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1、1,前列腺癌扩散张量成像临床应用研究,1前列腺癌扩散张量成像临床应用研究,2,近年来，前列腺癌(prostate cancer, PCa)已成为威胁老年男性健康的重要疾病之一在欧美国家，PCa 是男性最常见的恶性肿瘤，死亡率位居第二，仅次于肺癌（75.3/10万）随着我国人口的老龄化和生活方式西方化，PCa 的发病率有明显的上升趋势（2.4/10万）前列腺癌的病程长、个体差异大，用新型影像学技术评估其生物学特性，是提高前列腺癌治疗效果的可靠保证,前言,2近年来，前列腺癌(prostate cancer, PCa,3,磁共振成像目前被一致认为是前列腺癌理想的诊断方法常规MRI成像存在一些不如意的
2、地方，如中央带的前列腺癌、慢性前列腺炎、治疗后前列腺癌、肉芽肿性病变或活检后出血等诊断困难等10%以上的前列腺癌发生在中央腺区扩散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)是磁共振功能成像的一种，是在 DWI 技术基础上发展的一项新技术,前言,3磁共振成像目前被一致认为是前列腺癌理想的诊断方法前言,4,磁共振扩散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）成像基础也是水分子的弥散运动 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 扩散张量的纤维示踪图像(diffus
3、ion tensor tractography, DTT)显示纤维三维走向和微观结构,前言,4磁共振扩散张量成像（diffusion tensor im,5,DTI临床和实验研究,神经系统应用 DTI在神经系统疾病中有广泛的应用：脑梗死、脑肿瘤及白质变性疾病，神经纤维束的受损情况 外周神经显示 脑功能成像研究脑功能区之间联结与激活的关系，为脑功能成像研究提供结构基础,5DTI临床和实验研究 神经系统应用,6,DTI临床和实验研究,DTI在体部应用 DTI逐渐应用于体部疾病的研究盆底肌肉下肢骨骼肌心肌肌肉纤维椎间盘前列腺疾病,6DTI临床和实验研究 DTI在体部应用,7,Zijta FM, et
4、 al .Eur Radiol. 2011 June; 21(6): 12431249.,7Zijta FM, et al .Eur Radiol.,8,成像相关指标（不同厂家）各向异性比值(fractional anisotropy, FA)三个方向的本征向量(eigenvector)：e1、e2和e3相对各向异性（relative anisotropy，RA）容积比（volume ratio，VR）平均弥散系数（average diffusion coefficient，DCavg） 扩散张量的纤维示踪图像(DTT)不同厂家及不同场强的磁共振设备做出的图像不同，尤其是DTT的差异较大,DT
5、I临床和实验研究,8成像相关指标（不同厂家）DTI临床和实验研究,9,正常志愿者,FS T2WI,FA 彩图,ADC图,纤维示踪图像DTT,1.5T Philips,9 正常志愿者FS T2WIFA 彩图ADC图纤维示踪,10,FA彩图,DTT,DTT,DTT,BPH患者，男，70岁，排尿困难2年，PSA=4.5ng/ml； FA彩色图像，中央区各向异性明显； DTT图，外周区前后走向和左右走行，排列相对规则；中央区纤维较多且杂乱,10 FA彩图DTTDTTDTTBPH患者，男，70岁,11,DTI,FS-T2WI,FA值彩图,FA值黑白,ADC图,纤维示踪图像DTT,图1 为FS-T2WI图
6、像，显示右侧低信号区，侵及包膜外图2为FA彩色图像，肿瘤区各向异性明显图3为FA黑白图像，显示肿瘤FA值低于残留正常组织图4为ADC参数图像，从图像未见明显别，肿瘤为低信号图5为的DTT图，外周区纤维排列相对规则；肿瘤区走行杂乱,11DTI FS-T2WIFA值彩图FA值黑白ADC图纤维,12,FA图,平均ADC图,DTT图,3.0T MRI 示正常外周带FA较低、平均ADC较高采用较高重建阈值（FA阈值和纤维走行角度）显示外周带纤维束较少，中央区结构致密，纤维束致密,志愿者,3T GE,12FA图平均ADC图DTT图3.0T MRI 示正常外周带,13,BPH,FA图,平均ADC图,增生区纤
7、维束较正常中央腺区多前方基质纤维带区及外周带纤维束所见与正常前列腺相同,13BPHFA图平均ADC图增生区纤维束较正常中央腺区多,14,FA图,平均ADC图,PCa区纤维束增多，走形紊乱，如病变发生于一侧，病变侧纤维束较对侧增多形成对比,PCa,14FA图平均ADC图PCa区纤维束增多，走形紊乱，如病变发,15,3T Siemens,BPH可见中央腺区明显增大，外周带受压变扁。DTT显示中央腺区纤维束增多,153T SiemensBPH,16,3T Siemens,左侧外周带PCa,肿瘤区域的DTT重建图像可见纤维束断裂，走行紊乱,163T Siemens左侧外周带PCa,肿瘤区域的DTT重,
