前列腺癌ADC值比率與DWI評(píng)分的相關(guān)性研究

張 虎，翟 建，魏 逸，韋 孟，張曉金

(皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 弋磯山醫(yī)院 影像中心，安徽 蕪湖 241001)

第2版前列腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)[1-2](prostate imaging reporting and data system version 2，PI-RADS V2)將前列腺癌的磁共振診斷程序化、標(biāo)準(zhǔn)化。過去，我們在對(duì)前列腺病灶彌散成像的研究中，經(jīng)常采用ADC值的大小來定量分析病變彌散程度的高低，單純的ADC值變異性較大。Tristan Barrett等[3]研究表明，選擇不同的b值及不同b值間的組合進(jìn)行ADC值的測量，會(huì)造成ADC值大小的不同。近年來，多項(xiàng)應(yīng)用DWI序列對(duì)前列腺癌進(jìn)行的研究都表明，在DWI圖像上如果前列腺癌組織與非癌組織之間擴(kuò)散程度差距越明顯，在彌散圖像上，前列腺癌灶在非癌組織的襯托下就會(huì)顯示得更加清晰，因此，對(duì)前列腺癌灶進(jìn)行DWI評(píng)分時(shí)，其評(píng)分就會(huì)增加。有專家提出良惡性前列腺組織ADC值比率(ADC值比率=非癌性前列腺組織ADC值/癌性前列腺組織ADC值)的概念，并達(dá)成共識(shí)，即ADC值比率可定量反映良、惡性前列腺組織彌散程度不同，ADC值比率已經(jīng)被證明比單純的ADC值更加精確[4-5]。

1 資料與方法

1.1 一般資料 搜集我院2015年10月～2017年4月前列腺癌患者45例，均為單發(fā)病灶；年齡55～87歲。所有患者均行磁共振多序列掃描，采用GE公司3.0TMR掃描儀進(jìn)行掃描，行常規(guī)T1WI、T2WI、b值為10 s/mm2及1500 s/mm2的DWI掃描。為了提高本研究的質(zhì)量，我們設(shè)定了以下排除標(biāo)準(zhǔn)：①多發(fā)前列腺癌灶。②MR上可疑癌灶與病理穿刺結(jié)果不匹配者。③在行MR檢查前已行去勢、放化療、內(nèi)分泌等治療者。④MR圖像質(zhì)量差，影響觀察、評(píng)估者。

1.2 圖像后處理 利用functool軟件對(duì)前列腺彌散圖像進(jìn)行處理，進(jìn)而獲取ADC偽彩圖。由兩名高年資醫(yī)師(甲、乙)分別閱圖，評(píng)價(jià)前列腺病灶在彌散及ADC偽彩圖上的位置、大小、形態(tài)、亮度及有無包膜外侵犯。根據(jù)癌灶在彌散及ADC圖上的影像學(xué)表現(xiàn)，甲、乙兩者對(duì)其進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)采用5分制法(PI-RADS V2)：1分表示其為癌的可能性很低；2分表示其為癌的可能性相對(duì)較低；3分表示該病灶可能為癌；4分表示該病灶很可能為癌；5分表示其為癌的可能性極大。MR圖像判斷標(biāo)準(zhǔn)為：彌散圖像(高b值)上及ADC偽彩圖均無異常發(fā)現(xiàn)為1分；ADC偽彩圖上呈現(xiàn)模糊低信號(hào)為2分；在彌散圖像上呈現(xiàn)局限性輕度高信號(hào)、ADC偽彩圖上呈等低信號(hào)為3分；彌散圖像上呈現(xiàn)明顯的高信號(hào)、ADC偽彩圖上呈現(xiàn)局限性明顯的低信號(hào)，病灶橫軸最大徑線<1.5 cm者為4分；病灶信號(hào)同4分，若病灶橫軸最大徑線≥1.5 cm或顯示包膜外侵犯者為5分。彌散評(píng)分為1分的癌灶肉眼無法識(shí)別，本研究將其排除。

1．3 圖像分析 所有前列腺癌患者均在超聲引導(dǎo)下進(jìn)行穿刺活檢，參照穿刺部位及彌散圖像，在ADC偽彩圖上勾畫感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，測量病灶A(yù)DC值。ROI的大小則參照癌灶的大小而確定，范圍不超過癌灶，對(duì)于涉及多個(gè)MR層面的癌灶，則對(duì)其進(jìn)行多層面測量，取均值作為結(jié)果。在癌灶對(duì)側(cè)的位置測量非惡性前列腺組織的ADC值。非癌組織ROI的選擇應(yīng)避開囊變、出血及鈣化(見圖1、2 )。

