Abstract
Mål
Målet med vår studie var å undersøke svulst conspicuity og diskriminering potensialet for svulst aggressivitet på diffusjon vektet magnetic resonance imaging (DW-MRI) med høy b verdi på 3-T.
Materialer og metoder
Institutional Review board godkjent denne studien og fravikes kravet om informert samtykke. Totalt 50 pasienter med prostatakreft (69 kreft foci, 48 i PZ, 20 i TZ, og ett i hele prostata) som gjennomgikk multiparametric prostata MR inkludert DW-MR (b verdier: 0, 1000 s /mm
2 og 0, 2000 s /mm
2) på en tre-T-systemet ble inkludert. Lesjon conspicuity score (LCS) ved hjelp av visuell vurdering (1 = usynlig for omkringliggende normale området, 2 = litt høy intensitet, 3 = moderat høyt, og 4 = svært høy) og tumor-normal signalintensitet ratio (TNR) ble vurdert, og tilsynelatende diffusjonskoeffisienten (ADC, × 10
-3 mm
2 /s) av tumor regioner og normale regioner ble målt.
Resultater
Mean LCS og TNR på 0, 2000 s /mm
2 var betydelig høyere enn de på 0, 1000 s /mm
2 (
p
0,001 for begge). I tillegg ADC både 0, 1000 og 0, 2000 s /mm
2 ble funnet å skille middels eller høy risiko kreft med Gleason score ≥7 fra lav risiko kreft med Gleason score ≤6 (
p
0,001 for begge). Videre ADC av tumor regioner korrelert med Gleason score på både 0, 1000 s /mm
2 (ρ = -0,602;
p
0,001) og 0, 2000 s /mm
2 (ρ = -0,645;
p
0,001)
Konklusjoner
for svulst synlighet og karakterisering av prostatakreft på DW-MR av 3-T MR, f. = 0, 2000 s /mm
2 er mer nyttig enn b = 0, 1000 s /mm
2
Citation. Toastmaster T, Kanomata N, Sone T, Jo Y, Miyaji Y , Higashi H, et al. (2014) Høy b verdi (2000 s /mm
2) Diffusion Dominert Magnetic Resonance Imaging in Prostate Cancer 3 Tesla: Sammenligning med 1000 s /mm
2 for Tumor conspicuity og diskriminering av Aggressivitet. PLoS ONE 9 (5): e96619. doi: 10,1371 /journal.pone.0096619
Redaktør: Georgios Gakis, Eberhard-Karls-universitetet, Tyskland
mottatt: 10 januar 2014; Godkjent: 09.04.2014; Publisert: 06.05.2014
Copyright: © 2014 Toastmaster et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Denne studien ble støttet av Kawasaki Medical School Prosjekt Grants (25-B31). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Mer enn 240.000 mennesker i USA hadde en diagnose av prostatakreft i 2012, og sykdommen er den nest vanligste årsaken til kreftrelaterte dødsfall for menn i de fleste vestlige land [1], [2] . Dessuten var forekomsten av prostatacancer i Japan fortsetter å øke etter hvert som andelen av eldre som utgjør de generelle befolkningen øker, og på grunn av den westernization av matinntaket; derfor er sykelighet og dødelighet forventes å øke til flere ganger sin nåværende priser [3], [4]. Følgelig er tidlig oppdagelse og nøyaktig karakterisering av prostatakreft avgjørende for å redusere dødelighet.
