多参数功能MRI在前列腺癌诊断及氩氦冷冻治疗随访中的应用

发布时间：2020-08-18 20:15

【摘要】：目的:探讨IVIM多参数值的定量分析在前列腺癌诊断中的应用价值,获得诊断前列腺癌的最佳参数及界值;探讨各参数值在不同病理级别前列腺癌中的差异。明确前列腺癌氩氦冷冻治疗后基本的MRI表现,评价氩氦冷冻治疗后的效果;初步评价多参数MRI对前列腺癌氩氦冷冻治疗后局部复发的鉴别能力。对象与方法:(一)收集2015年3月至2017年9月行前列腺多参数MRI检查且符合入组标准的患者。应用3.0T磁共振进行前列腺多参数成像。根据病理结果共44例前列腺癌患者和30例前列腺增生患者纳入本研究,观察前列腺增生及前列腺癌患者的T1WI、T2WI、IVIM、DCE-MRI图像特点。定量测量前列腺增生组外周带、中央腺体、髂骨各感兴趣区的各定量参数D值、D~*值、f值及对应直方图参数skew、kurtosis、peak value值,并分别进行比较。定量测量前列腺癌患者的前列腺癌区、髂骨转移灶的各个定量参数值,并分别与前列腺增生患者各参数值进行比较。应用ROC曲线分析各定量参数值对前列腺癌的鉴别诊断效能,并确定最佳诊断阈值。按不同Gleason评分将前列腺癌分为低中级别组(≤7分)和高级别组(≥8分),比较两组间各参数之间的差异。(二)回顾性分析了2013年1月至2017年9月经病理证实为前列腺癌且行前列腺癌氩氦冷冻治疗手术患者,同时采用3.0T MR扫描仪行前列腺多参数MRI检查。32例前列腺癌患者(平均年龄65岁,范围54-80岁)被纳入。所有患者在冷冻手术前均接受前列腺多参数MRI检查,冷冻手术后1月、3月、1年行MRI检查。总结分析常规MRI及功能MRI图像中冷冻区局部的信号变化、定量参数值的变化;观察尿道、冷冻周围盆底肌肉的形态或信号的变化。评价氩氦冷冻治疗后的效果,判定肿瘤是否根治、残存及复发;初步评价多参数MRI对前列腺癌氩氦冷冻治疗后局部复发的鉴别能力。结果:(一)IVIM序列中随着b值的增加,前列腺增生组前列腺外周带、中央腺体信号逐渐减低,但是前列腺癌灶信号随b值的增大而逐渐增加。前列腺癌组癌区、前列腺增生组外周带、前列腺增生组中央腺体的扩散系数D值分别为(0.561±0.350)×10~(-3) mm~2/s、(1.264±0.299)×10~(-3) mm~2/s、(0.875±0.156)×10~(-3)mm~2/s;灌注分数f值分别为0.275±0.094、0.340±0.122、0.339±0.069;D*值分别为(9.865±3.195)×10~(-3) mm~2/s、(9.717±4.211)×10~(-3) mm~2/s、(9.472±2.672)×10~(-3) mm~2/s。所得到的各参数值中只有D值在任何两组之间差异均有统计学意义(P0.05),前列腺癌的D值明显低于前列腺增生组外周带和中央腺体,外周带D值三者中最高。前列腺癌的f值低于前列腺增生组外周带和中央腺体(P0.05)。进一步应用直方图分析前列腺癌的skew(D)与前列腺增生组外周带和中央腺体差异均有统计学意义(P0.05),kurtosis(D)仅与外周带有差别。前列腺癌的peak value(D)、peak value(f)与外周带有差别,均减低。髂骨转移灶D、D*值较正常髂骨明显增高。以各个参数为诊断标准作ROC曲线,f值诊断效能中等,D值鉴别前列腺癌诊断效能最高。D值诊断前列腺癌的阈值为0.709×10~(-3)mm~2/s,其对前列腺癌诊断的敏感性、特异性分别为(95%、90.7%),f值诊断前列腺癌的阈值为0.289,诊断的敏感性、特异性分别为(75%、68.2%)。(二)冷冻治疗后1个月时前列腺体积较术前增大。治疗1个月后体积逐渐减小,在冷冻手术后3个月或以上可达到局部根治效果。治疗后前列腺局部T1WI、T2WI像表现没有特异性,无法鉴别肿瘤残留和正常治疗后改变。DCE-MRI可以显示明确的无强化坏死区,冷冻坏死区周围出现较特征性的环形强化,随访中这种强化方式逐渐减退。冷冻后DWI或IVIM上表现为高低混杂的特殊的三层信号,中央坏死区表现为不同的两种信号。复发癌灶在DCE-MRI序列中呈现早期明显均匀强化的结节,周围组织强化均匀且缓慢强化,复发灶与纤维灶或残留正常前列腺组织相比强化出现更早、更快。复发癌灶扩散明显受限,ADC值、D值减低。结论:(一)利用前列腺IVIM扫描可以较好的获得前列腺组织的扩散及灌注信息,对前列腺癌诊断有一定价值。D值在前列腺癌诊断方面有一定优势。IVIM参数对前列腺癌侵袭性判定方面未表现出优势,仍需进一步大样本研究。(二)前列腺癌氩氦冷冻治疗后局部及周围存在一些特异性影像表现,可有助于监测靶组织内冷冻损伤的位置和范围,判定肿瘤消融边界。DWI或IVIM上冷冻消融区信号有特点,能够区分坏死组织类型。多参数功能MRI在前列腺癌冷冻治疗后复发鉴别中发挥重要作用。
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R445.2;R737.25
【图文】：

