前列腺移行带（transition zone, TZ）位于尿道前列腺部两侧，前邻前肌纤维基质，后贴前列腺中央带（central zone, CZ)，两侧包绕前列腺外周带(peripheral zone, PZ)，体积最小，约占前列腺总体积的5%^[1]。随着男性年龄的增长，TZ的体积可能会逐渐增大，并产生异常信号的结节，正确判断结节性质的良恶性，不仅影响临床治疗方案的选择，也影响患者未来的生活质量。近年来，前列腺癌（prostate cancer，PCa）的发病率正逐年升高^[2]，其中约有25%～30％的PCa发生于TZ^[3,4]；Akin等^[5]的研究表明：TZ的肿瘤灶更易局限于器官内，即TZ相较于PZ来说，早期发现并确诊恶性病灶，患者的预后可能会更好。目前的MRI技术对提高前列腺TZ异常信号结节的检出已有了一定的研究^[6,7,8]，而基于弥散加权成像（diffusion-weighted imaging, DWI)技术发展起来的扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI）技术，随着3.0 T场强、超快速平面回波序列及并行采集技术的应用日趋成熟，已从中枢系统逐步应用于体部，且对正常前列腺及PZ-PCa也有了初步的探究^[9,10,11]。但DTI对于前列腺TZ异常信号结节的疾病诊断与鉴别分级的应用研究还较少，笔者旨在探讨其定量参数表观扩散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）值和各向异性（fractional anisotropy, FA）值在前列腺移行带结节分级中的应用价值比较。

1　材料与方法

1.1　研究对象

       回顾性分析2014年9月至2015年9月于我院行前列腺MRI的患者，纳入标准：(1)患者检查序列完整，包括常规扫描序列和DTI；(2)患者MRI扫描后经穿刺活检证实为PCa或BPH，其中将肿瘤体积的70％位于TZ作为TZ-PCa的纳入标准^[12]，后根据Muller等^[13]的研究将纳入的TZ-PCa患者分为GS≤3+4=7和GS≥4+3=7两组；(3）患者行MRI检查前，无前列腺穿刺活检史、无内分泌治疗或放疗等相关治疗史。排除MRI扫描有禁忌、扫描图像质量差及运动伪影重影响诊断者。经严格筛查，最终84例前列腺TZ有异常信号结节的患者纳入研究，其中BPH为30例，年龄58~ 81岁，平均(68.8±6.2）岁；TZ-PCa为54例，年龄52~ 88岁，平均(69.0±9.6）岁，其中合并外周带癌22例，肿瘤单发23例，多发31例。

1.2　检查方法

       所有患者均采用德国Siemens 3.0 T Skyra MR扫描仪行前列腺T1WI、T2WI及DTI扫描；射频发射线圈采用体线圈，接收线圈为腹部32通道相控阵线圈。检查前，患者均适度充盈膀胱取仰卧位，以前列腺为扫描中心。扫描参数如下：(1)前列腺矢状面、冠状面及轴面均采用快速自旋回波T2WI (TSE-T2WI): TR 6874 ms，TE 104 ms，层厚3 mm，无间距扫描，FOV 180 mm×180 mm，激励次数2次，矩阵384×384。(2）前列腺轴面快速自旋回波T1WI (TSE-T1WI)：TR 807 ms，TE 13 ms，层厚5 mm，无间距扫描，FOV 300 mm×350 mm，激励次数1次，矩阵286×320。(3) DTI采用前列腺轴面单次激发自旋平面回波成像(SE-EPI) TR 4900 ms，TE 89 ms，FOV 300 mm×240 mm，矩阵220× 240，层厚3.0 mm，无间距扫描，扩散敏感梯度方向数为20，回波链长度1，扩散加权系数b=800 s/mm²。所有序列总成像时间为9 min 54 s。

1.3　图像分析

       将患者的所有扫描图像传输至西门子数据处理工作站Syngo VE40B，DTI扫描数据经Neuro 3D软件处理生成ADC图和FA图，根据病检提示及T2WI显示的异常信号灶对病灶进行定位，采用手动描绘法选取位于TZ的病灶的最大层面沿病灶边缘描绘ROI，但未超过病灶边缘，同时避开尿道、钙化、囊变坏死灶等，每个病灶测三次，取平均值。

