T2WI結(jié)合彌散加權(quán)成像對(duì)前列腺癌危險(xiǎn)分級(jí)的應(yīng)用

河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院影像科(河北 張家口 075000)

王麗霞 高晉軍 齊志民

劉 菲 史新樂 班旭霞

吳 朋 郎曉燕

T2WI結(jié)合彌散加權(quán)成像對(duì)前列腺癌危險(xiǎn)分級(jí)的應(yīng)用

河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院影像科(河北 張家口 075000)

王麗霞 高晉軍 齊志民

劉 菲 史新樂 班旭霞

吳 朋 郎曉燕

目的探討T2WI結(jié)合DWI對(duì)低危(Gleason 評(píng)分＜6)、中?；蚋呶leason評(píng)分≥7前列腺癌診斷價(jià)值。方法51例前列腺癌患者在前列腺切除術(shù)前執(zhí)行3.0T磁共振檢查。由2名放射醫(yī)師在T2WI和T2WI結(jié)合ADC圖像分析8個(gè)區(qū)前列腺癌可能。結(jié)果分為低危、中?；蚋呶Ｇ傲邢侔﹥山M，及與病理結(jié)果相關(guān)性。采用ROC進(jìn)行T2WI和T2WI結(jié)合DWI診斷分析，結(jié)果在2名放射醫(yī)師中，T2WI結(jié)合DWI對(duì)中危或高危前列腺癌診斷性曲線下面積大于T2WI曲線下面積(放射醫(yī)師1：0.887、0.859；放射醫(yī)師2：0.732、0.662)，P＜0.05，但T2WI結(jié)合DWI對(duì)低危前列腺癌診斷性曲線下面積(放射醫(yī)師1：0.719、0.725；放射醫(yī)師2：0.685、0.680)無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＞0.05。2名醫(yī)師為0.689。結(jié)論DWI結(jié)合T2WI能夠增加中危或高危前列腺癌檢出率，但對(duì)低危前列腺癌無診斷作用。

前列腺癌；彌散加權(quán)成像；磁共振成像

MRI是目前檢查前列腺最好影像學(xué)檢查方法，傳統(tǒng)T2WI能夠準(zhǔn)確檢出前列腺癌。目前研究結(jié)果顯示彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)有助于檢查前列腺癌組織，因?yàn)榘┙M織表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值低于非癌組織。T2WI結(jié)合DWI有助于提高前列腺癌檢出率，然而最近更多研究認(rèn)為T2WI結(jié)合DWI和單獨(dú)應(yīng)用T2W檢出相似結(jié)果[1]。

Gleason評(píng)分系統(tǒng)是國際公認(rèn)前列腺癌參考評(píng)分系統(tǒng)[2]。對(duì)于侵襲性腫瘤，腫瘤危險(xiǎn)級(jí)別類型如下：低危(Gleason評(píng)分≤6)，中危(Gleason評(píng)分為7)，高危(Gleason評(píng)分≥8)。最近研究前列腺癌ADC值與評(píng)分呈負(fù)相關(guān)性[3]。DWI檢出前列腺癌敏感性和特異性分別為54-94%、61～100%[4]。對(duì)于相當(dāng)大癌灶Gleason評(píng)分為6分在T2WI和ADC圖難以發(fā)現(xiàn)。筆者認(rèn)為T2WI和DWI診斷前列腺癌取決于Gleason評(píng)分。本研究目的是T2WI結(jié)合DWI對(duì)前列腺癌診斷能力，比較T2WI和T2WI結(jié)合DWI對(duì)不同危險(xiǎn)級(jí)別前列腺癌檢出效果。

1 材料與方法

1.1 臨床資料本研究入選標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)選取2007～2011年見河北北方學(xué)院進(jìn)行3.0T MR(報(bào)進(jìn)行DWI檢查)前列腺癌患者；(2)MRI檢查至少在前列腺活檢后3周進(jìn)行檢查；(3)根治性前列腺切除術(shù)在前例腺M(fèi)RI檢查后6個(gè)月進(jìn)行手術(shù)。根據(jù)原先選取58例患者，5例患者被排除研究范圍，因在MRI檢查前進(jìn)行激素治療，2例患者因組織病理學(xué)切片損壞，不能進(jìn)行研究。結(jié)果51例患者符合入選標(biāo)準(zhǔn)。年齡50～72歲，平均，年齡63歲。術(shù)前平均血清PSA(prostate specific Antigen，PSA)為11.5ng/ml(范圍為4.23～43.83 ng/ml)。術(shù)后，27例(53%)Gleason評(píng)分為6分，20例Gleason評(píng)分為7分(39%)，4例(8%)Gleason評(píng)分為≥8分或以上。這次研究得到本單位和患者支持，病人同意并填寫同意書。

