相对表观扩散系数对中高危前列腺癌的鉴别价值*

罗翀， 黎光俊， 段庆红

(贵州医科大学附属肿瘤医院 影像科， 贵州 贵阳 550004)

前列腺癌的发病率在亚洲国家日趋上升[1]，因其起病隐匿，症状无特异性，出现明显症状时常是晚期或已出现转移，早发现、早诊断、早治疗是提高前列腺癌生存率的关键[2]。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)可以清楚显示前列腺解剖结构、且成像优于CT及超声[3]，弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)通过测量表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值可一定程度上反映前列腺癌的恶性程度[4-5]，因此，DWI联合常规MRI在前列腺癌的诊断中得到越来越多的应用[6-7]，但DWI图像及ADC值因扫描条件的不同而改变，无法成为稳定的评估参数。有学者提出相对ADC值(relative ADC，rADC)的概念，认为rADC值可反映病变组织内分子水平的病理改变，并应用于鉴别脑水肿的类型[8]。因此本次研究对前列腺癌的ADC值和rADC值进行分析，探讨rADC值鉴别中高危前列腺癌的价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象

收集2019年4—10月经直肠超声引导下前列腺穿刺或/及前列腺切除并经病理证实的前列腺癌患者，所有检查的患者均遵循自愿原则，检查前签署知情同意书，告知患者检查中的注意事项及风险。针对所有被检查的患者，检查前须确保患者一般情况良好，意识清醒，无严重的心血管疾病，体内无金属植入物，无心血管支架，无心脏起搏器、人工瓣膜等。病例确诊前30 d内行3.0T MRI检查，将有完整T1加权成像(T1 weighted，T1WI)、T2WI、多b值弥散成像序列的患者纳入分析，共入选患者56例，均为老年男性，年龄56～84岁、平均(71.5±7.5)岁。

1.2 方法

1.2.1MRI检查和ADC值测量及rADC值计算 采用Discovery 750 3.0T MRI扫描仪(General Electric公司)，体部相控阵线圈，患者取仰卧位，足先进以耻骨联合上方2.0 cm处为扫描中心，行常规横断面T1WI、横断面和矢状面脂肪抑制T2WI扫描后行DWI序列扫描。扫描参数如下：T2WI 序列扫描参数为TR 5 000 ms，TE 100 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，激励次数4 NEX；DWI扫描采用EPI序列，b值分别为0、1 000、1 500及2 000 s/mm2，TR 5 000 ms，TE 70 ms，矩阵160×160，FOV 200 mm×200 mm，层厚4 mm，层间距1 mm，激励次数2 NEX。图像分析与后处理： DWI图像在AW4.4工作站(General Electric 公司)的functool软件下进行后处理，拟合获得ADC图；根据穿刺活检或/及手术病理的结果，对比T2WI上病变区域，在不同b值下的DWI及ADC图上的异常信号区划取感兴趣区(regionof interest，ROI)，测得ADC值(即将ROI放置在与病灶对称的部位，选择时避开可疑的出血、钙化或囊变部分，取ROI的大小与病灶ROI大小一致)。测量各病灶在不同b值时对应MRI检查ROI的ADC值及病例正常前列腺组织的ADC值，计算各病灶rADC值(rADC值=正常前列腺组织ADC值/病灶组织ADC值)。

1.2.2病理学Gleason评分方法及分组 手术切除及或(及)穿刺获得的前列腺组织福尔马林液固定标本，经常规染色、石蜡包埋后切片。病理科专业医师对癌组织标本根据2005年国际泌尿病理协会(international society of urological pathology，ISUP)制定的Gleason评分标准进行评分，即按腺体分化程度分为1～5级，对其主要和次要分化程度进行评分，2项评分相加总分为Gleason评分，评分范围2～10分[9]。根据Gleason评分高低对入组患者进行分组，中高危组(Gleason评分≥7分)44例、低危组(Gleason评分≤6分)12例，手术切除者4例、超声下穿刺活检者52例，癌区有效样本56个。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 中高危组和低危组的ADC及rADC值

同b值时，中高危组前列腺癌患者ADC值和rADC值分别明显低于低危组(P<0.001)；中高危组和低危组患者不同b值间ADC值比较，差异均有统计学意义(P<0.001)，但rADC值比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1及图1。

表1 中高危组与低危组患者ADC值和rADC值的比较

注：箭头所示为病变区域异常信号。

2.2 ADC值和rADC值诊断中高危前列腺癌的ROC曲线

中高危前列腺癌的ROC曲线结果发现，计算不同b值时ADC值、rADC值鉴别中高危前列腺癌的AUC，计算ADC值、rADC值的截断值，Z检验比较ADC值和rADC值的AUC，AUCADC值与AUCrADC值比较；差异无统计学意义(P>0.05)；从表中数据，不同b值时，ADC值的截断值差别较大(P<0.05)，而rADC值的截断值在不同b值时比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2和图2。

