MRI快速自旋回波序列和盆腔相控线圈对前列腺癌的诊断价值

中华放射学杂志 2000年第3期第34卷 泌尿生殖系统放射学

作者：陈敏　王文超　蔡葵　钟晨阳　杜安涛　李飒英　周诚　王建业　王占立　韦嘉瑚　李果珍

单位：陈敏（100730 卫生部北京医院放射科）；王文超（100730 卫生部北京医院放射科）；蔡葵（100730 卫生部北京医院放射科）；杜安涛（100730 卫生部北京医院放射科）；李飒英（100730 卫生部北京医院放射科）；周诚（100730 卫生部北京医院放射科）；王占立（100730 卫生部北京医院放射科）；韦嘉瑚（100730 卫生部北京医院放射科）；李果珍（100730 卫生部北京医院放射科）；钟晨阳（泌尿科）；王建业（泌尿科）

　　关键词： 前列腺；前列腺肿瘤；磁共振成像

　　【摘要】　目的　评价快速自旋回波序列（FSE）和盆腔相控线圈在前列腺癌MRI诊断的价值。方法　146 例进行前列腺MRI检查，其中24例应用常规SE t₂WI和体线圈；70例应用FSE T₂WI和体线圈；52例应用FSE t₂WI和盆腔相控线圈；比较3种扫描方法所获图像质量之间的差异和对前列腺癌诊断的准确性、敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值。结果　FSE T₂WI和盆腔相控线圈所获图像质量优于SE T₂WI和体线圈或FSE t₂WI和体线圈(统计学上有显著性差异)；在前列腺癌的诊断中，前者扫描方法的准确性（78.8%），敏感性（84.2%），特异性（75.8%），阳性预测值（66.7%）和阴性预测值（89.3%）亦高于后两种扫描方法。结论　FSE序列和盆腔相控线圈可以获得高分辨率的前列腺图像，可提高前列腺癌诊断的准确性。

Evaluation of FSE with a pelvic phased-array coil in MR imaging of the prostatic cancer

CHEN Min, WANG Wenchao, CAI Kui（Department of Radiology, Beijing Hospital, Beijing 100730， China）

　　【Abstract】　Objective　To evaluate the value of FSE pulse sequence with a pelvic phased-array surface coil in detection of the prostatic cancer. Methods　MR imaging of the prostate was performed in one hundred and forty-six men. In MR imaging techniques, 24 cases were imaged with T₂-weighted SE sequence with body coil; 70 cases were imaged with T₂-weighted FSE sequence with body coil and 52 cases were imaged with T₂-weighted FSE sequence with a pelvic phased-array coil. The statistical significance of differences in image quality by these three techniques was determined using a two-tailed student t-test; Descriptive statistical data, including accuracy, sensitivity, specificity, positive predictive value (ppv) and negative predictive value (npv) were determined for each MR imaging technique in detection of the prostatic cancer. Results　Overall image quality with the combination of the T₂-weighted FSE sequence with pelvic phased-array coil was judged superior to that obtained with either T₂-weighted sE sequence with body coil or FSE sequence with body coil. MR imaging of the prostate with T₂-weighted FSE sequence and pelvic phased-array coil in detection of prostatic cancer with 78.8% accuracy, 84.2% sensitivity, 75.8% specificity, 66.7% ppv, and 89.3% npv was also superior to that obtained with either T₂-weighted SE sequence with body coil or FSE sequence with body coil. Conclusion　T₂-weighted FSE sequence with a pelvic phased-array coil may provide high resolution images of the prostate that improve accuracy in the detection and localization of the prostatic cancer.

　　【Key words】　Prostate；　Prostatic neoplasms；　Magnetic resonance imaging

　　前列腺癌的准确定性、定位诊断以及分期直接影响患者的治愈率和预后。MRI是对前列腺癌诊断、分期的最有效的影像诊断手段之一；近年来，随着MR成像技术的不断改进，如快速自旋回波序列(fast spin-echo, FSE)^［1-3］、 盆腔相控表面线圈(pelvic phased-array coil)^［2,4］和直肠内线圈(endorectal surface coil)^［4-6］的应用, 可以进行小视野（FOV）高分辨率的前列腺MRI检查，获得高质量、高分辨率的前列腺MR图像，可大大提高前列腺癌诊断的准确性。笔者总结146例前列腺MRI检查，探讨应用FSE序列和盆腔相控线圈扫描方法在前列腺MRI检查中的价值。

