前列腺癌的DWI：最佳选择-临床应用价值

摘要

目的．比较弥散加权成像(DWI)的诊断性能-值1000 s/mm²和2000年代/毫米²3特斯拉（T）用于评估具有临床意义的前列腺癌。Matherials和方法．78例前列腺癌患者接受3T MRI扫描，然后行根治性前列腺切除术。DWI使用-值0,1000,2000 s/mm²并由两位放射科医生进行定性分析。ADC图在-值1000和2000秒/毫米²并进行了一致的定量分析。结果．在78例前列腺癌的诊断中，年轻读者的DWI的准确性明显更高= 2000 s /毫米²为外围区(PZ)，但不为过渡区(TZ)。对于有经验的读者，DWI在准确性上没有显着差异-值1000和2000秒/毫米²．在PZ和TZ的定量分析基本上是两者之间的重叠-值，尽管使用-值2000秒/毫米²．结论.带着-值2000秒/毫米²在3T时，两个读者群都能区分出临床显著的肿瘤和良性组织;更高的-价值观对经验不足的读者很有帮助。

1.介绍

前列腺腺癌是男性最常见的癌症，也是癌症死亡的第二大原因[1］.

实际上很多前列腺癌患者死于前列腺癌而不是因为前列腺癌本身。

因此，护理标准是实现临床显著前列腺癌患者的早期诊断(如Gleason评分≥3 + 3)。

关于使用PSA进行前列腺癌筛查的最大系列研究表明，对降低死亡率没有显著效果[2,3.］.

应用经直肠超声(TRUS)检测临床上有意义的前列腺癌并不容易。

Spajic等人最近对前列腺TRUS检查的一项大队列前列腺癌患者的研究中，60.6%的癌病灶为低回声，31.8%为等回声，7.6%为高回声，约占TRUS前列腺癌漏检率的40% [4］.

前列腺多参数磁共振成像(mp-MRI)可以帮助有针对性的活检，以发现、定位和局部分期前列腺癌。

在mp-MRI中，弥散加权成像(diffusion-weighted imaging, DWI)可以提供关于肿瘤细胞和组织结构的定性和定量信息，在临床实践中可以成为前列腺癌的检测和分期的有用工具[5］.

酒后驾驶,-值800-1000 s/mm²是欧洲泌尿生殖放射学会目前推荐的前列腺多参数MRI方案[6］.

然而,使用这些值，前列腺正常实质有时表现出非常高的信号强度，因此很难与前列腺癌灶区分。

这就导致了higher的使用-值可以提供更高的精度，最大限度地减少T2加权和灌注效应，尽管信噪比降低，敏感性伪影和图像失真增加。

由于这些原因，目前还不清楚什么是最佳选择-前列腺癌的评价价值。

这项回顾性研究的目的是比较年轻和有经验的读者在高分辨率的弥散加权图像和ADC图上的结果值(1000和2000 s/mm²)使用3特斯拉（T）临床MRI系统，将DWI成像和根治性前列腺切除术后的组织学表现相关联。

2.材料和方法

2．1．病人

2011年10月至2013年7月间，89例患者接受了3次T MR成像，并计划在接下来的4个月内接受根治性前列腺切除术。这项回顾性单机构研究由我们的伦理委员会批准，并获得了每位患者的书面知情同意。其中9例患者由于磁共振成像和手术之间的时间间隔超过4个月而被排除在研究之外。2例由于运动伪影或活检相关出血导致ADC图质量较差的患者被排除，因为潜在的虚假ADC值。因此，共有78例患者(平均年龄:69岁;范围:45-81岁)。

2．2．MR成像技术

所有受试者使用3t MR扫描仪(Intera Achieva, Philips Healthcare, Best, the Netherlands)进行检查，6通道相控阵骨盆线圈信号接收。所有患者都接受了DWI序列，这是我们所使用的常规前列腺MR方案的一部分。静脉注射20mg丁莨菪碱(Buscopan;勃林格殷格翰制药，德国)。

