PI-RADS v2.1 中DWI 評分和ADC 值與前列腺癌Gleason 分級分組的相關性

楊 聰，田榮華，康嗣如，鄒語嫣，劉緒綸，繳春悅

1.錦州醫(yī)科大學孝感市中心醫(yī)院研究生培養(yǎng)基地，湖北 孝感 432000；2.武漢科技大學附屬孝感醫(yī)院磁共振室，湖北 孝感432000

前列腺癌是男性常見惡性腫瘤，常伴淋巴結轉移和骨轉移等［1-2］。目前，被廣泛接受的Gleason 分級分組（Gleason Grade Groups，GGG）以預后為基礎將前列腺癌劃分為5 個等級，其中Gleason 評分用于評價前列腺癌惡性程度。有研究發(fā)現(xiàn)，前列腺癌穿刺活檢標本與根治性前列腺切除術術后大體標本的Gleason評分存在偏差，導致臨床醫(yī)師在治療方案的制訂上產(chǎn)生困惑［3-4］。由于大量早期前列腺癌患者無明顯癥狀，且穿刺活檢具有一定缺點，因此探尋無創(chuàng)、靈敏、簡便且可重復性高的診斷工具或方法規(guī)范分期并確診非常重要。MRI 檢查具有多方位、無輻射及對前列腺各帶和周圍結構組織分辨力高等優(yōu)勢，在前列腺癌的診斷、評估病灶的侵襲轉移情況和活檢前風險分級中具有重要作用［2，5］。DWI 在前列腺癌中的應用價值也受到廣泛關注。本研究旨在探討前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)2.1 版（prostate imaging reporting and data system，PI-RADS v2.1）中DWI 評分與GGG是否一致，以及ADC 值與GGG 的相關性，通過DWI評分和ADC 值實現(xiàn)對前列腺癌的高效評估，從而減少不必要的有創(chuàng)操作。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年6 月至2021 年6 月在湖北省孝感市中心醫(yī)院行前列腺MRI 檢查的126 例患者，其中良性病變32 例（良性病變組），年齡48～83 歲，平均（68.61±7.44）歲；前列腺癌94 例（前列腺癌組），年齡54～86 歲，平均（71.07±7.22）歲。

納入標準：①患者均采用同一設備、線圈、掃描序列和參數(shù)；②臨床、影像及病理資料（具有穿刺活檢及GGG 結果）完整且MRI 圖像質量良好的前列腺癌（前列腺腺泡腺癌）或前列腺良性病變（前列腺增生和/或高級別上皮內瘤變）。排除標準：①病理科醫(yī)師難以區(qū)分良惡性；②MRI 可疑病變與術后對應穿刺位置無法匹配者；③MRI 檢查前6 周內接受過前列腺有創(chuàng)操作或放化療等治療；④MRI 檢查禁忌證（如幽閉恐懼癥等）患者。

1.2 儀器與方法

采用Siemens 3.0 T 超導MRI 掃描儀、18 通道相控陣體線圈?；颊呷⊙雠P位，以正中矢狀面與恥骨聯(lián)合上方1 cm 的交叉點為線圈中心，用腹帶固定。檢查前30 min 患者排尿排便，盡量不帶導尿管，以免影響圖像質量。掃描范圍包括前列腺全層及精囊。各序列掃描參數(shù)見表1。

表1 MRI 各序列掃描參數(shù)

1.3 圖像與數(shù)據(jù)處理

將采集圖像導入Siemens 工作站，由2 位（具有10 年以上泌尿系疾病診斷經(jīng)驗，均經(jīng)過PI-RADS 應用培訓）MRI 診斷醫(yī)師對符合條件的圖像進行后處理、診斷并評分。ROI 均在DWI（b=800 s/mm2）圖上逐層勾畫，注意避開尿道、鈣化灶、射精管、血管、精囊等。如遇多灶性前列腺癌或Gleason 評分不同時，對最高評分病灶進行勾畫。

