有明确的标准可循[6]。T2WI上，前列腺增生、前列腺癌都可以表现为低信号，常规MRI在二者鉴别诊断方面有着一定的困难[6]。笔者设计不同类型的良性前列腺增生、前列腺癌、正常前列腺进行常规MRI、DWI和ADC值分析，发现DWI结合ADC在鉴别良性前列腺增生和前列腺癌方面具有较高的价值。 MRI平扫的局限性。在常规MRI平扫中，典型前列腺外周带癌的表现是T2WI上的高信号的外周带内出现低信号的结节状影。可能系前列腺癌细胞体积小、密度较高，癌灶处黏蛋白和液体含量较周围正常组织减少，故其在MRI表现上存在差别[6]。但是其它各种原因，比如慢性前列腺炎、内分泌或放疗、经直肠前列腺穿刺活检造成的出血也会引起外周带低信号。因此单凭前列腺外周带低信号诊断前列腺癌存在一定假阳性。本研究中良性前列腺增生组中20例病人因合并慢性前列腺炎或增生压迫造成的外周带低信号，误诊为前列腺癌的比率偏高。当中央腺体区病灶局限于前列腺包膜内时，其与正常腺体或增生的结节对比不太明显，诊断难度由此增加。
DWI原理与诊断价值。DWI是基于对分子运动敏感、反映活体组织弥散能力的一种无创的检查方法。对称的弥散敏感梯度回波加在T2WI 180°脉冲序列前、后，静止的水分子由于弥散程度较低在第一个梯度脉冲发生质子去相位时，会被第二个梯度脉冲重聚相位，因而信号减低不明显。而运动的水分子由于其弥散较强，不能在第二个梯度脉冲重聚相位，出现信号减低。在良性前列腺组织中，由于上皮细胞和基质细胞增生活跃，间质-内皮互相作用下前列腺腺体大量增殖，腺体内液体成分增加，水分子弥散运动也增强[7]。而前列腺癌正常腺上皮和腺管结构不同程度破坏，由于富含水分的腺泡结构被增殖的、结构致密的癌细胞群替代，水分子扩散受到限制。故前列腺癌与良性前列腺增生相比，二者在DWI和ADC图像上均具有差别，前者者具有低DWI信号和低ADC值，具有良好的鉴别作用。
b值与ADC值的应用。DWI的弥散权重与b值密切相关，b值越小，DWI的弥散权重越大，T2效应越大。反之，DWI权重越大，T2效应影响越小，且所测的ADC值越纯，鉴别力度增大，容易发现较小的病变部位。不建议用低b值的DWI图来评价前列腺癌[8]。由于良性前列腺增生组织与癌组织的ADC值存在一部分重叠，使得ADC值的特异性降低。可能因为一些增生组织的细胞密度要比周围组织高，此外也可能因为中央带显著增生的组织压迫外周带，变薄的外周带使得手工绘制ROI较为困难，故引起误差[9]。
综上所述，与良性前列腺增生相比前列腺癌具有统计学差异的低ADC值，并且在中央腺体和外周带中当ADC分别被设置在1.30、1.60时，诊断的特异性和灵敏度最高。DWI和ADC值的应用弥补了常规MRI的不足，提高了前列腺癌与良性前列腺增生的鉴别能力。
参考文献：
1胡俊丹，胡云飞，吴洋，等.国人前列腺炎、前列腺增生与前列腺癌的关系[J].临床泌尿外科杂志，2008，23（4）：294-296.
2周印，赵爽，白娇？，等.常规磁共振影像特征对前列腺外周带良恶性病变的鉴别诊断价值探讨[J]. 四川大学学报（医学版），2013， 44（1）：94-98.
3郭启勇，辛 军，张 新，等.MRI水扩散加权成像分子机理研究进展[J].中国临床医学学影像杂志，2013，24（7）：496-50.
4孟冷，张兆琪，王友海，等.磁共振超高b值弥散序列指导前列腺穿刺的初步研究[J].介入放射学杂志，2012，21（7）：565-569.
5杨栋，余深平，郭燕，等.标准化ADC值鉴别移行带前列腺癌与间质为主增生结节[J].中山大学学报（医学科学版），2013，34（2）：287-291.