Multiparametric prostata magnetic resonance imaging (MRI) er et kraftig verktøy for deteksjon og lokalisering av prostatakreft som kombinerer ulike funksjonelle MR-teknikker med konvensjonell morfologiske T2-vektet imaging (T2WI) [5]. Spesielt diffusjon vektede MR (DW-MRI), som er en funksjonell MR teknikk som ikke bruker kontrastmidler, er ikke-invasiv og kan enkelt hente bilder med rask bildeoverføring og høy kontrast oppløsning [6]. Bilde egenskapene til DW-MR reflekteres av forskjeller i forekomst av vannmolekyl bevegelse i ulike biologiske vev, og denne bevegelsen er omvendt korrelert med vev cellularity [6]. Derfor begrensning av vannmolekylet bevegelse, som bestemt ved DW-MRI, kan være en nyttig indikator på prostata svulst aggressivitet og malignitetspotensiale [5], [6]. I tillegg kan DW-MRI evaluere forskjellene i vannmolekyl diffusjon av kvalitativ visuell vurdering ved hjelp av relativ signalintensitet og også ved kvantitativ vurdering ved å beregne den tilsynelatende diffusjonskoeffisient (ADC) [5], [6]. Selv om ADC representerer kapillær perfusjon og diffusjonsegenskaper, kan bruk av et stort b verdi redusere påvirkningen av kapillær perfusjon [7], [8]. I tillegg kan en stor verdi b effektivt undertrykke T2 skinne gjennomskinnelig effekt, som ellers angitt som høy signalintensitet på DW-MR-bilder som er uavhengige av diffusjon begrensning [9], [10]. Dermed kan en høyere b verdi resultere i sterkere diffusjon-vekting og større undertrykkelse av signalintensitet i godartet vev uten påfallende reduksjon i vannmolekylet diffusjon, og dermed øke bildekontrasten mellom kreft lesjon og godartet vev [11]. Imidlertid er en høy verdi b induserer også en reduksjon i signal til støyforhold (SNR) og en økning i sensitiviteten gjenstanden og bildeforvrengning [11]. Derfor, prostata DW-MR med en standard 1,5-Tesla (1,5-T) MR blir typisk gjennomført ved hjelp av en b-verdi mellom 500 og 1000 r /mm
2 [12]. Alternativt, bruk av høyere b-verdier, slik som 2000 s /mm
2 kan tilpasses for påvisning og karakterisering av prostatakreft, siden en 3-T MR skanner resulterer i en to-fold økning i SNR sammenlignet med en 1,5 T MR-skanner. Få studier har fokusert på nytten av en høy b verdi for DW-MR inkludert ADC på 3-T for diagnostisering av prostatakreft [11], [13] – [18]. Angående svulst deteksjon evne og lesjon conspicuity av prostatakreft, Rosenkrantz et al. [11], Ueno et al. [17] og Ohgiya et al. [18] rapporterte at b = 2000 r /mm
2, sammenlignet med b = 1000 r /mm
2, var overlegen. Omvendt, Koo et al. [14] og Kim et al. [16], rapporterte at b = 1000 r /mm
2, sammenlignet med b = 2000 r /mm
2, var overlegen. I tillegg, med hensyn til evaluering av tumor aggressivitet ved ADC, i motsetning til forventningene Kitajima et al. [13] rapporterte at selv om ADC for både b = 2000 s /mm
2 og b = 1000 s /mm
2 viste negativ signifikant korrelasjon med Gleason score, korrelasjonskoeffisienten var svak. For å klargjøre betydningen av et høyt b verdi for svulst deteksjon, lesjon synlighet og evaluering av tumor aggressivitet, er videre undersøkelser nødvendig.
Derfor er målet med denne studien var å undersøke svulst conspicuity og diskriminering potensial for tumor aggressivitet på DW-MR, inkludert en ADC kjøpt med en høy b verdi på 3-T.
Materialer og metoder
Pasient egenskaper
Denne retrospektive studien ble godkjent av den institusjonelle gjennomgang styret i Kawasaki Medical School, og behovet for å innhente informert samtykke fra pasienter ble frafalt. Alle kliniske undersøkelser ble gjennomført i samsvar med Helsinkideklarasjonen. Pasientjournaler /informasjon ble anonymisert før analysen.
I alt 57 pasienter på rad med biopsi-beviste prostatakreft gikk MR-undersøkelse av prostata med en 3-T system mellom april 2012 og mars 2013 ved vår institusjon. MR undersøkelse ble utført innen 3 måneder før TRUS-veiledet biopsi hos alle pasienter. Sju pasienter ble ekskludert på grunnlag av følgende kriterier: ufullstendig MR undersøkelse (n = 2), maligne mikro lesjoner mindre enn 1 mm (n = 3), og etter hormonbehandling (n = 2). Dermed 50 mannlige pasienter, ble (gjennomsnittsalder 70 år aldersgruppe, 53-85 år) inkludert i denne studien. Median PSA-nivå var 11,96 ng /ml (variasjon 2,35 til 648 ng /ml). Median tid mellom MR og biopsi var 20 dager (range, 1-67 dager). Ingen av pasientene hadde gjennomgått noen behandling for kreft ved tidspunktet for prostata MR-undersøkelse. Av disse pasientene, 17 gjennomgikk radikal prostatektomi innen 4 måneder etter prostata MR undersøkelse.