1.4 病理檢查

采用經(jīng)直腸超聲引導下前列腺12 針系統(tǒng)穿刺活檢，用局麻藥從前列腺基底部浸潤麻醉至尖部。前列腺被劃分為12 個區(qū)域，每個區(qū)域各穿刺1 針并行病理學檢查，有可疑病灶或出現(xiàn)MRI 異常區(qū)域需加穿1～2 針。要求精確記錄每針穿刺的具體位置和進針深度，由病理醫(yī)師分析結果并出具報告。

1.5 GGG 與DWI 評分標準

1.5.1 前列腺癌的GGG 根據(jù)病理結果將前列腺癌GGG 分 為5 組：GGG1，Gleason 評分≤6 分；GGG2，Gleason 評分7分（3+4分）；GGG3，Gleason 評分7 分（4+3 分）；GGG4，Gleason 評分8 分（包括4+4，5+3 和3+5 分）；GGG5，Gleason 評分9 和10 分（包括5+5，4+5 和5+4 分）［3］。組別越高，分化程度越低（主要評分+次要評分=Gleason 評分，主要評分指＞50%腫瘤細胞所處的GGG 組別，次要評分指＜50%腫瘤細胞所處的GGG 組別，只有1 個組別的評分時加倍）。

1.5.2 DWI 評分標準 根據(jù)PI-RADS v2.1，制訂DWI評分標準（表2）。

表2 DWI 評分標準［6］

1.6 統(tǒng)計學分析

2 結果

2.1 2 組ADC 值比較

b=800 s/mm2時，32 例良性病變的ADC 值為（1.198±0.147）×10-3mm2/s，94 例前列腺癌為（0.829±0.088）×10-3mm2/s，良性病變高于前列腺癌，差異有統(tǒng)計學意義（t=12.355，P＜0.05）。

2.2 前列腺癌組的DWI、ADC 圖表現(xiàn)（圖1～3）

圖1～3 前列腺癌MRI及病理圖像 注：圖1 患者，男，69 歲，多灶性前列腺癌，前列腺特異性抗原（PSA）為18.73μg/L；DWI（b=800s/mm2）示前列腺左側外周帶病灶呈明顯高信號（圖1a），ADC圖呈中度低信號，病灶最大徑為1.12 cm，DWI 評分為3 分，前列腺影像報告數(shù)據(jù)系統(tǒng)2.1 版（PI-RADS）3 分（圖1b）；DWI（b=1 500 s/mm2）示雙側外周帶呈中度高信號（圖1c）；病理圖像為前列腺腺泡癌（Gleason 評分4+3=7 分），左體內、左體外、左底內、左底外、右底內、右底外、右體內、右體外未見腫瘤組織，歸為Gleason 分級分組3 組（GGG3），與DWI 評分預測相匹配（圖1d）。圖2 患者，男，72 歲，多灶性前列腺癌，PSA 為25.53 μg/L DWI（b=800 s/mm2）示前列腺雙側移行帶和外周帶多發(fā)病灶呈明顯高信號（圖2a）；ADC 圖呈明顯低信號，最大徑病灶位于外周帶，為0.61 cm，DWI 評分為4 分，PI-RADS 4 分（圖2b）；病理圖像示腺體分化不良，基底細胞消失，癌細胞侵犯固有肌層，前列腺腺泡癌（Gleason 評分4+4=8 分），右底內良性前列腺組織，歸為GGG4，與DWI 評分預測相匹配（圖2c）。圖3 患者，男，77 歲，局灶性前列腺癌，PSA 為19.76 μg/L；DWI（b=800 s/mm2）示前列腺右側外周帶病灶呈楔形輕度高信號（圖3a）；ADC 圖呈楔形低信號，最大徑為0.47 cm，故DWI 評分為2 分，PI-RADS 2 分（圖3b）；病理圖像為前列腺腺泡癌（Gleason 評分3+3=6 分），左體內、左體外、左底內、左底外、右底內、右底外、右尖內、右尖外前列腺良性增生，歸為GGG1，與DWI 評分預測不一致（圖3c）圖4 前列腺癌組的ADC 值與GGG 相關性分析散點圖 注：ADC 值與GGG 呈負相關（rs=-0.935，P＜0.05）