前列腺,低信号,纤维间质,前列腺癌

图 2 男，76 岁，中央腺体区前列腺癌累及前纤维间质，(前列腺特异性值抗原水平，43.36ng/ml)，A：T1W 示前列腺呈低信号，无法区分外周带与中央腺体区；B：T2WI 显示中央腺体区前方可见不规则片状低信号区；C：IVIM 图示中央腺体区前方可见高信号影；D：ADC 图示前列腺中央带可见大片状低信号区，肿瘤边界较 T2WI 显示清晰，累及前纤维间质，突破包膜；E：DCE-MRI 早期中央腺体区及癌区呈明显强化，两者不易鉴别；F：DCE-MRI 伪彩图示中央腺体

前列腺,外周,特异性,带片

图 3 男，60 岁，前列腺左侧外周带癌，(前列腺特异性值抗原水平，8.5ng/ml)，A：T1WI 示前列腺区呈低信号，无法区分外周带与中央腺体区；B：T2WI 示双侧外周带信号减低，不能明确诊断前列腺癌，前列腺炎症也可以表现为信号减低；C：b=1000 s/mm2IVIM 图示左侧外周带见片状明显高信号影，范围显示清晰；D：ADC 图示左侧外周带片状明显低信号；E：DCE-MRI 早期外周带片状影早期出现强化，但强化程度类似中央腺体区；F:DCE-MRI 晚期示外

曲线,效能,诊断标准,前列腺癌

示以各个参数为诊断标准作 ROC 曲线， f 值诊断效能中等，D 值诊断效能最高析各参数值与 tPSA 的相关性及不同级别前列腺癌中各参数值的列腺癌的 kurtosis（D）、kurtosis（f）与 tPSA 有相关性 (P 值分别其余指标均无相关性。个参数中仅有skew(D) 在中低级别和高级别前列腺癌中存在差异均未见统计学意义 (P ＞ 0.05)。表11 不同病理级别前列腺癌的各参数之间的差异参数Gleason 评分t ≤7 ≥8mm2/s) 0.508±0.182 0.622±0.152 -1.735 0) -0.269±0.620 -0.783±0.621 2.108 0(D) 2.577±0.982 3.453±1.211 -1.976 0lue(D)( ×10-3) 0.103±0.203 0.287±0.344 -1.666 00.301±0.096 0.257±0.058 1.406 0

【参考文献】