ADC值及rADC鑒別診斷低危和中高危前列腺癌的效能分析

聶洋平， 袁 帥， 李 云

前列腺癌發(fā)病率在全世界男性惡性腫瘤中位于第2位[1]。近些年來，由于人口老齡化和飲食結(jié)構(gòu)的改變(如高糖、高脂飲食)，我國前列腺癌的發(fā)病率逐年增長[2-3]。Gleason分級是目前臨床常用的前列腺癌組織學(xué)分級方法，與前列腺癌生物學(xué)特性、治療及預(yù)后有一定關(guān)聯(lián)[4]。雖然術(shù)前能夠通過穿刺活檢得到腫瘤組織Gleason評分，但該方法具有創(chuàng)傷性，且取樣有限，存在一定風(fēng)險，故開展術(shù)前無創(chuàng)性檢查以預(yù)測腫瘤侵襲性尤其重要。磁共振擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)可以檢測活體組織水分子微觀擴散運動，而且能夠使用表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值定量。有研究發(fā)現(xiàn)，ADC值易受患者和技術(shù)因素的影響[5]。鑒此，Bi和Shen等[6-7]提出了ADC比值，即rADC(ADC ratio)，其原理是假設(shè)前列腺周圍正常組織和腫瘤同樣會受到患者和技術(shù)因素的影響，而使用比值可抵消這些影響因素，表現(xiàn)出腫瘤所造成的ADC值改變。本研究通過測量前列腺癌患者ADC值、rADC，探究rADC與Gleason分級的關(guān)聯(lián)性，以及rADC診斷前列腺癌的臨床應(yīng)用價值。

1 對象與方法

1.1研究對象 選擇2018年1月至2021年12月我院收治的前列腺癌患者62例，均經(jīng)手術(shù)或穿刺活檢證實為癌。年齡54～86(71.6±6.7)歲。Gleason評分為5～10分。局限性病變56例，彌漫性病變6例。有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移10例，骨轉(zhuǎn)移5例。本研究獲醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)(2022117001)，所有患者簽署知情同意書。

1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)病理檢查確診前列腺癌；(2)臨床一般資料及磁共振和病理檢查資料完整；(3)磁共振檢查前沒有做任何治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)伴發(fā)其他腫瘤者；(2)有前列腺切除術(shù)史；(3)DWI、ADC圖像偽影較重、質(zhì)量差，不能定量分析。

1.3影像學(xué)檢查方法 應(yīng)用西門子1.5T Avanto磁共振儀，體部相控陣線圈?；颊呷⊙雠P位，頭先進，行盆部常規(guī)磁共振T1、T2及軸位DWI掃描。掃描參數(shù)如下：(1)T1WI：TR 696 ms，TE 12 ms，T2WI：TR 4 290 ms，TE 96 ms，層厚4 mm，層間距1 mm，矩陣205×256，視野30×30 cm。(2)DWI：TR 4 700 ms，TE 76 ms，層厚4 mm，層間距1 mm，矩陣120×128，視野20×28 cm，b值=0、1 000 s/mm2。

1.4圖像分析 由2名具有5年以上工作經(jīng)驗的磁共振醫(yī)師采用盲法對圖像進行測量、分析。結(jié)合常規(guī)磁共振平掃，將圓形感興趣區(qū)放在癌灶最大層面，同時盡可能避開癌灶邊緣、出血及囊變區(qū)域。分別測量3次癌灶及癌灶對側(cè)ADC值，計算平均值。然后測量膀胱內(nèi)尿液及臀大肌的ADC值，同樣取其平均值。計算rADC：rADC癌灶對側(cè)=ADC癌灶/ADC癌灶對側(cè)；rADC膀胱=ADC癌灶/ADC膀胱；rADC臀大肌=ADC癌灶/ADC臀大肌。

1.5病理Gleason分級 依據(jù)國際泌尿病理協(xié)會制定的Gleason評分標(biāo)準(zhǔn)對癌組織標(biāo)本評分，評分由病理科醫(yī)師完成。按癌組織分化程度分1～5級，對其主要結(jié)構(gòu)、次要分化程度進行評分，二者評分相加即總分，范圍為2～10分[8]。依據(jù)Gleason評分分級將患者分成兩組：中高危組(Gleason評分≥7分)37例，低危組(Gleason評分≤6分)25例。

2 結(jié)果

2.1檢查結(jié)果情況 62例患者癌灶Gleason評分為5～10分，其中5分6例，6分18例，7分9例，8分9例，9分14例，10分6例。兩位影像醫(yī)師測量數(shù)據(jù)的一致性評價顯示，組內(nèi)相關(guān)系數(shù)值為0.74～0.89，一致性較好。Gleason評分分級為中高危者37例，低危者25例。

2.2兩組患者ADC值、rADC比較 與低危組比較，中高危組的ADC值、rADC均較低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。典型病例的影像學(xué)檢查所見見圖1～2。

表1 兩組患者ADC值、rADC比較

患者83歲，Gleason 6分。T2WI：移行帶左前份結(jié)節(jié)狀低信號影(?)；DWI：稍高信號(?)；ADC圖：低信號(?)

患者75歲，Gleason 8分。T2WI：左側(cè)外周帶結(jié)節(jié)狀稍低信號影(?)；DWI：高信號(?)；ADC圖：低信號(?)