涡轮自旋回波t2加权图像在三个正交平面(图1(一),2(一个),3(一个))和T1W轴向图像。

轴位DWI采用改良Stejskal-Tanner自旋回波平面成像（EPI）序列获得，参数如下：TR/TE 2500/65 太太翻转角度90；国家执行3；-values 0, 1000(图1 (b),2 (b),3 (b))和2000(图1 (c),2 (c),3 (c)) s /毫米²；矩阵128 × 128;FOV AP 160 mm × RL 144 mm × FH 69 mm;切片厚度:3/0毫米，覆盖整个前列腺和精囊。

采用运动探测梯度(MPGs)在三个正交方向进行ADC计算，扫描时间小于5分钟。轴位T2W和DWI均为3mm。采用改进的灵敏度编码(mSENSE)并行成像技术，加速度因子为2。

利用该公式，在逐像素的基础上自动构建ADC图 其中ADC为分子扩散系数，和扩散加权梯度的信号强度是否不同- - --价值观，以及为扩散加权系数，表示为每平方毫米秒数。计算了一对的ADC值-值:0和1000 s/mm²(数据1 (d),2 (d),3 (d))和0和2000 s/mm²(数据1 (e),2 (e),3 (e)）.

２．３．组织病理检查

在所有78例患者中，前列腺根治性切除术后的组织病理证实为前列腺癌。所有标本用墨水标记，并在10%缓冲福尔马林中固定过夜。在垂直于前列腺尿道的平面上以3 ~ 4mm间隔切开横切面。矢状切开顶端和基部以评估尾侧和颅骨外科边缘。两名经验丰富的病理学家对MRI检查结果不知情，并对从整个安装的病理台阶切片中获得的所有切片进行了复查。审稿人在标准化前列腺图上记录所有肿瘤病灶的大小、位置和格里森评分(GSC)。

２.４.成像分析

所有MR图像均使用图像存档和通信系统（PACS；PathSpeed工作站；美国威斯康星州密尔沃基GE医疗系统公司）存档.两名放射科医生，一名经验丰富的读者和一名年轻的读者，他们不知道临床、外科和组织学发现，回顾性分析了MR图像，一名经验丰富的读者在研究时有900多个mp MR前列腺检查读数，另一名年轻读者在研究时有大约150个mp MRI读数。

读者只能在获取的图像集中识别和分析最大的病变。

此外，两组读者都测量了最大病变的最大直径。

为了定性分析，我们将前列腺分为24个前列腺区:外周区(PZ)的基部、中腺、心尖(右、左、前、后)，过渡区(TZ)的基部、中腺、心尖(右、左、前、后)。盲读者被单独要求在DWI上识别癌症的存在或不存在。

为了进行定性分析，根据T2WI的解剖细节，索引DWI在、1000、2000 s/mm²采用五分制评分:1，绝对良性;2,可能是良性的;3、不确定的;4,可能癌症;第五，绝对是癌症;对每个读者的结果进行了比较。DWI诊断肿瘤的标准是DWI比良性组织高局灶信号，ADC图比良性组织低局灶信号。

对于定量分析，在一致意见的两个读者在DWI上绘制感兴趣区域(roi)-值0 s/mm²包括组织病理学和t2加权图像。采用t2加权图像检测癌症。本研究考虑了标本厚度和DWI序列的空间分辨率，将组织病理切片PZ和TZ处最大直径≥5 mm的恶性局灶性病变纳入研究。仔细选择非恶性组织，每个患者在PZ和TZ水平有三个roi。恶性肿瘤T2W序列中可能最大的椭圆roi (15-74 mm)²)和正常组织（>40 嗯²)的PZ和TZ。

然后将这些roi自动叠加到ADC图上-值为0和1000 s/mm²和0和2000 s/mm²,分别。然后计算每个ROI内的平均ADC值。

2．5．统计分析

结果以连续变量的均值和标准差(SD)和分类变量的值和百分比表示。未配对学生的,-该测试用于评估PZ和TZ中恶性组织和正常组织之间ADC值的差异。

统计分析包括通过二分法计算前列腺癌定位的敏感性、特异性和阳性预测值(PPV)。分数在3到5分的人被认为是“现在”。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析来评估ADC的准确性，以确定最佳ADC截断值，以提供对恶性组织和正常组织的最佳区分，并允许在两个数据集的性能上进行比较(-值:0和1000 s/mm²、0和2000 s/mm²）.使用MedCalc version 11.3.3.0 (MedCalc Software, Inc.;Mariakerke、比利时)。