En urolog med 16 års erfaring i prostata biopsi innhentet totalt 12 prøver (åtte fra PZ, fire fra TZ) fra hver pasient for alle pasienter under TRUS styrt systematisk prostatabiopsi. Biopsi områder inkludert basen høyre, midten til høyre, apex rett, langt lateral høyre, basen venstre, midtre venstre, apex venstre, og langt lateral venstre regioner i PZ, og bilaterale ventral og dorsal regioner i TZ.
MR
Etter intramuskulær injeksjon av glukagon eller buscopan å redusere intestinal peristaltikk, ble MR utført i fastende tilstand ved hjelp av en 3-T MR scanner (Vantage Titan 3-T, Toshiba Medical Systems, Tochigi, Japan, maksimal gradient amplitude, 30 mT /m; maksimal slew rate, 203 mT /m /s) med en 16-kanals faset array spole (Atlas SPEEDER Body kombinert med Atlas SPEEDER Spine;. Toshiba Medical Systems) for signalmottak
i vår institusjon, protokollene for prostata MR besto av aksial T1-vektet rask spin-ekko (FSE) bildebehandling, aksial og koronale T2-vektet FSE bildebehandling, aksial DW-MR, og aksial dynamisk kontrastforsterket MR (DCE -MRI). De tekniske parametre for alle MR-pulssekvenser, inkludert DW-MR, er oppført i Tabell 1.
Axial DW-MR ble utført ved hjelp av en multi-seksjonen spin-ekko single-shot EPI-sekvens. For ADC beregning, ble DW-MR ervervet med motion-sondering gradient (MPG) pulser brukes sekvensielt langs tre ortogonale retninger etter ervervet på en b verdi på 0 s /mm
2. DW-MR ble kjøpt med to typer b verdisettene (0 og 1000 s /mm
2, og 0 og 2000 s /mm
2). Alle andre parametre for disse DW bildene ble holdt konstant. ADC kartene ble rekonstruert ved å beregne ADC i hvert piksel fra hver skive, og ADC-verdier ble beregnet for et par av B-verdier: 0 og 1000 r /mm
2, eller 0 og 2000 r /mm
2. Disse bildene ble tatt i løpet av et oppkjøp tid 3 min 12 s.
DCE-MRI ble utført ved hjelp av en tredimensjonal T1-vektet gradient-ekko sekvens med fett undertrykkelse teknikk (Quick 3D). Datainnsamling for DCE-MRI startet samtidig med initieringen av intravenøs injeksjon av gadopentetate dimeglumin (Magnevist; Bayer Schering Pharma, Osaka, Japan) på 0,1 mmol /kg kroppsvekt med en hastighet på 3 ml /s via en strøminjektor, etterfulgt av en 40-ml saltvann flush på samme rate av Gd-DTPA injeksjon. Flerfase DCE bildene ble tatt hver 30 s for 3 min (seks faser) uten pust-holding.
Histopatologisk analyse
I denne studien ble referansestandard for svulst lokalisering av prostatakreft bestemmes ved hjelp trinn-delen histologiske skiver i 17 pasienter som gjennomgikk radikal prostatektomi følgende prostata biopsi og i US-guidede biopsiprøve i 33 pasienter som gjennomgikk andre behandlinger (for eksempel strålebehandling).
prostatektomi prøver ble skiver fra toppen til basen på 4- til 6-mm intervaller i et plan vinkelrett på prostatic urethra. Den distale delen av apex og den proksimale delen av basen ble amputert og ble oppskåret sagittally å vurdere reseksjon margin. Alle skiver ble behandlet jevnt og sendes helt. Etter rutine hematoxylin-eosin flekker, en patolog med 20 års erfaring i urin patologi evaluert alle patologiske prøver og skissert plasseringen av svulst eller svulster på bildene for hver skive [19]. Hver svulst ble gradert etter 2005 International Society of Urologisk Pathology Forandringer Gleason gradering systemet [20].