　　材料与方法

　　1.病人选择：选择病人必须符合以下3个条件中的1条：(1)临床直肠指检发现前列腺增大、质硬或结节；(2)经直肠超声（TRUS）检查发现前列腺病变；(3)血清前列腺特异抗原（PSA）增高（≥4.0 μg/L，我院正常值为＜4.0μg/L）。笔者共搜集本院1993年5 月至1999年1月进行前列腺磁共振检查者146例，年龄56～86岁，平均（73.8±8.2）岁；所有病例均进行经直肠超声引导下前列腺穿刺活检，病理证实63例为前列腺癌；74例为前列腺良性增生；9例为前列腺炎。

　　2.MRI扫描方法：应用美国GE 1.5 T Signa/Horizon超导型磁共振成像仪；常规用T₁WI矢状面定位，然后分别进行T₁WI轴面和T₂WI轴面、冠状面成像；T₁WI用SE序列，其中TR300～500 ms；TE 15～20 ms；T₂WI中，24例用SE序列，TR 2 000～2500 ms，TE 80～90 ms，层厚5 mm，间隔1.5 mm，矩阵256×128，视野(FOV)28 cm×28 cm；122例用FSE序列，TR 3 500～5 000 ms，TE 85～102 ms，回波链长度（ETL）16～20；层厚4 mm，间隔1 mm，FOV 16 cm×16 cm～22 cm×22 cm，矩阵256×192，激励次数（NEX）4次；上、下预饱和，流动补偿，呼吸补偿等；146例检查中，94例应用体线圈，52例应用盆腔相控表面线圈；如用盆腔相控线圈，注意将线圈中心点与患者耻骨联合中心相对应，同时须对前、后腹壁脂肪组织预饱和，避免前后腹壁脂肪信号太强，干扰前列腺及其周围结构的显示；应用脂肪抑制技术，提高前列腺分带解剖的对比度。

　　3.图像质量分析：(1) SE T₂WI和FSE T₂WI的图像质量比较；(2)应用体线圈的T₂WI和应用盆腔相控表面线圈的T₂WI的图像质量比较；从前列腺的分带解剖（周围带、移行带及中央带）、前列腺包膜、病变显示（癌或增生）、前列腺周围神经血管丛及精囊的显示等5个方面进行评价，根据图像质量的好、一般、差分别评为3分、2分、1分（评分由2位主治医师一起进行）。

　　4. 统计学处理： (1) SE T₂WI和FSE T₂WI的图像质量之间比较，应用体线圈T₂WI和应用盆腔相控线圈T₂WI的图像质量之间比较，分别进行t检验，以判断两者之间差异是否有显著性意义。(2)应用诊断性试验检测SE T₂WI与体线圈、FSE T₂WI与体线圈、FSE t₂WI与盆腔相控线圈3种扫描方法对发现前列腺癌的准确性、敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值。

　　结果

　　1．本组3种扫描方法所获图像质量之间比较的结果（表1，图1～6）：（1）应用体线圈时，FSE序列显示病变和精囊的图像质量评分高于SE，差异有显著性意义（t值分别为2.02和3.25）；在显示分带解剖、包膜和神经血管丛等方面的图像质量评分虽亦高于SE，但差异无显著性意义（P＞0.05）。（2）用FSE时，盆腔相控线圈在显示分带解剖、包膜、病变、神经血管丛的图像质量均优于体线圈（P＜0.01）,显示精囊的图像质量评分虽亦有提高，但差异无显著性意义（P＞0.05）。

　　2．本组3种扫描方法对前列腺癌诊断的结果（表2，图1～6）：由表2可见，所有诊断评价指标均为：FSE/盆腔相控线圈＞FSE/体线圈＞SE/体线圈，其综合评价指标诊断指数FSE/盆腔相控线圈达60.0%，较SE/体线圈提高了51.6%，其中敏感性和特异性分别提高了17.5%和34.1%；较FSE/体线圈诊断指数提高了29.7%,其中敏感性和特异性分别提高了9.2%和20.5%。