3.结果

78例患者在手术标本中发现109个最大横径≥5mm的恶性病灶。根据前列腺切除术的结果，在这109个恶性病灶中，t2加权图像共检出100个(92.4%)。平均最大肿瘤大小为11.7 mm(范围:5-30 mm)。在这109例恶性肿瘤中，70例位于PZ, 37例位于TZ;其余2例同时在TZ和PZ表达。由于这两种肿瘤的大部分都位于PZ所占据的区域，所以它们被定义为PZ癌。(a) PZ和(b) TZ的恶性组织和正常组织的ADC值-值(0和1000 s/mm²、0和2000 s/mm²)表中报告了这些数据1．

我们只分析最大的病变()对于DW图像的定性和定量评估：45个位于PZ，33个位于TZ。

对于定性分析，仅在PZ使用a对年轻读者显示了显著较高的诊断准确性-值2000秒/毫米²而-值1000秒/毫米²．对于有经验的读者，两者之间没有显著差异PZ和TZ中的-值。从定量分析来看，无论是年轻读者还是有经验的读者，两者之间都没有显著差异值。

对于定性分析，使用ROC曲线分析，在PZ癌症中，专家阅读器的读数显示诊断准确率为91%= 0 - 1000 s /毫米²DWI诊断准确率为94%= 0–2000 s/mm²．两组之间的差异无统计学意义()(图4）.此外，在专家阅读的TZ癌症读数中，ROC曲线分析显示，使用DWI值与的诊断准确率为81%= 0 - 1000 s /毫米²DWI值的诊断准确率为83%= 0–2000 s/mm²．两组之间的差异无统计学意义()(图4）.

对于年轻读者，在PZ肿瘤中，ROC曲线分析显示DWI值为= 0 - 1000 s /毫米²诊断准确率为79%，并使用DWI值= 0–2000 s/mm²诊断准确率为93%。两组之间的差异具有统计学意义()(图5)事实上，在年轻读者的阅读中，两组之间的差异在统计学上并不显著()(图5）.ROC曲线分析显示DWI值为= 0 - 1000 s /毫米²诊断准确率为78%，使用DWI值为= 0–2000 s/mm²诊断准确率为81%。

定量分析，在PZ肿瘤中，ROC曲线分析显示ADC值与的诊断准确率为0.921= 0 - 1000 s /毫米²，并使用临界值/s的敏感性为93.6%，特异性为84.6%，PPV为85.9%。ADC值= 0–2000 s/mm²诊断准确率为0.952，使用的截断值为/s的敏感性为98.7%，特异性为87.2%，PPV为88.5%。两组之间的差异无统计学意义()(图6）.

在TZ肿瘤中，ROC曲线分析显示ADC值为= 0 - 1000 s /毫米²诊断准确率为0.878，截断值为1.18 × 10⁻³毫米²/s的敏感性为87.2%，特异性为85.9%，PPV为86.1%。ADC值与= 0–2000 s/mm²诊断准确率为0.925。截断值为0.88 × 10⁻³毫米²/s的敏感性为88.46%，特异性为84.62%，PPV为85.2%。两组之间的差异无统计学意义()(图6）.

4.讨论

我们研究的目的是标准化DW-MRI方案-在常规临床实践中，无需使用对比剂，即可对前列腺癌进行定性和定量评估。

在文学中，谁是最好的，这是一个广泛争论的问题-值用于前列腺癌检测，以突出肿瘤组织，减少良性前列腺组织的信号，以获得高质量的ADC图，以便更好的测量和视觉成像解释[6在不增加采集时间或降低信噪比的情况下。前列腺的标准mp-MRI方案包括DWI序列，用于检测和局部分期[7- - - - - -9］.

