ADC值及rADC鉴别诊断低危和中高危前列腺癌的效能分析

聂洋平， 袁 帅， 李 云

前列腺癌发病率在全世界男性恶性肿瘤中位于第2位[1]。近些年来，由于人口老龄化和饮食结构的改变(如高糖、高脂饮食)，我国前列腺癌的发病率逐年增长[2-3]。Gleason分级是目前临床常用的前列腺癌组织学分级方法，与前列腺癌生物学特性、治疗及预后有一定关联[4]。虽然术前能够通过穿刺活检得到肿瘤组织Gleason评分，但该方法具有创伤性，且取样有限，存在一定风险，故开展术前无创性检查以预测肿瘤侵袭性尤其重要。磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)可以检测活体组织水分子微观扩散运动，而且能够使用表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值定量。有研究发现，ADC值易受患者和技术因素的影响[5]。鉴此，Bi和Shen等[6-7]提出了ADC比值，即rADC(ADC ratio)，其原理是假设前列腺周围正常组织和肿瘤同样会受到患者和技术因素的影响，而使用比值可抵消这些影响因素，表现出肿瘤所造成的ADC值改变。本研究通过测量前列腺癌患者ADC值、rADC，探究rADC与Gleason分级的关联性，以及rADC诊断前列腺癌的临床应用价值。

1 对象与方法

1.1研究对象 选择2018年1月至2021年12月我院收治的前列腺癌患者62例，均经手术或穿刺活检证实为癌。年龄54～86(71.6±6.7)岁。Gleason评分为5～10分。局限性病变56例，弥漫性病变6例。有淋巴结转移10例，骨转移5例。本研究获医院医学伦理委员会批准(2022117001)，所有患者签署知情同意书。

1.2纳入与排除标准 纳入标准：(1)经病理检查确诊前列腺癌；(2)临床一般资料及磁共振和病理检查资料完整；(3)磁共振检查前没有做任何治疗。排除标准：(1)伴发其他肿瘤者；(2)有前列腺切除术史；(3)DWI、ADC图像伪影较重、质量差，不能定量分析。

1.3影像学检查方法 应用西门子1.5T Avanto磁共振仪，体部相控阵线圈。患者取仰卧位，头先进，行盆部常规磁共振T1、T2及轴位DWI扫描。扫描参数如下：(1)T1WI：TR 696 ms，TE 12 ms，T2WI：TR 4 290 ms，TE 96 ms，层厚4 mm，层间距1 mm，矩阵205×256，视野30×30 cm。(2)DWI：TR 4 700 ms，TE 76 ms，层厚4 mm，层间距1 mm，矩阵120×128，视野20×28 cm，b值=0、1 000 s/mm2。

1.4图像分析 由2名具有5年以上工作经验的磁共振医师采用盲法对图像进行测量、分析。结合常规磁共振平扫，将圆形感兴趣区放在癌灶最大层面，同时尽可能避开癌灶边缘、出血及囊变区域。分别测量3次癌灶及癌灶对侧ADC值，计算平均值。然后测量膀胱内尿液及臀大肌的ADC值，同样取其平均值。计算rADC：rADC癌灶对侧=ADC癌灶/ADC癌灶对侧；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分级 依据国际泌尿病理协会制定的Gleason评分标准对癌组织标本评分，评分由病理科医师完成。按癌组织分化程度分1～5级，对其主要结构、次要分化程度进行评分，二者评分相加即总分，范围为2～10分[8]。依据Gleason评分分级将患者分成两组：中高危组(Gleason评分≥7分)37例，低危组(Gleason评分≤6分)25例。

2 结果

2.1检查结果情况 62例患者癌灶Gleason评分为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。两位影像医师测量数据的一致性评价显示，组内相关系数值为0.74～0.89，一致性较好。Gleason评分分级为中高危者37例，低危者25例。

2.2两组患者ADC值、rADC比较 与低危组比较，中高危组的ADC值、rADC均较低，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。典型病例的影像学检查所见见图1～2。

表1 两组患者ADC值、rADC比较

患者83岁，Gleason 6分。T2WI：移行带左前份结节状低信号影(ⓐ)；DWI：稍高信号(ⓑ)；ADC图：低信号(ⓒ)

患者75岁，Gleason 8分。T2WI：左侧外周带结节状稍低信号影(ⓐ)；DWI：高信号(ⓑ)；ADC图：低信号(ⓒ)

2.3ADC值、rADC与Gleason分级相关分析结果

Spearman秩相关分析结果显示，前列腺癌患者ADC值与Gleason分级呈负相关(rs=-0.639，P=0.000)，rADC癌灶对侧、rADC膀胱、rADC臀大肌与Gleason分级均呈负相关(rs=-0.578，P=0.000；rs=-0.640，P=0.000；rs=-0.603，P=0.000)。