图2 ADC值和rADC值诊断中高危前列腺癌的ROC曲线

表2 ADC值和rADC值鉴别中高危前列腺癌的AUC及截断值

3 讨论

近年来由于前列腺特异性抗原水平的普遍检测、多点穿刺活检的应用，前列腺癌的检出率逐年升高[10]，但其发病率与特异性死亡率却有很大差异。前列腺癌的Gleason评分与肿瘤的生物学性质相关，在Gleason评分体系中，高分化癌评分～4分，中分化癌5～6分，7分为中到低分化，8～10分为低分化。相关数据显示，≥7分的前列腺癌出现骨转移去势抵抗性前列腺癌(castration-resistant prostate cancer, CRPC)的比率明显高于≤6分的前列腺癌[11]。2018版欧洲泌尿外科前列腺癌指南中指出，对于对于病灶组织≤6分的患者，主动监测是其未来的治疗趋势，在疾病出现进展时及时转入积极治疗[12]。因此，准确的对肿瘤进展的评价和其侵袭性分类对患者进行个体化治疗具有重要意义。

临床上评价前列腺癌病灶的Gleason评分高低与癌灶组织分化程度、细胞密度及细胞外间隙的大小相关，与DWI相关参数预测癌灶侵袭性的原理相同，DWI信号强度观察和定量分析对肿瘤的鉴别有较高价值[13-14]，DWI的图像及ADC值的测量受b值的影响，近年来研究有表明高b值(b≥1 500 s/mm2)DWI比起常规b值(b=800 s/mm2、1 000 s/mm2)对于前列腺癌的诊断率更高[15-16]，但对b值的选择及组合方式无统一意见，因此ADC值诊断前列腺癌无统一标准[17-18]。有学者提出用rADC即病灶组织与正常组织之间的比值来表示病灶组织与良性组织间的差异性，希望能平衡ADC值的变异性，并应用于观察乳腺癌化疗疗效、鼻窦肿瘤的病理分型及肌肉骨骼肿瘤的诊断和疗效评价等领域[19-21]。除此之外，有学者发现在诊断结直肠癌区域淋巴结转移和评估低危型子宫内膜癌中，rADC值的诊断效能优于ADC值[22-23]。

本研究结果中，中高危组ADC值明显低于低危组，rADC值明显高于低危组。首先，从生物学角度来看，低危前列腺癌即Gleason评分≤6分的肿瘤病例，本身肿瘤细胞的生物学改变局限，肿瘤分化好，恶性程度不高，病灶内细胞增殖程度与良性病变类似,组织内水分子的扩散受限小，而Gleason评分≥7分的肿瘤病例则分化低、恶性程度高，组织内水分子扩散明显受限；多年来国内外对于前列腺癌的DWI的研究都证实，病灶的恶性程度越高，组织间弥散程度的差异越大，rADC值是以同病例病灶组织与自身正常组织来比较，反映的是病患病灶组织与其正常组织间弥散程度的差异性，rADC值的计算将这一差异具体量化，差异越大ADC值比率越大，反之越小。该组病灶所测ADC值与rADC值比中高危组存在差异，这从影像学方面进一步佐证低危前列腺癌为惰性癌灶，恶性程度不高。

同种病例在不同b值条件下的ADC值间存在差异，而rADC值差异无统计学意义(P>0.05)，即b值的改变对rADC值无影响。ADC值反映组织结构中水分子的弥散程度，b值表示弥散加权程度，b值越大弥撒加权程度越高，ADC值随b值变化而测量结果不同。而rADC值所反映的组织弥散程度之间差异性是组织病变后的病理改变所引起，不会因机器、序列参数及设置、b值改变等主观因素的改变而变化，在其计算的过程中，已经排除了相关变异性，可以说rADC值是一个相对比较可靠的DWI定量参数，可以在不同设备、场强及序列之间进行比较。

在本次研究中，不同b值时ADC值诊断中高危前列腺癌的AUC为0.947～0.963，高于董浩等[24]的0.751和刘颖刚等[25]的0.876，考虑与所收集的病例中高危病例数较多，低危病例占比少有关。3个不同b值条件时，rADC值诊断中高危前列腺癌的AUC为0.973～0.981，虽两者间差异无统计学意义(P>0.05)，但从3个b值条件下两者诊断中高危前列腺癌的截断阈值来看，低危前列腺癌与中高危前列腺癌rADC值阈值较ADC值更稳定。根据ROC曲线，当ADC值比率>1.715时，病例为中高危前列腺癌可能性大，较国内张虎等[26]结果偏大，考虑不同病例本身具有个体化差异，而实验样本的均为小样本量，会放大个体化差异，平衡和减少这一差异，更准确的诊断阈值需更大样本的分析。

综上所述，rADC值在不同的b值选择扫描具有相对的一致性，因为前列腺癌与非癌性前列腺组织ADC值的变化是呈比例的，可以在一定程度上弥补定性图像分析的不足，提高DWI定量分析的稳定性，有望作为一个统一的评价参数辅助诊断前列腺癌、对前列腺癌患者治疗后进行疗效评价及主动监测低危前列腺癌患者病灶病情。