关键词：前列腺癌;磁共振;弥散成像;表观弥散系数
前列腺癌与良性前列腺增生是最常见的前列腺疾病，其中前列腺癌是欧美国家男性最常见的恶性肿瘤，近年来我国前列腺癌的临床确诊病例数有逐渐增加的趋势[1]。前列腺特异性抗原（prostate specific antigen，PSA）检查做为指南推荐的前列腺癌筛查的常用检测手段，由于其假阳性和假阴性的发生率较高，在临床应用上存在一定的局限性[2]。MRI具有较高的组织分辨能力，被推荐做为前列腺癌进一步排查的常用方法。但是老年男性前列腺组织不同部位增生、萎缩等现实情况会影响MRI平扫诊断的准确性[3]。目前，磁共振弥散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）可以对活体组织弥散运动进行成像，在临床应用中显现优势[4]。我们通过分析45例前列腺病变的患者的MRI和DWI的结果，探讨DWI及表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）在临床前列腺良恶性诊断中价值。
1 资料与方法：
1.1病例纳入：在2014年1-6月在我院行前列腺MRI检查的病人中选取合适的病例，另外再招募19例自愿行前列腺MRI检查的健康志愿者做为对照。病例组年龄（55.2±11.3、53.4±9.6）与对照组年龄（52.1±10.4）无统计学意义（P>0.05）。三者之间年龄具有可比性。
1.2 仪器与方法：采用Siemens公司Magnetom Trio Tim 3.0T超导磁共振扫描仪，利用腹部相控阵线圈对相关信号进行接收。MRI平扫：对所有入选者行常规的高分辨轴位、冠状位脂肪抑制高速自旋回波T2WI和大范围轴位T1WI。二者TR、TE、ETL、层厚、层间距、FOV、激励次数、矩阵等具体参数分别为（3290ms，700ms）、（95ms， 10ms）、（23， 3）、（4mm， 6.5mm）、（200mm×200mm）、（3， 2）、（320×244， 320×288）。
DWI：采用单次激发EPI序列和轴位扫描。具体参数：TR（3600 ms），TE（80 ms），EPI factor（128），层厚（4 mm），层间距（0.4 mm），FOV（280 mm×280 mm），激励次数（6），矩阵（128×128）。b值（弥散敏感系数）预设为0、1000s/mm2。MR扫描仪自动生成ADC图。
1.3 数据采集：DWI通过信息采集处理工作站由计算机自动处理，ADC值由两位放射科医师盲测。选取直径最大的病灶层面行实性部分测量，并使用同样大小的圆形感兴趣区在病灶部位的随机测量三次，每次位置不同。所得的均值记为该区域的ADC值。
1.4经直肠超声引导下穿刺活检：碘伏直肠消毒，在经直肠超声引导下采用13+2孔法进行穿刺活检，所得标本送病检。所有病例组病人活检均于MRI检查之后进行。
1.5统计学分析：使用GraphPad Prism 5.0 统计绘图软件进行分析和绘制示意图。计量资料用±s表示，使用t检验，计数资料用率表示，使用χ2检验。结果P<0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 穿刺活检病理结果：45例符合穿刺标准的病人行13+2穿刺法所得病理结果确诊25例为前列腺癌，20例为前列腺增生或者前列腺增生合并慢性前列腺炎。
2.2 常规MRI平扫结果：在T2WI上，19例健康者前列腺大小正常，外周带呈现新月形高信号，中央腺体为低信号，二者信号都较为均匀，且外周带、中央带分界清楚。20例良性前列腺增生，中央带和移行带呈现不均一的混杂信号，外周带明显变小表现为均匀的高T2信号。25例前列腺癌患者外周带MRI平扫表现局部或弥漫性地信号减低。在T1WI上，前列腺表现为均匀的低信号。
2.3 DWI和ADC值结果：正常前列腺外周带DWI呈现均匀一致的高信号，中央腺体信号较外周带低，分界清楚，当b值增大时二者信号减低，且二者之间的信号差别减小。良性前列腺增生中央腺体呈现混杂不均的高低信号区， b值变化对其影响不大。前列腺外周带癌在ADC图上呈低信号，在DWI呈现结节性或者弥漫性高信号，b值增大时其变化不大，但周围组织信号减低，与周围组织形成对比。