For evaluering av US-veiledet biopsi prøven ble prostatakjertelen delt inn i åtte regioner på MR-bilder i henhold til nettstedene til prostatabiopsi; basen rett i PZ, midten til høyre og langt lateral rett i PZ, apex rett i PZ, ventral og dorsal rett i TZ, basen igjen i PZ, midt venstre og langt lateral igjen i PZ, apex venstre i PZ, og ventral og dorsal igjen i TZ ble utpekt som base høyre, midten til høyre, apex rett, TZ høyre, basen venstre, midtre venstre, apex venstre, og TZ igjen, henholdsvis [21], [22].
For å skille PZ fra TZ, lesere hovedsakelig brukt morfologiske T2-vektet MR-bilder som gir anatomisk informasjon. Landemerker brukes til å skille PZ fra TZ var urinrøret og den kirurgiske pseudocapsule. I PZ, ble snitt gjennom blærehalsen og proksimale prostatic urethra regnet som base, mens prostatisk apex ble definert av den smultringformede utseende av det distale prostatic urethra. Resten av PZ ble ansett som middels [23]
Bilde tolkning og analyse av data
Bilde Evalueringen ble utført ved hjelp av en PACS viewer (Rapidey Kjerne; Toshiba Medical Systems).. Ved første, prostata MR-bilder og patologiske rapporter om prostatabiopsi eller hel-mount patologiske steg-delen skiver av alle pasienter ble anmeldt for å identifisere prostatakreft staser som senere ble rettet for bildeanalyse i konsensus med en radiolog (rollen av en studiekoordinator) med 14 års erfaring i prostata MR og en patolog med 20 års erfaring i urin patologi. Cancer foci ble valgt ut hvis de viste positivt funn med 5 mm eller mer på minst en av de tre MR imaging-sekvenser, inkludert T2WI, DW-MR og DCE-MRI. En tumorstedet ble ansett for å passe histologiske funn om svulsten avbildet på bilde var til stede i den samme regionen av prostata angitt i patologi rapport om US-guidet biopsiprøve eller prostatektomi prøven. For hver MR sekvens, ble lesjoner som oppfyller følgende kriterier betraktes som prostata kreft [24]:
a)
på T2WI, et område med homogen lav signalintensitet med masse effekt i PZ, et område med omskrevet runde -formet lokalisert signal hypointensity i PZ, eller et område i TZ med homogen signal hypointensity, dårlig definerte marginer, og mangel på kapsel, med eller uten et linse form og invasjon av fremre fibromuscular stroma;
b)
på DWI og ADC kart, et område med fokus høy signalintensitet på DWI og med fokus lav signalintensitet på ADC kartet i forhold til bakgrunnen prostata parenkymet; eller
c)
på DCE-MRI, et område med fokus tidlig ekstrautstyr til den tredje fasen (60 s etter kontrastmiddel administrasjon). T2-vektede bilder ble referert til når man skal tolke bilder fra DWI og DCE-MRI, for å bekrefte anatomiske plasseringer etter vurdering av hvert bilde. I tillegg lesere også registrert Gleason score av prostatakreft i utvalgte lesjoner fra den patologiske rapport om USA-veiledet biopsi prøve eller radikal prostatektomi. Den Gleason score på alle valgte lesjoner ble bestemt av samme patolog for å unngå inter-observatør variabilitet.
For kvalitative DW-MR vurderinger av utvalgte lesjoner, to andre radiologer med 10 års erfaring i abdominal radiologi evaluerte DW-MR satt består av en DW-MR-bilde og en ADC kart av hver lesjon som ble kjøpt med b-verdier på 0, 1000 s /mm
2 eller 0, 2000 s /mm
2 for å evaluere lesjon conspicuity ved konsensus. For å minimalisere gjenkjennelse forspenning, ble radiologer tilfeldig tilordnet en av to typer DW-MR angir (0, 1000 s /mm
2, 0, 2000 s /mm) av hver lesjon med hvert sett adskilt med minst 3 uker av en studiekoordinator og ble blindet for b-verdien som ble brukt. De radiologer registrert lesjonen conspicuity score (LCS) i forhold til omkringliggende benign prostatahyperplasi vev i hvert MR-bilde ved hjelp av følgende fire-punkts karakterskala: 1 = usynlig for omkringliggende godartet hotellet (isointense lesjoner); 2 = litt høy (tvilsom, dårlig synlig unormal hyperintense lesjoner); 3 = moderat høy (hyperintense lesjoner med rimelig conspicuity); og 4 = svært høy intensitet (hyperintense lesjoner med utmerket conspicuity) i DW bilder og en = usynlig for omkringliggende godartet hotellet (isointense lesjoner); 2 = litt lav (tvilsom, dårlig synlig unormal hypointense lesjon); 3 = moderat lav (hypointense nodulær lesjon med rimelig conspicuity); og 4 = svært lav intensitet (hypointense nodulær lesjon med utmerket conspicuity) i ADC kart.
