前列腺癌ADC值比率与DWI评分的相关性研究

张 虎，翟 建，魏 逸，韦 孟，张晓金

(皖南医学院第一附属医院 弋矶山医院 影像中心，安徽 芜湖 241001)

第2版前列腺影像报告和数据系统[1-2](prostate imaging reporting and data system version 2，PI-RADS V2)将前列腺癌的磁共振诊断程序化、标准化。过去，我们在对前列腺病灶弥散成像的研究中，经常采用ADC值的大小来定量分析病变弥散程度的高低，单纯的ADC值变异性较大。Tristan Barrett等[3]研究表明，选择不同的b值及不同b值间的组合进行ADC值的测量，会造成ADC值大小的不同。近年来，多项应用DWI序列对前列腺癌进行的研究都表明，在DWI图像上如果前列腺癌组织与非癌组织之间扩散程度差距越明显，在弥散图像上，前列腺癌灶在非癌组织的衬托下就会显示得更加清晰，因此，对前列腺癌灶进行DWI评分时，其评分就会增加。有专家提出良恶性前列腺组织ADC值比率(ADC值比率=非癌性前列腺组织ADC值/癌性前列腺组织ADC值)的概念，并达成共识，即ADC值比率可定量反映良、恶性前列腺组织弥散程度不同，ADC值比率已经被证明比单纯的ADC值更加精确[4-5]。

1 资料与方法

1.1 一般资料 搜集我院2015年10月～2017年4月前列腺癌患者45例，均为单发病灶；年龄55～87岁。所有患者均行磁共振多序列扫描，采用GE公司3.0TMR扫描仪进行扫描，行常规T1WI、T2WI、b值为10 s/mm2及1500 s/mm2的DWI扫描。为了提高本研究的质量，我们设定了以下排除标准：①多发前列腺癌灶。②MR上可疑癌灶与病理穿刺结果不匹配者。③在行MR检查前已行去势、放化疗、内分泌等治疗者。④MR图像质量差，影响观察、评估者。

1.2 图像后处理 利用functool软件对前列腺弥散图像进行处理，进而获取ADC伪彩图。由两名高年资医师(甲、乙)分别阅图，评价前列腺病灶在弥散及ADC伪彩图上的位置、大小、形态、亮度及有无包膜外侵犯。根据癌灶在弥散及ADC图上的影像学表现，甲、乙两者对其进行评分，评分标准采用5分制法(PI-RADS V2)：1分表示其为癌的可能性很低；2分表示其为癌的可能性相对较低；3分表示该病灶可能为癌；4分表示该病灶很可能为癌；5分表示其为癌的可能性极大。MR图像判断标准为：弥散图像(高b值)上及ADC伪彩图均无异常发现为1分；ADC伪彩图上呈现模糊低信号为2分；在弥散图像上呈现局限性轻度高信号、ADC伪彩图上呈等低信号为3分；弥散图像上呈现明显的高信号、ADC伪彩图上呈现局限性明显的低信号，病灶横轴最大径线<1.5 cm者为4分；病灶信号同4分，若病灶横轴最大径线≥1.5 cm或显示包膜外侵犯者为5分。弥散评分为1分的癌灶肉眼无法识别，本研究将其排除。

1．3 图像分析 所有前列腺癌患者均在超声引导下进行穿刺活检，参照穿刺部位及弥散图像，在ADC伪彩图上勾画感兴趣区(region of interest，ROI)，测量病灶ADC值。ROI的大小则参照癌灶的大小而确定，范围不超过癌灶，对于涉及多个MR层面的癌灶，则对其进行多层面测量，取均值作为结果。在癌灶对侧的位置测量非恶性前列腺组织的ADC值。非癌组织ROI的选择应避开囊变、出血及钙化(见图1、2 )。

76岁前列腺癌患者，A.DWI显示前列腺中央区前部正中斑点状高信号，直径0.5 cm，甲、乙两者评分均为3分；B.ADC图显示同层面局部稍低信号，ADC值为1.05×10-3mm2/s，中线处非癌组织ADC值为1.41×10-3mm2/s，癌灶ADC值比率为1.3；C.T2WI同层面斑点状稍低信号。

图1 前列腺癌患者1的DWI、ADC、T2WI图像

76岁前列腺癌患者，A.T2WI偏右侧外周带斑片状稍低信号影，B.DWI显示同层面病灶区呈明显高信号改变，病灶直径约1.7 cm，甲、乙两者评分都为5分，C.ADC图显示同层面病灶区斑片状低信号，感兴趣区测量ADC值约为0.698×10-3mm2/s，对侧为1.260×10-3mm2/s，计算ADC值比率为1.8,D、E.显示病灶明显强化，动态增强曲线为“平台型”。

图2 前列腺癌患者2的T2WI、DWI、ADC、时间-信号曲线及动态增强图像

1.4 统计学分析 应用MedCalc软件进行数据统计。甲乙两者间弥散评分的一致性应用Kappa分析，甲乙两者间ADC值比率的相关性、每位阅片者弥散评分与ADC值比率间的相关性均采用Spearman秩相关分析，ADC值比率判断弥散评分≥4时的AUC及诊断效能采用ROC分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 弥散评分的一致性 甲、乙两位阅片者分别对45例前列腺癌灶独立进行弥散评分，结果如表1，甲、乙两阅片者DWI评分结果高度吻合度(Kappa=0.638;95%CI为0.503～0.773)。而DWI评分≥4时，两阅片者间仍有11.1%(5/45)的差异。