前列腺癌、正常前列腺、良性前列腺增生三组的中央腺体、外周带的ADC值分别比较，前列腺癌ADC值明显低于另外二者，具有明显的统计学差异（P<0.05）。在中央腺体和外周带中将ADC分别在设置阈值1.00-1.60、1.30-1.90之间变动时，其鉴别前列腺疾病良、恶性程度均出现了一个由低到高再到低的变化过程。并且在中央腺体和外周带中当ADC分别被设置在1.30、1.60时，诊断的特异性和灵敏度最高。
3讨论
在我国，前列腺癌是老年男性常见的恶性肿瘤之一，良性前列腺增生的发病与男性年龄成正相关，二者同为老年男性前列腺常见疾病[5]。血清PSA为临床上筛查前列腺癌常规手段存在着局限性，仍需借助其他影像学检查来进一步鉴别前列腺良恶性疾病[2，3]。MRI能较清楚分辨软组织，是目前诊断前列腺疾病常用的影像学的方法，但是常规MRI图像在前列腺良性增生、前列腺炎和前列腺癌的诊断上没有明确的标准可循[6]。T2WI上，前列腺增生、前列腺癌都可以表现为低信号，常规MRI在二者鉴别诊断方面有着一定的困难[6]。笔者设计不同类型的良性前列腺增生、前列腺癌、正常前列腺进行常规MRI、DWI和ADC值分析，发现DWI结合ADC在鉴别良性前列腺增生和前列腺癌方面具有较高的价值。 MRI平扫的局限性。在常规MRI平扫中，典型前列腺外周带癌的表现是T2WI上的高信号的外周带内出现低信号的结节状影。可能系前列腺癌细胞体积小、密度较高，癌灶处黏蛋白和液体含量较周围正常组织减少，故其在MRI表现上存在差别[6]。但是其它各种原因，比如慢性前列腺炎、内分泌或放疗、经直肠前列腺穿刺活检造成的出血也会引起外周带低信号。因此单凭前列腺外周带低信号诊断前列腺癌存在一定假阳性。本研究中良性前列腺增生组中20例病人因合并慢性前列腺炎或增生压迫造成的外周带低信号，误诊为前列腺癌的比率偏高。当中央腺体区病灶局限于前列腺包膜内时，其与正常腺体或增生的结节对比不太明显，诊断难度由此增加。
DWI原理与诊断价值。DWI是基于对分子运动敏感、反映活体组织弥散能力的一种无创的检查方法。对称的弥散敏感梯度回波加在T2WI 180°脉冲序列前、后，静止的水分子由于弥散程度较低在第一个梯度脉冲发生质子去相位时，会被第二个梯度脉冲重聚相位，因而信号减低不明显。而运动的水分子由于其弥散较强，不能在第二个梯度脉冲重聚相位，出现信号减低。在良性前列腺组织中，由于上皮细胞和基质细胞增生活跃，间质-内皮互相作用下前列腺腺体大量增殖，腺体内液体成分增加，水分子弥散运动也增强[7]。而前列腺癌正常腺上皮和腺管结构不同程度破坏，由于富含水分的腺泡结构被增殖的、结构致密的癌细胞群替代，水分子扩散受到限制。故前列腺癌与良性前列腺增生相比，二者在DWI和ADC图像上均具有差别，前者者具有低DWI信号和低ADC值，具有良好的鉴别作用。
b值与ADC值的应用。DWI的弥散权重与b值密切相关，b值越小，DWI的弥散权重越大，T2效应越大。反之，DWI权重越大，T2效应影响越小，且所测的ADC值越纯，鉴别力度增大，容易发现较小的病变部位。不建议用低b值的DWI图来评价前列腺癌[8]。由于良性前列腺增生组织与癌组织的ADC值存在一部分重叠，使得ADC值的特异性降低。可能因为一些增生组织的细胞密度要比周围组织高，此外也可能因为中央带显著增生的组织压迫外周带，变薄的外周带使得手工绘制ROI较为困难，故引起误差[9]。
综上所述，与良性前列腺增生相比前列腺癌具有统计学差异的低ADC值，并且在中央腺体和外周带中当ADC分别被设置在1.30、1.60时，诊断的特异性和灵敏度最高。DWI和ADC值的应用弥补了常规MRI的不足，提高了前列腺癌与良性前列腺增生的鉴别能力。
参考文献：
1胡俊丹，胡云飞，吴洋，等.国人前列腺炎、前列腺增生与前列腺癌的关系[J].临床泌尿外科杂志，2008，23（4）：294-296.
2周印，赵爽，白娇？，等.常规磁共振影像特征对前列腺外周带良恶性病变的鉴别诊断价值探讨[J]. 四川大学学报（医学版），2013， 44（1）：94-98.
3郭启勇，辛 军，张 新，等.MRI水扩散加权成像分子机理研究进展[J].中国临床医学学影像杂志，2013，24（7）：496-50.
4孟冷，张兆琪，王友海，等.磁共振超高b值弥散序列指导前列腺穿刺的初步研究[J].介入放射学杂志，2012，21（7）：565-569.
5杨栋，余深平，郭燕，等.标准化ADC值鉴别移行带前列腺癌与间质为主增生结节[J].中山大学学报（医学科学版），2013，34（2）：287-291.