Neste, de samme to radiologer som utførte den kvalitative analysen anmeldt DW-MR sett bestående av en DW-MR-bilde med 0 , 1000 s /mm
2, en ADC kartet med 0, 1000 s /mm
2, en DW-MR-bilde med 0, 2000 s /mm
2 og en ADC kartet med 0, 2000 s /mm
2 av hver lesjon til kvantitativt å evaluere lesjon synlighet av tumor regionene og for å måle den ADC-verdien av tumor regioner og normale områder av konsensus. Den tumor-normal signalintensitetsforholdet (TNR) av hver tumor region i den DW-MR-bilde ble beregnet fra SI verdier av tumor regioner (SI tumor) og omkringliggende benign prostatahyperplasi parenchymal sone (PZ eller TZ) svarende til tumoren lesjon (SI prostata) som SI svulst /SI prostata. ADC målingene ble utført ved hjelp av regionen av interesse (ROI) plassering teknikk for ADC kart på PACS skjermen. SI og ADC ble målt ved hjelp av en ROI plassert ved de samme to røntgenleger. Hver ROI var en sirkel eller oval, og ble valgt til å være så stor som mulig. For å minimere posisjon gap av ROI plasseringer, ble de fire MR-bilder fra hver svulst region evaluert parallelt på en PACS-skjerm, og de Rois av kreft regioner og omkringliggende godartet prostatahyperplasi parenchyma i en av disse fire MR-bilder ble ekstrapolert til de tre andre MR-bilder av hver gjenstand ved hjelp av «kopier og lim» og visuell finjustering. For SI og ADC målinger av tumor-regionen, ble ROIs plassert rundt lesjonen. For SI og ADC målinger av omgivende prostatisk parenchyma, ble ROI plassert på et sted som ble ansett normal prostata parenchyma nærheten lesjonen på grunnlag av histopatologiske funn fra pasienter som gjennomgikk prostatektomi eller fra biopsi resultat og multiparametric MR resultater i pasienter som gjennomgikk biopsi bare. Ved innstilling av ROI i godartet parenchyma, var stor omtanke for å utelukke urinrøret, periprostatic venøs plexus og nevrovaskulære bunt å redusere feil i SI målinger og ADC beregninger.
Statistisk analyse
statistiske analyser ble utført ved hjelp av SPSS (versjon 19.0, SPSS, Chicago, IL). Wilcoxon signert rank test ble benyttet for å bestemme signifikante forskjeller i LCS av lesjon i DW-MR-bilder, LCS av lesjon i ADC kart og TNR av lesjon i DW-MR-bilder mellom b verdier av 0 og 1000 s /mm
2 og b verdier av 0 og 2000 s /mm
2, og i ADC verdier ved kreft regioner eller normale regioner mellom b verdier av 0 og 1000 s /mm
2 og b verdier av 0 og 2000 s /mm
2. ADC verdier ved b verdier på 0 og 1000 s /mm
2 eller b verdier på 0 og 2000 s /mm
2 mellom svulst regioner og normale regioner eller svulst regioner med Gleason score ≥7 (middels eller høy risiko prostatakreft) og tumor regioner med Gleason score ≤6 (lav risiko for prostatakreft) ble sammenlignet ved anvendelse av en Mann-Whitney U-test. Relasjoner mellom gjennomsnitts ADC verdier i svulst regioner i b verdier på 0 og 1000 s /mm
2 eller b verdier på 0 og 2000 s /mm
2 og svulst Gleason score ble vurdert ved hjelp av Spearman rank korrelasjonskoeffisienten (ρ ). Videre, for diskriminering mellom svulst regioner med Gleason score ≥7 (middels eller høy risiko prostatakreft) og kreft regioner med Gleason score ≤6 (lav risiko prostatakreft), ble ADC cutoff-verdier bestemmes slik at summen av sensitivitet og spesifisitet ble maksimert . Forskjeller i sensitivitet og spesifisitet mellom b verdier av 0 og 1000 s /mm