76歲前列腺癌患者，A.DWI顯示前列腺中央?yún)^(qū)前部正中斑點(diǎn)狀高信號(hào)，直徑0.5 cm，甲、乙兩者評(píng)分均為3分；B.ADC圖顯示同層面局部稍低信號(hào)，ADC值為1.05×10-3mm2/s，中線處非癌組織ADC值為1.41×10-3mm2/s，癌灶A(yù)DC值比率為1.3；C.T2WI同層面斑點(diǎn)狀稍低信號(hào)。

圖1 前列腺癌患者1的DWI、ADC、T2WI圖像

76歲前列腺癌患者，A.T2WI偏右側(cè)外周帶斑片狀稍低信號(hào)影，B.DWI顯示同層面病灶區(qū)呈明顯高信號(hào)改變，病灶直徑約1.7 cm，甲、乙兩者評(píng)分都為5分，C.ADC圖顯示同層面病灶區(qū)斑片狀低信號(hào)，感興趣區(qū)測量ADC值約為0.698×10-3mm2/s，對(duì)側(cè)為1.260×10-3mm2/s，計(jì)算ADC值比率為1.8,D、E.顯示病灶明顯強(qiáng)化，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)曲線為“平臺(tái)型”。

圖2 前列腺癌患者2的T2WI、DWI、ADC、時(shí)間-信號(hào)曲線及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)圖像

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用MedCalc軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。甲乙兩者間彌散評(píng)分的一致性應(yīng)用Kappa分析，甲乙兩者間ADC值比率的相關(guān)性、每位閱片者彌散評(píng)分與ADC值比率間的相關(guān)性均采用Spearman秩相關(guān)分析，ADC值比率判斷彌散評(píng)分≥4時(shí)的AUC及診斷效能采用ROC分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 彌散評(píng)分的一致性 甲、乙兩位閱片者分別對(duì)45例前列腺癌灶獨(dú)立進(jìn)行彌散評(píng)分，結(jié)果如表1，甲、乙兩閱片者DWI評(píng)分結(jié)果高度吻合度(Kappa=0.638;95%CI為0.503～0.773)。而DWI評(píng)分≥4時(shí)，兩閱片者間仍有11.1%(5/45)的差異。

表1 甲、乙閱片者的彌散評(píng)分

乙甲DWI=2分DWI=3分DWI=4分DWI=5分合計(jì)DWI=2分13004DWI=3分22307DWI=4分0211215DWI=5分0041519合計(jì)37181745

2.2 甲、乙閱片者ADC值比率測量結(jié)果的相關(guān)性 線性相關(guān)圖表明：甲、乙兩者間ADC值比率測量結(jié)果的相關(guān)性極高(r= 0.917;95%CI為0.854～0.954)，見圖3。

圖3 甲、乙閱片者ADC值比率線性相關(guān)圖

2.3 甲乙兩者的ADC值比率測量結(jié)果及與彌散評(píng)分大小的相關(guān)性 兩者Spearman秩相關(guān)分析顯示(r甲 = 0.841,95%CI為0.728～0.910,tr=10.194,P<0.001;r乙= 0.788,95%CI為0.644～0.879，tr=8.392，P<0.001)甲、乙兩位閱片者各自ADC值比率均與DWI評(píng)分正相關(guān)。

2.4 應(yīng)用ROC曲線分別分析甲乙兩者ADC值比率在判斷彌散評(píng)分≥4時(shí)的診斷效能 甲、乙兩者ADC值比率判斷彌散評(píng)分≥4時(shí)的AUC如下，甲：0.960(95%CI為0.855～0.996)，靈敏度與特異度分別為91.4%和90.0%；乙：0.973(95%CI為0.875～0.999)，靈敏度與特異度分別為 91.2%和90.9%。甲、乙兩者ADC值比率判斷DWI≥4分時(shí)的診斷閾值均>1.4，甲、乙兩者在判斷彌散評(píng)分≥4(以ADC值比率>1.4為判斷閾值)時(shí)，兩者間的不一致性由11.1%(5/45)減少到6.7%(3/45)。