　　讨论

　　前列腺癌为男性最常见的恶性肿瘤之一，仅次于肺癌，病因目前尚不清楚；前列腺癌最常发生在周围带(60%～70％)^［7,8］；由于MRI能较好地显示前列腺的分带解剖（周围带、移行带及中央带）（图3），并可以三维成像（轴、矢、冠），故可以使前列腺癌与邻近的正常前列腺组织区分开来；典型的前列腺癌在T₂WI上表现为高信号的周围带内低信号缺损区，形态不规则，边界欠清（图1，2，4～6)；若肿瘤浸润或穿透包膜，包膜表面呈不连续、中断或消失等征象(图5）；近年来，随着MRI技术的不断改进，使前列腺癌MRI诊断的准确性大大提高^［1-6］；以往前列腺MRI主要应用SE序列和体线圈，但所获图像缺乏足够的分辨率，难以显示前列腺的分带解剖、病变位置以及肿瘤是否侵犯包膜或精囊等^［1,2］（图1），本研究结果表明应用FSE序列和盆腔相控线圈，可以获得小视野高分辨率的盆腔图像，清楚地显示前列腺的分带解剖、病变、包膜及其两旁的神经血管丛、精囊等（表1）（图2～6）；由于FSE序列成像时间较SE序列快16倍，因而所节省的时间可以用来增加采样次数来提高图像的空间分辨率和信噪比；表1结果表明，应用FSE序列，在显示病变和精囊方面好于SE序列；应用盆腔相控表面线圈可以增加信号强度，明显改进图像的信噪比，从而允许小视野扫描，以提高图像的空间分辨率；故在显示病变（P＜0.05）、分带解剖（P＜0.01）、包膜（P＜0.01）及神经血管丛（P＜0.01）等方面均优于应用体线圈扫描所获图像质量。

表1　3种扫描方法所获前列腺不同观察部位的图像质量评分比较（±s）

图1　前列腺癌。体线圈快速自旋回波（FSE）T₂WI，表现双侧周围带（5点处，7点处）低信号结节（箭头），但图像清晰度和分辨率欠佳图2　前列腺癌。盆腔相控线圈FSE t₂WI，双侧周围带病灶（箭头)及前列腺解剖结构显示清晰，图像分辨率高，肿瘤未穿透包膜　图3前列腺良性增生症。盆腔相控线圈FSE t₂WI，清楚显示前列腺中央带，周围带及包膜等结构；前列腺中央带结节增生，周围带均匀高信号(箭头)，未见低信号影　图4　前列腺癌。盆腔相控线圈FSE t₂WI，表现双侧周围带弥漫低信号(箭头)，肿瘤未穿透包膜；双侧神经血管丛显示清晰(箭头)　图5　前列腺癌。盆腔相控线圈FSE t₂WI，显示左侧周围带（4点处）低信号结节，并穿透包膜(箭头)　图6前列腺癌。盆腔相控线圈FSE t₂WI，清楚显示右侧周围带（7～8点处）低信号结节(箭头)，肿瘤未穿透包膜

表2　3种扫描方法对前列腺癌的诊断评价

　　注：表头中“阳性”即诊断为癌，“阴性”则诊断为非癌，诊断指数=(敏感性+特异性)-100%，值越大意义越大　　本研究结果表明，应用FSE序列/盆腔相控线圈扫描方法对发现前列腺癌的几率大大增加，其准确性、敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值均高于应用FSE／体线圈、SE／体线圈的扫描方法（表2）；尽管MRI扫描技术的改进，对发现前列腺周围带癌的敏感性提高，但其特异性受一些其他因素的影响，有一些假阳性结果，因为在T₂WI上周围带低信号的表现，除前列腺癌外，还有其他病变的可能，如慢性前列腺炎、出血、纤维化、发育不良、增生以及激素治疗或放射治疗后改变等，本研究应用FSE序列和盆腔相控表面线圈扫描方法的52例检查中，假阳性8例，分别是前列腺炎（4例）、出血（2例）、前列腺增生（2例）；因此，前列腺癌的MRI诊断还须结合病人的临床表现和血清PSA水平，尤其血清PSA检查，是前列腺癌一个重要的参考指标^［9］，本研究63例前列腺癌病人中，有58例血清PSA≥4.0μg/L者，而且随着血清PSA水平的逐渐增高，其前列腺癌的可能性愈来愈大，本研究中血清PSA＞100μg/L者有11例病人均为前列腺癌； 而74例前列腺良性增生病人中，血清PSA≥4.0μg/L者55例，多数病人血清PSA水平只在4～20 μg/L左右，无一例血清PSA＞100 μg/L。

　　总之，应用FSE序列和盆腔相控线圈，可以获得高质量、高分辨率的前列腺图像，大大提高前列腺癌诊断的准确性；此外，应用盆腔相腔线圈操作方便，病人感觉舒适。虽然文献报道应用直肠内线圈对前列腺癌诊断和分期的准确性更高^［4-6］，但其操作复杂，给病人带来严重不适感。

　　基金项目：国家人事部留学回国人员科技活动择优资助项目(1998-87)

　　参考文献

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收稿日期：1999-04-06