2 og b verdier av 0 og 2000 s /mm
2 ble testet ved hjelp av McNemar test. Microsoft Excel 2010-programvare ble benyttet for å bestemme signifikante forskjeller i korrelasjonskoeffisienten (ρ) mellom b verdier på 0 og 1000 s /mm
2 og b verdier av 0 og 2000 s /mm
2. En
p
verdi 0,05 ble tatt for å indikere en statistisk signifikant forskjell
Resultater
Prostata patologi
TRUS styrt prostatabiopsi i 33 pasienter. og radikal prostatektomi på 17 pasienter viste en total av 69 prostatakreft. Disse tumorene ble plassert i PZ i 48 lesjoner (70%), TZ i 20 lesjoner (28%), og både PZ og TZ i en lesjon (2%). PZ lesjoner inkluderte åtte lesjoner i basen, 24 lesjoner i midten, og 16 lesjoner i apex. Median Gleason svulst score på disse lesjonene var 7 (område, 5-9), og Gleason grad klassifikasjoner for alle 69 prostata prøver var som følger: (1,5%) var grad 3 + 2; 12 (17%) var grad 3 + 3; 12 (17%) var grad 3 + 4; 18 (26%) var grad 4 + 3; 17 (25%) var grad 4 + 4; åtte (12%) var grad 4 + 5; og én (1,5%) var klasse 5 + 4.
Tumor conspicuity
I DW-MR-bilder, mener LCS og TNR var betydelig høyere på b-verdier på 0, 2000 s /mm
2 enn på b-verdier på 0, 1000 s /mm
2 (3,20 ± 0,98 vs. 2,26 ± 1,24 og 1,98 ± 0,83 vs. 1,36 ± 0,54, henholdsvis;
p
0,001 for både). På den annen side betyr LCS i ADC-kart var tilsvarende når man sammenligner b verdier av 0, 2000 s /mm
2 (3.19 ± 0.96) og b-verdier fra 0, 1000 s /mm
2 (3,26 ± 0,93 ) (
p
= 0,132) (figur 1) (tabell 2).
Kreft lesjon er vist som en homogen hypointense lesjon med masse effekt på T2-vektet imaging (pil) (A) og focal tidlig forbedring på dynamisk kontrastforsterket MR (pil) (B). Lesjonen med et fokus hyperintensity er vist tydelig i det DW bilde med b verdier av 0 og 2000 r /mm
2 (pil) (D), sammenlignet med den DW bilde med b verdier av 0 og 1000 r /mm
2 (pil) (C). Men lesjonen conspicuity med et fokus hypointensity i kart ADC med b verdier på 0 og 2000 s /mm
2 (pil) (F) var tilsvarende som for ADC kartet med b verdier på 0 og 1000 s /mm
2 (pil) (E).
ADC verdier i regionene i prostatakreft versus benign prostatahyperplasi parenkymet
Mean ADC på 0, 1000 og 0, 2000 s /mm
2 var signifikant lavere i tumor regioner enn i normale regioner (0,96 ± 0,32 × 10
-3 vs. 1,79 ± 0,28 og henholdsvis 0,73 ± 0,22 vs. 1,32 ± 0,24,;
p
. . 0,001 for begge) (figur 2)
Central horisontal linje = median, toppen av boksen = 75. persentil, bunnen av boksen = 25. persentilen, vertikal linje = dataområdet
ADC verdier av prostatakreft og benign prostatahyperplasi parenchyma på b-verdier på 0, 2000 s /mm
2 versus 0, 1000 s /mm
2
i både svulsten og normal regioner, mener ADC verdier var signifikant lavere for b verdier av 0, 2000 s /mm
2 enn for b verdier av 0, 1000 s /mm
2 (0,73 ± 0,22 × 10
-3 vs. 0,96 ± 0,32 og 1,32 ± 0,24 vs 1,79 ± 0,28, henholdsvis;
p
. 0,001 for begge) (figur 2)
ADC verdi i middels eller høy risiko prostatakreft versus lav risiko prostatakreft
ADC verdier av b verdier av 0, 1000 s /mm
2 og b verdier av 0, 2000 s /mm
2 ble funnet å skille middels eller høy risiko svulster med Gleason score ≥7 fra lavrisiko svulster med Gleason score ≤6 (0,88 ± 0,30 × 10