1.4　统计学方法

       所有数据均采用SPSS 19.0软件包处理，数据均用(±s）来表示。首先采用Kolmogorov-Smirnov和Levene检验分别对数据进行正态性和方差齐性检验。然后，根据检验结果采用不同的方差分析：方差齐则采用单因素方差分析(ANOVA)，再用LSD进行两两比较；方差不齐则采用Welch近似F检验，再用Dunnett T3检验进行两两比较。P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1　三组患者FA值和ADC值结果比较

       经检验，所有数据均满足正态性(P>0.300)；各组间ADC值及FA值均不满足方差齐性(P值分别为0.001和0.010)，故采用Welch近似F检验分别进行3组间FA值及ADC值差异比较：3组患者中，BPH组的ADC值最高，FA值最低；GS≥4+3=7组的ADC值最低，FA值最高；3组间FA和ADC值差异均具有统计学意义(F=32.882, P=0.000; F=202.928, P=0.000)（表1)。后采用Dunnett T3检验分别进行组间两两比较：FA值结果显示，BPH与GS≤3+4=7、BPH与GS≥4+3=7组间差别有统计学意义(P=0.000, P=0.000)，GS≤3+4=7与GS≥4+3=7组间差别无统计学意义(P=0.081)；ADC值结果显示，BPH与GS≤3+4=7、BPH与GS≥ 4+3=7、GS≤3+4=7与GS≥4+3=7组间差别均有统计学意义(P值分别为0.000、0.000、0.040)（表2)。

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表1  三组患者的ADC、FA值差异
Tab. 1  The difference of ADC and FA value in 3 groups

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表2  三组患者的ADC值和FA值组间两两比较
Tab. 2  The multiple comparison of ADC and FA values in inter-groups

2.2　移行带异常信号结节灶的影像表现

       分别选取了一组移行带恶性结节（图1）和良性结节（图2)的T2WI、ADC图、FA图及相应病理图。从中可见，恶性结节在T2WI及ADC图上表现为较均匀的低信号，而良性结节在T2WI及ADC图上较恶性结节来说，信号稍高。

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图1  移行带前列腺癌患者，74岁，PSA=19.018 ng/ml。A：T2WI，可见右侧移行带占位，呈均匀低信号；B：ADC图，可见右侧移行带区呈低信号；C ：FA伪彩图；D：病理图，送检组织见癌细胞，Gleason评分为3+4=7分（HE ×200)
图2  移行带前列腺增生患者，77岁，PSA=38.178 ng/ml；A：T2WI可见双侧移行带多发高低混杂信号结节灶；B：ADC图，可见双侧移行带区呈高信号；C ：FA伪彩图；D：病理图。镜下见良性前列腺组织，局部可见慢性炎性细胞浸润(HE ×200)
Fig. 1  TZ-PCa, 74 years old, PSA=19.018 ng/ml. A: T2WI, the right transition zone showed a homogeneous hypointense lesion. B: ADC map, showed low signal in the right transition zone. C: FA map. D: Pathology indicated: PCa, Gleason: 3+4=7 (HE ×200).
Fig. 2  BPH, 77 years old, PSA=38.178 ng/ml. A: T2WI, the transition zone showed multi-nodules with mix signal. B: ADC map, showed high signal in transition zone. C: FA map. D: Pathology indicated: BPH and inflammatory cell infiltrations (HE ×200).

3　讨论

3.1　三组患者FA值、ADC值差异分析

       通常认为，ADC值代表水分子的弥散程度，且与肿瘤的生长和癌变组织的侵袭性有关^[14]。经统计分析TZ-PCa的2组患者（GS≤3+4=7与GS≥4+3=7)的ADC值明显低于BPH组，这可能是由于肿瘤为短时间内单细胞克隆新生物，其内细胞核浆比增高，其外细胞排列紊乱，密集度增加，细胞外间隙降低从而使水分子运动扩散受限，相应的ADC值降低，这与Reischauer等^[15]的研究相一致。而BPH组大多以腺体增生为主：腺体的增多，使腺液分泌增加，同时细胞排列疏松，水分子扩散自由，相应的ADC值较高；即使以基质增生为主的BPH，虽水分子扩散会受到一定的限制，但其程度远不如肿瘤组织明显，故其ADC值较肿瘤组织来说仍较高。Li等^[16]有关前列腺外周带癌与Gleason评分的相关性研究中提出：肿瘤的ADC值与Gleason评分呈负相关，即Gleason评分越高其ADC值越低，但本研究未进行相关性分析，其理论是否同样适用于TZ-PCa，有待于进一步研究。其次，在进行组间两两比较时，GS≤ 3+4=7与GS≥4+3=7组间差异有统计学意义，这与以往学者的研究结果相似，即肿瘤组织无论在外周带还是移行带，其肿瘤特征相似，对水分子的自由扩散作用也相似，因此ADC在肿瘤位于TZ的高低危险度分级成为可能。