然而，在文献中，对DW图像的分析(评估原始DW图像、ADC图或两者;专家或年轻读者)和结果。

Kim等人[10和Koo等人[11]在他们的研究中报告了-值1000秒/毫米²显示在一次测量中获得的ADC图的更高灵敏度-值1000秒/毫米²比用a-值2000秒/毫米²．关于特异性，Kim等人[10]说明两者之间无显著差异值。古等人[11结果表明，a-值2000秒/毫米²比在a-值1000秒/毫米²．

相反，其他文件[12- - - - - -18)报告-值2000秒/毫米²作为前列腺癌检测的推荐，但在这些文章中有一些不均匀的图像和结果的分析。

Katahira等人，Rosenkrantz等人，Ohgiya等人，Ueno等人，[12- - - - - -15]，分析本地DW图像，表明最好使用-值2000秒/毫米²而-值1000秒/毫米²．Metens等[16]使用-值2000秒/毫米²具有更好的对比噪声比(CNR)值为1000 s/mm²但比那些有-值1500 s/mm²．

Rosenkrantz等人[13]，在ADC图的评价中，强调两者值(1000 s /毫米²和2000年代/毫米²)，而Kitajima等人[17]显示在ADC图的外围区2000年代价值/毫米²与a相比，在诊断上没有什么优势-值1000秒/毫米²，尽管最近他报告说，他有明显的优势[18］.

在上面引用的研究中，分析图像的读者的体验是不同的，只有两个案例[11,12]图像分析由年轻读者进行，其中一个仅评估了原始DW图像[12]而另一个只有ADC映射[11］.

在我们的研究中，正如Rosenkrantz等人发表的研究[13]，我们评估了本地DW图像和ADC图，并由一个年轻的读者和一个有经验的读者进行分析，以评估使用更高的效用-对缺乏经验的读者有价值。

对年轻读者的定性评估显示，在有症状的周围区（PZ）DWI中有更高的准确性值2000年代/毫米²与1000 s/mm相比²．

在过渡区(TZ)，我们没有发现两者之间有显著差异值分析，虽然它是较高的a-值2000秒/毫米²．

对于有经验的读者，PZ和过渡区之间没有显著差异，尽管更大的效用为2000 s/mm²在PZ的报道。

对于DW图像的定性分析，使用更高的-值对经验较少的放射科医生有用;良性前列腺组织的信号抑制最好，信号限制的证据更大，且较高-value允许立即对图像进行诊断评估。图像与一个-值1000秒/毫米²不能抑制PZ中的良性组织，有时由于持续的T2穿透效应而使肿瘤病变模糊[19］.这方面需要引起注意，因为前列腺癌的广泛传播需要增加MRI检查以进行诊断、局部分期、活检病灶定位或局部治疗，因此在临床实践中解释mp-MRI必须容易，而不需要大量经验。

在ADC图定量评价方面，a-值2000秒/毫米²与1000 s/mm相比²良性组织和病理组织的ADC值随着年龄的增长而降低-使用值增加[16]ADC测量不能区分低度恶性肿瘤和良性组织[20]，但这不是问题，因为前列腺的mp MRI旨在检测具有临床意义的肿瘤。因此，必须强调的是，我们的研究与其他研究一致，表明PZ和过渡区（TZ）中的ADC值在中等或高级别肿瘤中显著较低（Gleason）≥ 3+3）与良性组织相比[16,21］.

作为限制，本研究是回顾性的；因此需要进一步的前瞻性研究。我们没有使用可增加PZ信噪比的直肠内线圈，以减少检查时间、患者不适和探头伪影。我们没有计算不同类型DWI图像的信噪比-价值观。最后，由于扩散加权序列上的运动伪影，MRI与组织学检查结果的相关性并不总是容易的。

总之，我们发现DWI在定量和定性分析方面都具有较高的准确性。

DWI序列-值2000秒/毫米²比那些带有-值1000秒/毫米²在评估前列腺癌的肿瘤病变方面尤其在定性评估方面尤其在年轻读者的PZ方面。

ADC图的值为2000秒/毫米²比用a-值1000秒/毫米²，尽管没有统计学上的显著差异。

无论是定性评价还是定量评价，DWI在PZ的诊断准确率均高于TZ。

使用高价值可以很大的帮助，特别是对经验不足的读者。

同意

获得所有参与者的知情同意。

利益冲突

作者声明本文的发表不存在利益冲突。

作者的贡献

Guglielmo Manenti写了最后一篇论文，分析了DW图像和ADC图。Marco Nezzo, Fabrizio Chegai, Erald Vasili进行文献研究，收集患者，选择图像并编写图像标题，分析DW图像和ADC图，并进行统计分析。Elena Bonanno对组织学发现进行了评估。乔瓦尼·西蒙内蒂指导了整个研究。所有作者阅读并批准了最终论文。

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