-3 vs. 1,30 ± 0,20 og 0,67 ± 0,20 vs. 0,97 ± 0,13, henholdsvis;
p
0,001 for begge). Men for b verdier av 0, 1000 s /mm
2, 0, 2000 s /mm
2, var det overlappingen av ADC-verdier mellom middels eller høy risiko kreft lesjoner og lav risiko for kreft lesjoner (figur 3). Når det gjelder diskriminering mellom middels eller høy risiko kreft lesjoner og lav risiko kreft lesjoner ved hjelp av ADC verdier, en grenseverdi på 1,16 × 10
-3 i b-verdier på 0, 1000 s /mm
2 resulterte i en følsomhet på 77% og en spesifisitet på 77%, og en grenseverdi på 0,92 x 10
-3 i b verdier av 0, 2000 s /mm
2 resulterte i en sensitivitet på 82% og en spesifisitet på 77% . Selv om det ble ingen signifikante forskjeller observert i følsomheten til begge gruppene (
p
= 0,250), tyder disse data på at b verdier av 0, 2000 s /mm
2 er forbundet med høy følsomhet for en påvisning av middels eller høy risiko prostatakreft.
Central horisontal linje = median, toppen av boksen = 75. persentil, bunnen av boksen = 25. persentilen, vertikal linje = dataområde.
korrelasjon mellom ADC verdier og tumor aggressivitet
ADC verdier av tumor regioner korrelert med tumor Gleason score på 0, 1000 s /mm
2 (ρ = -0,602;
p
0,001) og 0, 2000 s /mm
2 (ρ = -0,645;
p
0,001). Selv om det ble ingen signifikante forskjeller observert i korrelasjonskoeffisienten (ρ) av begge grupper (
p
= 0,149), tyder disse data på at ADC med b verdier av 0, 2000 s /mm
2 kan bli overlegen ADC med b-verdier på 0, 1000 s /mm
2 for diskriminering av tumor aggressivitet (figur 4).
(a) b verdier av 0 og 1000 s /mm
2. (B) b verdier av 0 og 2000 s /mm
2. ADC verdier i b-verdier på 0 og 1000 s /mm
2 og b verdier av 0 og 2000 s /mm
2 hver negativt korrelert med tumor Gleason score (ρ = -0,602,
p
0,001; ρ = -0,645,
p
. 0,001, henholdsvis)
Diskusjoner
De nåværende kvalitative og kvantitative analyser av prostatakreft lesjon conspicuity viste at DW-MR-bilder ved b verdier av 0, 2000 s /mm
2 var signifikant høyere enn de ved b verdier av 0, 1000 s /mm
2, selv om lesjon synlighet av ADC-kartene mellom b verdier av 0, 1000 s /mm
2 og b verdier av 0, 2000 s /mm
2 var tilsvarende. I klinisk setting, radiologer generelt påvise lesjoner med høy signalintensitet på DW-MR-bilder og bekrefte en redusert ADC av lesjon på ADC kart. Derfor så høy lesjon conspicuity i DW-MR-bilder på b-verdier på 0, 2000 s /mm
2 er svært nyttig for påvisning av prostatakreft. Signalintensitet er undertrykt på omkringliggende normale regioner, og signalintensitet på kreft regioner er økt, og dermed resulterer i god synlighet av prostatakreft når du utfører DW-MR bruker b verdier av 0, 2000 s /mm
2 i forhold til B-verdier fra 0, 1000 s /mm
2. Dette kan være fordi høyere b-verdier gir økt diffusjon-vekting og redusert T2 skinne gjennom [6]. Videre vil en reduksjon i SNR, som er en av ulempene ved høyere b-verdier overvinnes ved hjelp av en tre-T MR-system i stedet for en 1,5-t system. De foreliggende resultater om lesjon conspicuity på DW-MR er i samsvar med funn av Rosenkrantz et al. [11], som er sterkt anbefalt å bruke DW-MR med høye B-verdier for påvisning av prostatakreft. Videre kan høy b verdi DW bildene hjelpe uerfarne radiologer til å diagnostisere prostatakreft basert på høy signalintensitet på DW-MR.