8、17,正常成人前列腺外周带DTI与年龄的相关性研究,17正常成人前列腺外周带DTI,18,前列腺3T MRI DTI成像,DTI成像采用 SE-EPI （西门子 Skyra）参数为TR 4920ms；TE 75ms；FOV 26cm26cm，层厚3.0mm，层距0mm；扩散敏感梯度方向数为6个方向；1次采集；扩散加权系数b1=800 s/mm2,18前列腺3T MRI DTI成像DTI成像采用 SE-EP,19,分别年龄为23岁、42岁、55岁、71岁正常男性压脂T2加权成像可见随着年龄的增大外周带的信号强度逐渐升高，外周带与中央带的分界清晰,19分别年龄为23岁、42岁、55岁、71岁正常男
9、性压脂T2,20,分别年龄为23岁、42岁、55岁、71岁正常男性MD图在较年轻组中，MD图外周带呈蓝绿色，随着年龄的增长，黄红色区域增多，信号强度呈升高趋势,20分别年龄为23岁、42岁、55岁、71岁正常男性MD图,21,分别年龄为23岁、42岁、55岁、71岁正常男性FA图FA图所示，随着年龄的增长，外周带蓝色区域逐渐减少，黑色区域增多，信号强度呈降低趋势,21分别年龄为23岁、42岁、55岁、71岁正常男性FA图,22,不同年龄组正常前列腺外周带MD值及FA值,22不同年龄组正常前列腺外周带MD值及FA值,23,MD值与年龄的Pearson相关检验FA 值与年龄的Pearson相关检验
10、,23MD值与年龄的Pearson相关检验,24,外周带前列腺癌DTI与Gleason评分的相关性研究,24外周带前列腺癌DTI,25,男，73岁，病理证实为前列腺癌，Gleason评分为4+3=7,25男，73岁，病理证实为前列腺癌，Gleason评分为4+,26,男，72岁，病理证实为前列腺癌，Gleason评分为3+4=7,26男，72岁，病理证实为前列腺癌，Gleason评分为3+,27,男，54岁，B超示外周带低回声结节，行MRI及DTI检查，病理证实前列腺癌，Gleason评分为3+3=6,27男，54岁，B超示外周带低回声结节，行MRI及DTI检查,28,表1 低、中、高级别PC
11、a癌灶区的ADC值和FA值,注：Gleason评分7分为低级别PCa；Gleason评分=7分为中级别PCa ； Gleason评分7分为高级别PCa,28表1 低、中、高级别PCa癌灶区的ADC值和FA值注：,29,图1 低（横坐标为1）、中（横坐标为2）、高（横坐标为3）级别前列腺癌ADC值（左图）和FA值（右图）的箱式图。三组中两两间ADC值和FA值均具有统计学差异（P0.05）,29图1 低（横坐标为1）、中（横坐标为2）、高（横坐标为3,30,图2 为65例前列腺癌患者癌灶区ADC值（左图）和FA值（右图）与其相应Gleason评分的相关性曲线。两者均呈负相关（r=-0.731，P
12、0.05；r=-0.606，P 0.05）,30图2 为65例前列腺癌患者癌灶区ADC值（左图）和F,31,DTI及DTT在鉴别中央腺区前列腺癌和BPH中的价值,31DTI及DTT在鉴别中央腺区,32,方法检查设备为德国 skyra 3.0T扫描仪序列包括常规三方位T2WI等常规MRI检查序列及DTI序列 DTI成像参数（与前一致）DTT图像重建参数：FA阈值为 0.2 角度阈值为 45步长为 2mm,32方法,33,DTT图进行评价的四分制1分：纤维走行自然，排列紧密，连续性好2分：纤维走行欠自然，连续性一般3分：纤维部分可见断裂，稀疏，连续性差4分：纤维走行杂乱、无序，可见明显断裂,33D
13、TT图进行评价的四分制,34,a图中绿颜色区域为种子点，范围涵盖整个前列腺区，对其进行纤维束追踪，得出轴位DTT图（b图），冠状位DTT图（c图）和矢状位图（d图）DTT图中显示中央腺区纤维走行杂乱，部分可见断裂（评分3分）,34a图中绿颜色区域为种子点，范围涵盖整个前列腺区，对其进行,35,男，71岁， PSA=11.78 ng/mL, 病理证实为前列腺癌。a图为轴位FS-T2WI成像；b、c图分别为ADC图和FA伪彩图; d图为重建后的DTT图。a、b图中可见中央腺区多发明显低信号。重建后DTT图示中央腺区纤维杂乱无章，明显断裂（评分为4分）,35男，71岁， PSA=11.78 ng/m
14、L,36,男，70岁，前列腺增生患者，PSA为5.46 ng/mL. a图为轴位FS-T2WI成像；b、c图分别为ADC图和FA伪彩图; d图为重建后的DTT图。在FS-T2WI和ADC图中可见中央腺区体积增大，其内多发低信号结节DTT图示纤维走行较自然，连续性好(评分为1分),36男，70岁，前列腺增生患者，PSA为5.46 ng/mL,37,男，55岁， PSA=78.34 ng/mL，前列腺癌并多发转移a图为轴位FS-T2WI成像；b、c图分别为ADC图和FA伪彩图; d图为重建后的DTT图a、b图中可见中央腺区多发明显低信号 重建后DTT图示中央腺区纤维杂乱无章，明显断裂（评分为4分）
15、,37男，55岁， PSA=78.34 ng/mL，前,38,表1 CG-PCa和BPH病灶区的ADC值和FA值比较,表 2 两名医师对CG-PCa和BPH DTT图的评分比较,38表1 CG-PCa和BPH病灶区的ADC值和FA值比较表,39,总结,前列腺不同年龄段发育期外周带MD值和FA值是会发生变化的，应该考虑到年龄的影响，从而提高诊断的准确性，减少误诊 DTI参数ADC值和FA值与PCa Gleason评分具有相关性，两者定量诊断PCa具有可能性，在评价前列腺癌的分级和预后中具有重要价值DTI参数ADC值在鉴别CG-PCa和BPH中具有重要价值，DTT图能直观的显示前列腺纤维束的走行，为临床提供更多的参考信息,39总结前列腺不同年龄段发育期外周带MD值和FA值是会发生变,