①當b 值取800 s/mm2時可見左側外周帶病灶，DWI 呈結節(jié)狀明顯高信號，ADC 圖呈中度低信號；當b=1 500 s/mm2時可見雙側外周帶病灶，DWI 呈結節(jié)狀中度高信號。②多灶性前列腺癌36 例，DWI 呈多發(fā)結節(jié)樣或楔形中度/明顯高信號，ADC 圖呈中度/明顯低信號；其中前列腺包膜受侵14 例，精囊腺受侵3 例，膀胱受侵10 例，神經(jīng)血管束受侵8 例。③局灶性前列腺癌58 例，DWI 呈結節(jié)樣高信號，ADC 圖呈輕度/中度/明顯低信號；其中前列腺包膜受侵13 例，精囊腺受侵5 例，膀胱受侵14 例，神經(jīng)血管束受侵9 例。

2.3 前列腺癌組DWI 評分與GGG 的一致性分析

前列腺癌組的DWI 評分與GGG 行Kappa 一致性檢驗顯示，兩者一致性較好（K=0.717，P＜0.001）；表明DWI 評分對前列腺癌GGG 具有較好的預測價值（表3，4）。

表3 94 例前列腺癌患者DWI 評分與GGG 對照 例

表4 94 例前列腺癌患者DWI 評分對GGG 的預測價值%

2.4 前列腺癌組ADC 值與GGG 的相關性

b=800 s/mm2時，94例前列腺癌患者ADC 值為（0.829±0.088）×10-3mm2/s，與GGG 呈負相關（rs=-0.935，P＜0.05）（圖4）。

3 討論

前列腺癌的個性化治療基于腫瘤侵襲性、分期和復發(fā)風險等，是最常見的癌癥之一［7］。早期診斷前列腺癌是提高患者生存率的關鍵，而更精確的風險分層將使個性化治療成為可能。GGG 被逐漸認為是前列腺癌病理分級的可靠標準，主要由腺體分化程度決定分值大小，能夠提示前列腺癌的惡性程度、進展及轉移情況，便于評估預后，為治療方案的選擇和擬定提供依據(jù)［8-9］。如Gleason 評分6 分的患者患前列腺癌的概率較低，因此主動監(jiān)測疾病的進展情況對該類患者具有重要意義。直腸超聲引導下穿刺活檢是目前確診前列腺癌的主要影像學手段，但其敏感度和特異度均不高，前列腺癌的診療方案也存在缺陷，易造成漏誤診。2019 年發(fā)布的PI-RADS v2.1使數(shù)據(jù)采集技術和圖像解釋報告系統(tǒng)趨于標準化［10］。

我國2020 版前列腺癌診療指南中關于前列腺癌的檢查方法首先推薦前列腺特異性抗原（PSA）和MRI［11］。但PSA 水平由于受年齡、尿潴留、前列腺增生、導尿管等因素的影響尚存爭議。MRI 技術發(fā)展迅速，DWI 的診斷優(yōu)勢大多體現(xiàn)在ADC 上，通過ADC可評估不同病灶在DWI 圖像上的信號強弱［12-14］。本研究b 值選擇0、800 s/mm2，在確保DWI 和ADC 圖像質量的前提下，使大部分患者可耐受掃描時長。PI-RADS v2.1 認為目前對最佳b 值的選擇尚未達成一致，部分患者加行b=1 500 s/mm2的DWI 序列，可發(fā)現(xiàn)不同b 值對多灶性前列腺癌的診斷或具有重要意義，但該結論尚需大量病例和更多不同b 值研究進一步證實。