Denne studien viste også at det ikke var noen forskjell i lesjon conspicuity på ADC kart når man sammenligner b verdier av 0, 1000 s /mm
2 og b verdier av 0, 2000 s /mm
2. Dette kan være fordi kart ADC er en ren refleksjon av diffusjon kontrast sammenlignet med DW-MR med overlagret T2 vekting og diffusjon-vekting. Følgelig, når du bruker b-verdier på 0, 2000 s /mm
2, ADC kart og DW-MR vil spille en komplementær rolle for forbedring av svulsten detectability av prostatakreft hverandre.
ADC verdier var betydelig lavere for kreft regioner enn normale områder ved bruk av b verdier av enten 0, 1000 s /mm
2 eller 0, 2000 s /mm
2. Dessuten, som vist i fig. 2, var det liten overlapping mellom grupper i begge b-verdier, noe som antyder at ADC ved hjelp av enten B-verdi var på lignende måte anvendelige for påvisning av prostatakreft. Andre forskere har antydet at overlappingen mellom ADC verdier i normale områder og kreft regioner ikke kan ignoreres, og begrensninger i skille normalt vev fra ondartet sykdom er rapportert [5], [25]. Godartet prostata lesjoner, slik som prostatisk hyperplasi (spesielt stromal hyperplasi) i TZ og kronisk prostatitt i PZ, ofte viser redusert ADC-verdier [25] – [27]. Noen studier har inkludert disse benign prostatahyperplasi lesjoner i normalområdet. I mellomtiden, i en studie med b-verdier på 0, 1000 s /mm
2 på en 3-T [28] med ADC cut-off verdier for 1,67 × 10
-3 mm
2 /s for PZ og 1,61 x 10
-3 mm
2 /s for TZ, sensitivitet og spesifisitet for tumordeteksjon var 94% og 91%, henholdsvis, for den PZ, og var 90% og 84%, henholdsvis, for TZ. Disse data tyder på at ADC-verdien ved høy feltstyrke var nyttig for påvisning av prostatakreft.
På den annen side, ved bruk av høye verdier for b DW-MR på 3-T, radiologer bør erkjenne at den ADC-verdier i kreft regioner og normale områder har en tendens til å avta sammen med økningen i b verdi, slik som vist i fig. 2 og i tidligere studier [13]. Årsaken kan forklares med den ikke-Gaussian kurtose effekt som avviker fra en monoeksponensiell signal forfall og tilstrekkelig representerer vev mikro [29].
Dagens gullstandarden for vurdering av aggressivitet av prostatakreft er Gleason score hentet fra prostatabiopsiprøver eller hentes fra radikal prostatektomi prøver. Evaluering av tumor aggressivitet ved hjelp av ADC verdien er et nyttig klinisk anvendelse av DW-MRI, som er ikke-invasiv sammenlignet med prostatabiopsi. Flere studier ved bruk av en 1,5-T eller en 3-T-systemet har rapportert en sterk negativ korrelasjon mellom Gleason score og ADC hos kreft regioner (kombinert TZ kreft og kreft PZ) oppnådd ved hjelp av forskjellige B-verdier [30] – [33]. Korrelasjonskoeffisienten for forholdet mellom Gleason score og ADC i kreft regioner var -0,24 til -0.376 med en 1,5-T systemet med b-verdier fra 0, 600-1500 s /mm
2 [30], [31] og var -0,38 til -0,55 med en tre-T-systemet ved hjelp av B-verdier fra 0, 500 til 800 r /mm
2 [32], [33]. I denne studien med en 3-T system, korrelasjonskoeffisienten var -0.602 med b-verdier på 0, 1000 s /mm
2 og var -0,645 ved hjelp av b-verdier fra 0, 2000 s /mm
2. Følgelig korrelasjonskoeffisienten tendens til å indikere en sterkere forhold mellom disse variablene ved bruk av en tre-T system enn ved bruk av en 1,5-T-systemet og ved bruk av en høyere verdi enn b med standard B-verdier. Proton diffusjon egenskapene til vann i høy b verdi DW-MR med økt S /N, diffusjon-vekting og redusert T2 skinne gjennom kan reflektere sterkere celletettheten og strukturelle endringer av kjertel stroma i prostatakreft, som er viktige for fastsettelse