       此外，DTI另一个重要参数FA值：是水分子各向异性成分占整个水分子扩散的比例，其取值范围为0~ 1，FA值越接近于1，说明该组织的扩散异性越大，而当FA> 0.4时，通常认为其为全向组织结构^[17]。本研究结果显示：TZ-PCa的2组患者FA值明显高于BPH组，其原因可能为肿瘤是局部恶性增殖，破坏了正常细胞间的连接，细胞的正常形态及排列消失，导致肿瘤内水分子自由扩散空间减小，水分子沿肿瘤生长方向的扩散明显增多，即各向异性增大，这与Gürses等^[11]和Par等^[17]在研究TZ-PCa的FA值（0.292±0.082、0.35± 0.11）相似。而BPH内虽有增生组织，但就其整体而言增殖与凋亡保持相对平衡，细胞正常排列，水分子各方向的自由扩散程度基本相等，即表现为各向同性，Par等^[17]研究中BPH的FA值为0.24±0.05，其结果与本研究结果相似。GS≤3+4=7与GS≥4+3=7组间比较时，差异无统计学意义，这可能是因为FA值本身的不稳定从而造成差异不明显。目前，对于PCa的FA值仍存在争议，相较于正常组织来说，其可高^{[11, 15, 18]}、可低^[19]或无明显差异^{[15, 18]}，其中原因可能来自于不同研究中所用仪器、受试人群情况及采用的扩散梯度方向个数、b值等不同造成，有待于进一步研究。

3.2　影响DTI诊断前列腺TZ疾病的因素分析

       国内外不同文献对DTI在诊断前列腺TZ疾病价值方面的研究结果有所差异，笔者分析其影响因素主要表现在以下三个方面：(1)年龄：巩涛等^[20]和李飞宇等^[21]研究发现，ADC值和FA值在不同年龄段的正常成人前列腺PZ表现不同，与年龄具有相关性，随着年龄的增大，ADC值逐渐升高，FA值逐渐降低，而正常TZ是否也具有类似表现，目前还没有文献报道；张冬等^[22]在进行前列腺组织IVIM-DWI与年龄相关性研究时发现，随年龄的增长，前列腺各区带的部分相关参数会发生改变，这可能与前列腺其本身组织结构随年龄增长而变化相关，故在进行患者筛选时也要考虑到年龄的因素，从而尽量避免年龄差异带来的影响。(2) b值的选取：b值是DTI的重要影响因素，其过小易受T2WI的影响，从而产生T2投射效应(T2 shine-through effect)，所测值不能真实反映组织内水分子的扩散运动；b值过大，图像信噪比明显下降，易产生磁敏感伪影影响图像质量。智德波等^[23]在DWI中不同b值的最优组合模型研究中发现不同b值分段具有不同最优拟合模型，多模型组合分析可为临床提供更精准的帮助；其他相关文献研究中b值的选取有300 s/mm²、500 s/mm²、700 s/mm²、800 s/mm²和1000 s/mm²等，本研究中权衡上述影响后选取b=800 s/mm²，其图像质量满足本研究要求。(3）扩散敏感梯度方向数；Kim等^[24]研究不同扩散敏感梯度方向数对图像质量以及ADC值和FA值的影响，研究中12名正常成年男性分别接受扩散敏感梯度方向数为6、15、32的3次DTI扫描，结果发现，不同扩散敏感梯度方向数对图像质量没有明显影响，前列腺中央腺体区的ADC值和FA值差异也无统计学意义，但该研究的受试对象为正常人，而对于前列腺有疾病的患者，该研究结论是否支持还有待于进一步研究。此外，Reischauer等^[15]研究发现，前列腺DTI扫描采用小FOV可以提高ADC值和FA值的准确性，从而为高分辨率DTI对提高前列腺疾病检出的准确性提供一种新方法。

       本研究存在以下不足：(1)未对位于PZ的PCa进行比较；(2) DTI参数较少，未将DTI与其他功能成像序列进行比较；(3)所有样本的GS评分均为穿刺活检后的评分，具有一定局限性；(4)分组应细化，且需增大样本量。

       综上所述，DTI定量参数FA和ADC值在分析TZ良恶性结节方面具有参考价值，ADC值对恶性结节进一步分级能提供更大的帮助。