相對表觀擴散系數對中高危前列腺癌的鑒別價值*

羅翀， 黎光俊， 段慶紅

(貴州醫科大學附屬腫瘤醫院 影像科， 貴州 貴陽 550004)

前列腺癌的發病率在亞洲國家日趨上升[1]，因其起病隱匿，癥狀無特異性，出現明顯癥狀時常是晚期或已出現轉移，早發現、早診斷、早治療是提高前列腺癌生存率的關鍵[2]。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)可以清楚顯示前列腺解剖結構、且成像優于CT及超聲[3]，彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)通過測量表觀彌散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)值可一定程度上反映前列腺癌的惡性程度[4-5]，因此，DWI聯合常規MRI在前列腺癌的診斷中得到越來越多的應用[6-7]，但DWI圖像及ADC值因掃描條件的不同而改變，無法成為穩定的評估參數。有學者提出相對ADC值(relative ADC，rADC)的概念，認為rADC值可反映病變組織內分子水平的病理改變，并應用于鑒別腦水腫的類型[8]。因此本次研究對前列腺癌的ADC值和rADC值進行分析，探討rADC值鑒別中高危前列腺癌的價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2019年4—10月經直腸超聲引導下前列腺穿刺或/及前列腺切除并經病理證實的前列腺癌患者，所有檢查的患者均遵循自愿原則，檢查前簽署知情同意書，告知患者檢查中的注意事項及風險。針對所有被檢查的患者，檢查前須確?；颊咭话闱闆r良好，意識清醒，無嚴重的心血管疾病，體內無金屬植入物，無心血管支架，無心臟起搏器、人工瓣膜等。病例確診前30 d內行3.0T MRI檢查，將有完整T1加權成像(T1 weighted，T1WI)、T2WI、多b值彌散成像序列的患者納入分析，共入選患者56例，均為老年男性，年齡56～84歲、平均(71.5±7.5)歲。

1.2 方法

1.2.1MRI檢查和ADC值測量及rADC值計算 采用Discovery 750 3.0T MRI掃描儀(General Electric公司)，體部相控陣線圈，患者取仰臥位，足先進以恥骨聯合上方2.0 cm處為掃描中心，行常規橫斷面T1WI、橫斷面和矢狀面脂肪抑制T2WI掃描后行DWI序列掃描。掃描參數如下：T2WI 序列掃描參數為TR 5 000 ms，TE 100 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，激勵次數4 NEX；DWI掃描采用EPI序列，b值分別為0、1 000、1 500及2 000 s/mm2，TR 5 000 ms，TE 70 ms，矩陣160×160，FOV 200 mm×200 mm，層厚4 mm，層間距1 mm，激勵次數2 NEX。圖像分析與后處理： DWI圖像在AW4.4工作站(General Electric 公司)的functool軟件下進行后處理，擬合獲得ADC圖；根據穿刺活檢或/及手術病理的結果，對比T2WI上病變區域，在不同b值下的DWI及ADC圖上的異常信號區劃取感興趣區(regionof interest，ROI)，測得ADC值(即將ROI放置在與病灶對稱的部位，選擇時避開可疑的出血、鈣化或囊變部分，取ROI的大小與病灶ROI大小一致)。測量各病灶在不同b值時對應MRI檢查ROI的ADC值及病例正常前列腺組織的ADC值，計算各病灶rADC值(rADC值=正常前列腺組織ADC值/病灶組織ADC值)。

1.2.2病理學Gleason評分方法及分組 手術切除及或(及)穿刺獲得的前列腺組織福爾馬林液固定標本，經常規染色、石蠟包埋后切片。病理科專業醫師對癌組織標本根據2005年國際泌尿病理協會(international society of urological pathology，ISUP)制定的Gleason評分標準進行評分，即按腺體分化程度分為1～5級，對其主要和次要分化程度進行評分，2項評分相加總分為Gleason評分，評分范圍2～10分[9]。根據Gleason評分高低對入組患者進行分組，中高危組(Gleason評分≥7分)44例、低危組(Gleason評分≤6分)12例，手術切除者4例、超聲下穿刺活檢者52例，癌區有效樣本56個。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 中高危組和低危組的ADC及rADC值

同b值時，中高危組前列腺癌患者ADC值和rADC值分別明顯低于低危組(P<0.001)；中高危組和低危組患者不同b值間ADC值比較，差異均有統計學意義(P<0.001)，但rADC值比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1及圖1。

表1 中高危組與低危組患者ADC值和rADC值的比較

注：箭頭所示為病變區域異常信號。

2.2 ADC值和rADC值診斷中高危前列腺癌的ROC曲線

中高危前列腺癌的ROC曲線結果發現，計算不同b值時ADC值、rADC值鑒別中高危前列腺癌的AUC，計算ADC值、rADC值的截斷值，Z檢驗比較ADC值和rADC值的AUC，AUCADC值與AUCrADC值比較；差異無統計學意義(P>0.05)；從表中數據，不同b值時，ADC值的截斷值差別較大(P<0.05)，而rADC值的截斷值在不同b值時比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表2和圖2。