3.1 前列腺癌與前列腺良性病變的MRI 表現(xiàn)及ADC 值分析

本研究回顧性分析94 例前列腺癌及32 例前列腺良性病變患者的臨床資料發(fā)現(xiàn)：①前列腺癌的T2WI 表現(xiàn)為外周帶的高信號區(qū)內出現(xiàn)低信號病灶，DWI 呈局灶性或多灶性高信號，ADC 圖呈低信號。前列腺癌中前列腺包膜受侵27 例，T2WI 上可見包膜周圍脂肪間隙消失、包膜不規(guī)則增厚或腺體局限性突出；精囊腺受侵8 例，可見T2WI 上精囊局限性低信號、壁增厚或精囊角消失；膀胱受侵24 例，可見前列腺與膀胱壁連接緊密，局部膀胱壁破壞，腫塊形成；神經(jīng)血管束受侵17 例，可見神經(jīng)血管束的局限性不對稱增粗。②前列腺增生主要是腺體增生，少數(shù)以間質增生為主，這種組織細胞結構差異和細胞內外間隙及結構變化的特點導致少部分前列腺增生結節(jié)DWI 呈高信號，易誤診為前列腺癌，但通過后處理得到的ADC 值可鑒別。本研究發(fā)現(xiàn)良性病變組（32 例）ADC 值明顯高于前列腺癌組（94 例），差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），可能與前列腺增生組織不是前列腺癌的前體，而是由正常前列腺腺體組織和間質構成有關，前列腺增生的細胞是正常上皮和平滑肌細胞，細胞間隙正常，水分子隨意運動，未明顯受限。

3.2 前列腺癌ADC 值與GGG 的相關性分析

本研究中ADC 值與GGG 呈負相關，即ADC 值越大，GGG 越低，惡性程度越高，預后越差，與Ingole等［15-16］研究結果一致。其原因可能是隨著前列腺癌惡性程度增加，癌細胞異型性加大，細胞體積縮小、排列緊密、增殖活躍、核漿比異常，缺乏正常腺上皮和腺體結構，細胞外生理需要的組織間隙受壓變小，導致水分子隨機無規(guī)則自由運動能力愈發(fā)受限等因素有關。

3.3 PI-RADS v2.1 中的DWI 評分與前列腺癌GGG的一致性研究

在PI-RADS v2.1 中，對DWI 評分描述性術語的解釋在一定程度上受主觀因素影響，且影像醫(yī)師對影像學特征定義的描述也存在差異。為提高閱片者之間的一致性，本研究由2 位具有10 年以上泌尿系疾病診斷經(jīng)驗、均經(jīng)過PI-RADS 應用培訓的診斷醫(yī)師對圖像進行后處理并評分，最終分析得出DWI 評分，DWI 評分為1 分時診斷GGG1 的敏感度和陰性預測值最高（分別為90.0%、97.4%），DWI 評分為5 分時診斷GGG5 的特異度和陽性預測值最高（均為100.0%），DWI 評分為1 分時診斷GGG1 和DWI 評分為5 分時診斷GGG5 的準確率最高（均為95.9%）。PI-RADS v2.1 中的DWI 評分與GGG 之間存在較好的一致性（K=0.717，P＜0.001）。表明PI-RADS v2.1中的DWI 評分對前列腺癌GGG 具有較好的預測價值，并進一步推測Gleason 評分或許能輔助臨床提高GGG 的準確性和前列腺癌分級治療決策的質量，從而減少不必要的有創(chuàng)操作，但該結論尚需統(tǒng)計更多病例進一步證實。今后需進一步改進PI-RADS 對前列腺癌的評估，減少主觀因素影響帶來的閱片差異。

綜上所述，PI-RADS v2.1 中的DWI 評分和ADC值與前列腺癌GGG 具有一定相關性。利用PI-RADS v2.1 中的DWI 評分可較好地評估和預測GGG，具有良好的臨床應用前景。本研究存在一定的局限性：由于納入患者均需經(jīng)病理活檢證實為前列腺癌且進行了前列腺癌根治性手術，導致樣本例數(shù)偏??；b 值偏小，高b 值是否優(yōu)于常規(guī)b 值對DWI 評分的判定，尚存爭議。在接下來的研究中，將聯(lián)合多中心并增加樣本量予以進一步驗證，以增加臨床環(huán)境的多樣性和研究結論的普適性。