2.4ADC值、rADC鉴别低危与中高危前列腺癌的价值 ROC曲线分析结果显示，ADC值、rADC癌灶对侧、rADC膀胱、rADC臀大肌均可用于鉴别低危与中高危前列腺癌(P<0.05)，其中以rADC膀胱的诊断效能最高(AUC=0.815)。见表2，图3。

表2 ADC值、rADC鉴别低危与中高危前列腺癌的ROC结果

图3 ADC值、rADC鉴别低危与中高危前列腺癌的ROC曲线图

3 讨论

3.1前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的癌症。近年来，随着多参数磁共振成像技术的日益成熟，磁共振诊断前列腺癌的灵敏度和特异度得到显著提高[9]。而DWI作为磁共振重要的功能成像技术，可以检测活体组织水分子微观扩散运动，其ADC值可定量分析水分子的扩散特点。前列腺癌患者的正常前列腺组织被肿瘤取代，肿瘤细胞密度大，细胞间隙小；细胞核大，细胞质少，核质比大，水分子布朗运动受限，ADC值降低。因此，DWI已成为临床术前诊断前列腺癌及评估其分化程度、危险分级的重要成像技术。

3.2本研究结果显示，中高危前列腺癌患者的ADC值低于低危前列腺癌患者，与相关文献报道[10-12]结果一致。但是，低危与中高危前列腺癌之间的ADC值仍有较大的重叠[13]，且ADC值易受患者和技术因素干扰[5]。因此，Bi和Shen等[6-7]提出了rADC的概念，并应用于评估乳腺癌化疗疗效，以及诊断子宫内膜癌、直肠癌淋巴结转移等[14-16]。本研究为选择最佳的背景组织，分别测量了癌灶对侧、膀胱内尿液及臀大肌的ADC值，并以此为参照计算rADC，并分析其在鉴别诊断低危和中高危前列腺癌的价值。结果显示，中高危组rADC癌灶对侧、rADC膀胱、rADC臀大肌较低危组降低。Boesen等[17]的报道显示，rADC在诊断高级别前列腺癌方面优于ADC值(AUC：0.800 vs 0.730)。然而，也有研究认为rADC诊断中高度恶性前列腺癌的效能并未显著优于ADC值(AUC：0.918 vs 0.941)[10]。本研究结果也显示，ADC值和rADC鉴别诊断低危和中高危前列腺癌的效能相近。分析原因可能有以下几点：(1)前列腺非病变组织的ADC值受年龄的影响[18]。(2)老年男性前列腺移行带存在异质性，可能有间质增生、腺体增生混合存在[19]。(3)前列腺癌灶可能干扰邻近周围组织的ADC值。黄欣瑶和林雪花[10]认为，在鉴别低度恶性与中高度恶性前列腺癌方面，ADC值优于rADC，可能是前列腺非病变组织受到慢性炎症或纤维化等改变的影响。(4)肌肉作为参照的诊断效能较低，原因可能是DWI信号强度较低。

3.3Gleason分级可以反映肿瘤组织生物学特点，是评价前列腺癌生物学侵袭性的“金标准”[20]，其可评估肿瘤组织主要与次要结构的分化程度，二者评分相加即总分，总分越高提示肿瘤组织侵袭能力越强，预后越差[21]。此外，DWI衍生出的ADC值与组织水分子扩散运动、微循环灌注情况有关，能够预测肿瘤的侵袭性[22]。有研究显示，ADC值、rADC与Gleason分级的相关系数分别为-0.66、-0.63[10]。本研究结果显示，癌灶ADC值、rADC癌灶对侧、rADC膀胱、rADC臀大肌与Gleason分级均呈负相关(rs=-0.639、-0.578、-0.640、-0.603)，提示随着Gleason评分增加，癌组织内部结构致密程度增加，细胞密度增加，这些改变限制了水分子自由扩散运动，从而导致了DWI图像信号的改变。ROC曲线分析结果也表明，rADC、ADC值均具有鉴别诊断低危与中高危前列腺癌的应用价值，可作为评估前列腺癌生物学特性的有效指标。

3.4本研究也有一定局限性：(1)本研究为回顾性研究，可能存在选择偏倚。(2)样本量不足，低危组病例数相对较少，结果需收集更多数据进行验证。(3)未能分析rADC、ADC值与患者预后的关联性。

综上所述，ADC值、rADC与病理Gleason分级呈负相关，且可应用于低危与中高危前列腺癌的鉴别诊断，作为术前评估前列腺癌生物学特性的有效预测因子，对临床医师制定治疗方案有一定参考价值。