表1 甲、乙阅片者的弥散评分

乙甲DWI=2分DWI=3分DWI=4分DWI=5分合计DWI=2分13004DWI=3分22307DWI=4分0211215DWI=5分0041519合计37181745

2.2 甲、乙阅片者ADC值比率测量结果的相关性 线性相关图表明：甲、乙两者间ADC值比率测量结果的相关性极高(r= 0.917;95%CI为0.854～0.954)，见图3。

图3 甲、乙阅片者ADC值比率线性相关图

2.3 甲乙两者的ADC值比率测量结果及与弥散评分大小的相关性 两者Spearman秩相关分析显示(r甲 = 0.841,95%CI为0.728～0.910,tr=10.194,P<0.001;r乙= 0.788,95%CI为0.644～0.879，tr=8.392，P<0.001)甲、乙两位阅片者各自ADC值比率均与DWI评分正相关。

2.4 应用ROC曲线分别分析甲乙两者ADC值比率在判断弥散评分≥4时的诊断效能 甲、乙两者ADC值比率判断弥散评分≥4时的AUC如下，甲：0.960(95%CI为0.855～0.996)，灵敏度与特异度分别为91.4%和90.0%；乙：0.973(95%CI为0.875～0.999)，灵敏度与特异度分别为 91.2%和90.9%。甲、乙两者ADC值比率判断DWI≥4分时的诊断阈值均>1.4，甲、乙两者在判断弥散评分≥4(以ADC值比率>1.4为判断阈值)时，两者间的不一致性由11.1%(5/45)减少到6.7%(3/45)。

图4 甲、乙阅片者分别运用ADC值比率在判断弥散评分≥4分时的ROC曲线

3 讨论

我们的研究结果表明，无论是DWI的肉眼评分还是癌灶的ADC值的测量结果均具有较好的稳定性[6]，通过对本组前列腺癌病灶进行阅片、统计、分析，我们发现非恶性、恶性前列腺癌组织的ADC值比率与弥散评分大小的相关性极高，而且从DWI评分的评判标准可以看出，非恶性前列腺组织与恶性前列腺组织弥散程度的差距事实上可以由弥散评分的大小来反映，因此，MR弥散图像上非恶性与前列腺癌组织之间弥散程度的差异在弥散评分≤3时就比弥散评分≥4时小，也从另一方面表明了ADC值比率与弥散评分大小的相关性。

ROC曲线分析显示，两名阅片者在判断弥散评分≥4时ADC值比率的诊断阈值均>1.4，这一诊断阈值已被大多数学者所接受。本研究认为，当前列腺癌灶ADC值比率>1.4时就反映其弥散评分≥4，此时影像医师应该高度关注病灶，必要时建议对病灶进行穿刺活检，当以ADC值比率>1.4作为判断弥散≥4分的阈值时，甲乙两者在评定弥散评分≥4时的不一致性也从11.1%(5/45)降低到6.7%(3/45)。本研究表明，ADC值比率的应用在一定程度上弥补了阅片评分的主观缺陷，可重复性高，还可降低不同阅片者间弥散评分的不一致性，当前列腺癌灶弥散评分≥4时，ADC值比率较肉眼评价更具有可靠性，例如当我们肉眼弥散评分=3分时，就可以对前列腺组织进行ADC值比率的测定，若ADC值比率>1.4，则为癌的概率就会提高，此时阅片者应提示临床医师对病灶进行穿刺活检。但是，单纯利用ADC值比率这一种评判方法来判定前列腺癌时有可能出现漏诊，本组病例中就出现小部分弥散评分≥4、 ADC值比率≤1.4的前列腺癌。因此，我们

应先按照PI-RADS V2中的评分标准对前列腺病灶进行评价，再采用ADC值比率的测量，并且弥散评分还可以联合常规序列及DCE-MRI等多种序列[7]。 当然，本研究自身也有一些缺陷，首先，没有将前列腺中央区与外周区前列腺癌[8]分别进行统计，这或许会造成统计结果的差异。其次，本研究的样本量偏小，在进行DWI检查时未行和b值的对比研究，这将有可能出现抽样误差及选择偏倚；最重要的是，在放置感兴趣区的时候，非恶性前列腺组织的选择也会有一定的主观性，这就是不同阅片者间ADC值比率测量结果不同的缘由。

本研究结果表明，ADC值比率可以定量分析并进行辅助评分，这会提高弥散评分的稳定性。ADC值比率在前列腺癌的诊断中有着广阔的应用前景，ADC值比率测量方便，可重复性及稳定性均高，且该技术不会受扫描方法、后处理软件、MR机型、显示条件及窗宽窗位等的影响[9]，ADC值比率有望成为影像学评判前列腺癌的一个新的评价参数。

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