圖2 ADC值和rADC值診斷中高危前列腺癌的ROC曲線

表2 ADC值和rADC值鑒別中高危前列腺癌的AUC及截斷值

3 討論

近年來由于前列腺特異性抗原水平的普遍檢測、多點穿刺活檢的應用，前列腺癌的檢出率逐年升高[10]，但其發病率與特異性死亡率卻有很大差異。前列腺癌的Gleason評分與腫瘤的生物學性質相關，在Gleason評分體系中，高分化癌評分～4分，中分化癌5～6分，7分為中到低分化，8～10分為低分化。相關數據顯示，≥7分的前列腺癌出現骨轉移去勢抵抗性前列腺癌(castration-resistant prostate cancer, CRPC)的比率明顯高于≤6分的前列腺癌[11]。2018版歐洲泌尿外科前列腺癌指南中指出，對于對于病灶組織≤6分的患者，主動監測是其未來的治療趨勢，在疾病出現進展時及時轉入積極治療[12]。因此，準確的對腫瘤進展的評價和其侵襲性分類對患者進行個體化治療具有重要意義。

臨床上評價前列腺癌病灶的Gleason評分高低與癌灶組織分化程度、細胞密度及細胞外間隙的大小相關，與DWI相關參數預測癌灶侵襲性的原理相同，DWI信號強度觀察和定量分析對腫瘤的鑒別有較高價值[13-14]，DWI的圖像及ADC值的測量受b值的影響，近年來研究有表明高b值(b≥1 500 s/mm2)DWI比起常規b值(b=800 s/mm2、1 000 s/mm2)對于前列腺癌的診斷率更高[15-16]，但對b值的選擇及組合方式無統一意見，因此ADC值診斷前列腺癌無統一標準[17-18]。有學者提出用rADC即病灶組織與正常組織之間的比值來表示病灶組織與良性組織間的差異性，希望能平衡ADC值的變異性，并應用于觀察乳腺癌化療療效、鼻竇腫瘤的病理分型及肌肉骨骼腫瘤的診斷和療效評價等領域[19-21]。除此之外，有學者發現在診斷結直腸癌區域淋巴結轉移和評估低危型子宮內膜癌中，rADC值的診斷效能優于ADC值[22-23]。

本研究結果中，中高危組ADC值明顯低于低危組，rADC值明顯高于低危組。首先，從生物學角度來看，低危前列腺癌即Gleason評分≤6分的腫瘤病例，本身腫瘤細胞的生物學改變局限，腫瘤分化好，惡性程度不高，病灶內細胞增殖程度與良性病變類似,組織內水分子的擴散受限小，而Gleason評分≥7分的腫瘤病例則分化低、惡性程度高，組織內水分子擴散明顯受限；多年來國內外對于前列腺癌的DWI的研究都證實，病灶的惡性程度越高，組織間彌散程度的差異越大，rADC值是以同病例病灶組織與自身正常組織來比較，反映的是病患病灶組織與其正常組織間彌散程度的差異性，rADC值的計算將這一差異具體量化，差異越大ADC值比率越大，反之越小。該組病灶所測ADC值與rADC值比中高危組存在差異，這從影像學方面進一步佐證低危前列腺癌為惰性癌灶，惡性程度不高。

同種病例在不同b值條件下的ADC值間存在差異，而rADC值差異無統計學意義(P>0.05)，即b值的改變對rADC值無影響。ADC值反映組織結構中水分子的彌散程度，b值表示彌散加權程度，b值越大彌撒加權程度越高，ADC值隨b值變化而測量結果不同。而rADC值所反映的組織彌散程度之間差異性是組織病變后的病理改變所引起，不會因機器、序列參數及設置、b值改變等主觀因素的改變而變化，在其計算的過程中，已經排除了相關變異性，可以說rADC值是一個相對比較可靠的DWI定量參數，可以在不同設備、場強及序列之間進行比較。

在本次研究中，不同b值時ADC值診斷中高危前列腺癌的AUC為0.947～0.963，高于董浩等[24]的0.751和劉穎剛等[25]的0.876，考慮與所收集的病例中高危病例數較多，低危病例占比少有關。3個不同b值條件時，rADC值診斷中高危前列腺癌的AUC為0.973～0.981，雖兩者間差異無統計學意義(P>0.05)，但從3個b值條件下兩者診斷中高危前列腺癌的截斷閾值來看，低危前列腺癌與中高危前列腺癌rADC值閾值較ADC值更穩定。根據ROC曲線，當ADC值比率>1.715時，病例為中高危前列腺癌可能性大，較國內張虎等[26]結果偏大，考慮不同病例本身具有個體化差異，而實驗樣本的均為小樣本量，會放大個體化差異，平衡和減少這一差異，更準確的診斷閾值需更大樣本的分析。

綜上所述，rADC值在不同的b值選擇掃描具有相對的一致性，因為前列腺癌與非癌性前列腺組織ADC值的變化是呈比例的，可以在一定程度上彌補定性圖像分析的不足，提高DWI定量分析的穩定性，有望作為一個統一的評價參數輔助診斷前列腺癌、對前列腺癌患者治療后進行療效評價及主動監測低危前列腺癌患者病灶病情。