圖4 甲、乙閱片者分別運(yùn)用ADC值比率在判斷彌散評(píng)分≥4分時(shí)的ROC曲線

3 討論

我們的研究結(jié)果表明，無論是DWI的肉眼評(píng)分還是癌灶的ADC值的測量結(jié)果均具有較好的穩(wěn)定性[6]，通過對(duì)本組前列腺癌病灶進(jìn)行閱片、統(tǒng)計(jì)、分析，我們發(fā)現(xiàn)非惡性、惡性前列腺癌組織的ADC值比率與彌散評(píng)分大小的相關(guān)性極高，而且從DWI評(píng)分的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)可以看出，非惡性前列腺組織與惡性前列腺組織彌散程度的差距事實(shí)上可以由彌散評(píng)分的大小來反映，因此，MR彌散圖像上非惡性與前列腺癌組織之間彌散程度的差異在彌散評(píng)分≤3時(shí)就比彌散評(píng)分≥4時(shí)小，也從另一方面表明了ADC值比率與彌散評(píng)分大小的相關(guān)性。

ROC曲線分析顯示，兩名閱片者在判斷彌散評(píng)分≥4時(shí)ADC值比率的診斷閾值均>1.4，這一診斷閾值已被大多數(shù)學(xué)者所接受。本研究認(rèn)為，當(dāng)前列腺癌灶A(yù)DC值比率>1.4時(shí)就反映其彌散評(píng)分≥4，此時(shí)影像醫(yī)師應(yīng)該高度關(guān)注病灶，必要時(shí)建議對(duì)病灶進(jìn)行穿刺活檢，當(dāng)以ADC值比率>1.4作為判斷彌散≥4分的閾值時(shí)，甲乙兩者在評(píng)定彌散評(píng)分≥4時(shí)的不一致性也從11.1%(5/45)降低到6.7%(3/45)。本研究表明，ADC值比率的應(yīng)用在一定程度上彌補(bǔ)了閱片評(píng)分的主觀缺陷，可重復(fù)性高，還可降低不同閱片者間彌散評(píng)分的不一致性，當(dāng)前列腺癌灶彌散評(píng)分≥4時(shí)，ADC值比率較肉眼評(píng)價(jià)更具有可靠性，例如當(dāng)我們?nèi)庋蹚浬⒃u(píng)分=3分時(shí)，就可以對(duì)前列腺組織進(jìn)行ADC值比率的測定，若ADC值比率>1.4，則為癌的概率就會(huì)提高，此時(shí)閱片者應(yīng)提示臨床醫(yī)師對(duì)病灶進(jìn)行穿刺活檢。但是，單純利用ADC值比率這一種評(píng)判方法來判定前列腺癌時(shí)有可能出現(xiàn)漏診，本組病例中就出現(xiàn)小部分彌散評(píng)分≥4、 ADC值比率≤1.4的前列腺癌。因此，我們

應(yīng)先按照PI-RADS V2中的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)前列腺病灶進(jìn)行評(píng)價(jià)，再采用ADC值比率的測量，并且彌散評(píng)分還可以聯(lián)合常規(guī)序列及DCE-MRI等多種序列[7]。 當(dāng)然，本研究自身也有一些缺陷，首先，沒有將前列腺中央?yún)^(qū)與外周區(qū)前列腺癌[8]分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這或許會(huì)造成統(tǒng)計(jì)結(jié)果的差異。其次，本研究的樣本量偏小，在進(jìn)行DWI檢查時(shí)未行和b值的對(duì)比研究，這將有可能出現(xiàn)抽樣誤差及選擇偏倚；最重要的是，在放置感興趣區(qū)的時(shí)候，非惡性前列腺組織的選擇也會(huì)有一定的主觀性，這就是不同閱片者間ADC值比率測量結(jié)果不同的緣由。

本研究結(jié)果表明，ADC值比率可以定量分析并進(jìn)行輔助評(píng)分，這會(huì)提高彌散評(píng)分的穩(wěn)定性。ADC值比率在前列腺癌的診斷中有著廣闊的應(yīng)用前景，ADC值比率測量方便，可重復(fù)性及穩(wěn)定性均高，且該技術(shù)不會(huì)受掃描方法、后處理軟件、MR機(jī)型、顯示條件及窗寬窗位等的影響[9]，ADC值比率有望成為影像學(xué)評(píng)判前列腺癌的一個(gè)新的評(píng)價(jià)參數(shù)。

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