2.3ADC值、rADC與Gleason分級相關(guān)分析結(jié)果

Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示，前列腺癌患者ADC值與Gleason分級呈負(fù)相關(guān)(rs=-0.639，P=0.000)，rADC癌灶對側(cè)、rADC膀胱、rADC臀大肌與Gleason分級均呈負(fù)相關(guān)(rs=-0.578，P=0.000；rs=-0.640，P=0.000；rs=-0.603，P=0.000)。

2.4ADC值、rADC鑒別低危與中高危前列腺癌的價值 ROC曲線分析結(jié)果顯示，ADC值、rADC癌灶對側(cè)、rADC膀胱、rADC臀大肌均可用于鑒別低危與中高危前列腺癌(P<0.05)，其中以rADC膀胱的診斷效能最高(AUC=0.815)。見表2，圖3。

表2 ADC值、rADC鑒別低危與中高危前列腺癌的ROC結(jié)果

圖3 ADC值、rADC鑒別低危與中高危前列腺癌的ROC曲線圖

3 討論

3.1前列腺癌是男性泌尿生殖系統(tǒng)最常見的癌癥。近年來，隨著多參數(shù)磁共振成像技術(shù)的日益成熟，磁共振診斷前列腺癌的靈敏度和特異度得到顯著提高[9]。而DWI作為磁共振重要的功能成像技術(shù)，可以檢測活體組織水分子微觀擴散運動，其ADC值可定量分析水分子的擴散特點。前列腺癌患者的正常前列腺組織被腫瘤取代，腫瘤細(xì)胞密度大，細(xì)胞間隙??；細(xì)胞核大，細(xì)胞質(zhì)少，核質(zhì)比大，水分子布朗運動受限，ADC值降低。因此，DWI已成為臨床術(shù)前診斷前列腺癌及評估其分化程度、危險分級的重要成像技術(shù)。

3.2本研究結(jié)果顯示，中高危前列腺癌患者的ADC值低于低危前列腺癌患者，與相關(guān)文獻報道[10-12]結(jié)果一致。但是，低危與中高危前列腺癌之間的ADC值仍有較大的重疊[13]，且ADC值易受患者和技術(shù)因素干擾[5]。因此，Bi和Shen等[6-7]提出了rADC的概念，并應(yīng)用于評估乳腺癌化療療效，以及診斷子宮內(nèi)膜癌、直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等[14-16]。本研究為選擇最佳的背景組織，分別測量了癌灶對側(cè)、膀胱內(nèi)尿液及臀大肌的ADC值，并以此為參照計算rADC，并分析其在鑒別診斷低危和中高危前列腺癌的價值。結(jié)果顯示，中高危組rADC癌灶對側(cè)、rADC膀胱、rADC臀大肌較低危組降低。Boesen等[17]的報道顯示，rADC在診斷高級別前列腺癌方面優(yōu)于ADC值(AUC：0.800 vs 0.730)。然而，也有研究認(rèn)為rADC診斷中高度惡性前列腺癌的效能并未顯著優(yōu)于ADC值(AUC：0.918 vs 0.941)[10]。本研究結(jié)果也顯示，ADC值和rADC鑒別診斷低危和中高危前列腺癌的效能相近。分析原因可能有以下幾點：(1)前列腺非病變組織的ADC值受年齡的影響[18]。(2)老年男性前列腺移行帶存在異質(zhì)性，可能有間質(zhì)增生、腺體增生混合存在[19]。(3)前列腺癌灶可能干擾鄰近周圍組織的ADC值。黃欣瑤和林雪花[10]認(rèn)為，在鑒別低度惡性與中高度惡性前列腺癌方面，ADC值優(yōu)于rADC，可能是前列腺非病變組織受到慢性炎癥或纖維化等改變的影響。(4)肌肉作為參照的診斷效能較低，原因可能是DWI信號強度較低。

3.3Gleason分級可以反映腫瘤組織生物學(xué)特點，是評價前列腺癌生物學(xué)侵襲性的“金標(biāo)準(zhǔn)”[20]，其可評估腫瘤組織主要與次要結(jié)構(gòu)的分化程度，二者評分相加即總分，總分越高提示腫瘤組織侵襲能力越強，預(yù)后越差[21]。此外，DWI衍生出的ADC值與組織水分子擴散運動、微循環(huán)灌注情況有關(guān)，能夠預(yù)測腫瘤的侵襲性[22]。有研究顯示，ADC值、rADC與Gleason分級的相關(guān)系數(shù)分別為-0.66、-0.63[10]。本研究結(jié)果顯示，癌灶A(yù)DC值、rADC癌灶對側(cè)、rADC膀胱、rADC臀大肌與Gleason分級均呈負(fù)相關(guān)(rs=-0.639、-0.578、-0.640、-0.603)，提示隨著Gleason評分增加，癌組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密程度增加，細(xì)胞密度增加，這些改變限制了水分子自由擴散運動，從而導(dǎo)致了DWI圖像信號的改變。ROC曲線分析結(jié)果也表明，rADC、ADC值均具有鑒別診斷低危與中高危前列腺癌的應(yīng)用價值，可作為評估前列腺癌生物學(xué)特性的有效指標(biāo)。

3.4本研究也有一定局限性：(1)本研究為回顧性研究，可能存在選擇偏倚。(2)樣本量不足，低危組病例數(shù)相對較少，結(jié)果需收集更多數(shù)據(jù)進行驗證。(3)未能分析rADC、ADC值與患者預(yù)后的關(guān)聯(lián)性。

綜上所述，ADC值、rADC與病理Gleason分級呈負(fù)相關(guān)，且可應(yīng)用于低危與中高危前列腺癌的鑒別診斷，作為術(shù)前評估前列腺癌生物學(xué)特性的有效預(yù)測因子，對臨床醫(yī)師制定治療方案有一定參考價值。