1.2 方法

1.2.1 MRI掃描技術(shù)：采用3.0T MRI進(jìn)行掃描(Magnetom Trio,Siemens Healthcare)，應(yīng)用盆腔相陣線圈。MR圖像檢查參數(shù)如下：自旋回波(turbo spin-echo sequence images)橫斷位T1WI(TR/TE,724/11；層厚，4mm；翻轉(zhuǎn)角150°；有效視野，260mm；相陣，384×297)，橫斷位、冠狀位及失狀位T2WI BLADETU圖像(TR/TE，7、110-3、 200/113-106；層厚，3～4mm；翻轉(zhuǎn)角，120～140°；有效視野，200-280mm；相陣，320-384×320-384)；橫斷回波平面DWI序列(b值，0、1000s/mm2；TR/ TE，3、200/71；帶寬，2604 Hz/像素；層厚，4mm；有效視野，280mm；相陣，128×80)。從2次b值為0、1000s/mm2，DWI序列自動(dòng)獲取ADC圖。

1.2.2 MRI圖像分析：有2名經(jīng)驗(yàn)豐富放射醫(yī)師在PACS(Piview，Infinitt)工作站獨(dú)自分析每個(gè)病例2WI和ADC圖。在分析前列腺M(fèi)RI圖像時(shí)，醫(yī)師1有11年診斷經(jīng)驗(yàn)，醫(yī)師2有4年診斷經(jīng)驗(yàn)。放射醫(yī)師知道患者有前列腺癌病史，但未知其他臨床病史和病理組織學(xué)結(jié)果，包括Gleason評(píng)分和腫瘤位置等。2名醫(yī)師隨機(jī)回顧分析單獨(dú)T2WI和T2WI結(jié)合ADC圖，兩次分析間隔3周，避免分析偏倚。系統(tǒng)化評(píng)估前列腺M(fèi)RI圖像，在左右兩葉前列腺分為8區(qū)：基底區(qū)、中間區(qū)、外周區(qū)和移行區(qū)醫(yī)師根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則，獨(dú)立完成前列腺癌讀片。接著分析前列腺癌MRI特點(diǎn)：T2WI顯示在移行區(qū)結(jié)節(jié)性或腫瘤樣均勻低信號(hào)，邊界不清、包膜不完整，在ADC圖表現(xiàn)為局限性彌散受限。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，放射醫(yī)師用如下0～4分評(píng)估每個(gè)區(qū)存在前列腺癌可能性：0為肯定無癌；1為很可能無癌；2為可能有癌；3為很可能有癌；4為肯定有癌。后評(píng)估MRI表現(xiàn)與組織病理學(xué)相關(guān)性，將感性興趣區(qū)(regions of interest，ROI)放在2名醫(yī)師評(píng)定結(jié)果均認(rèn)為可能有癌區(qū)(≧2分)進(jìn)行測量ADC值，與相應(yīng)病理結(jié)果證實(shí)。手動(dòng)在低信號(hào)腫瘤中心畫出ROI區(qū)，ROI區(qū)范圍為2.3～3.0mm2。當(dāng)在ADC圖選取ROI，放射醫(yī)師應(yīng)排除腫瘤邊緣、前列腺包膜、神經(jīng)血管束和尿道。由工作站(Leonardo,Siemens Medical Solutions)自動(dòng)計(jì)算出平均ADC值。

圖1-3 前列腺患者，Gleason評(píng)分為6分。圖1和2：T2WI結(jié)合ADC圖在右外周區(qū)可見低信號(hào)影(箭頭)，ADC值為818.6×10-6mm2/s，2放射醫(yī)師評(píng)分均為4分，圖3 病理切片顯示右外周區(qū)和中間區(qū)癌細(xì)胞。圖4-6 前列腺患者，Gleason評(píng)分為7分。圖4左外周區(qū)可以低信號(hào)影(箭頭)，放射醫(yī)師1：可能無癌；放射醫(yī)師2肯定無癌，圖5 ADC圖顯示左外周葉低信號(hào)影(箭頭)，ADC值為785×10-6mm2/s，評(píng)分4分，兩者均為肯定癌。圖6顯示左外周區(qū)癌細(xì)胞（劃線輪廓）。圖7-12為采用ROC曲線分析，T2WI和T2WI結(jié)合ADC圖對(duì)總體、低危(Gleason評(píng)分6分)、中?；蚋呶?Gleason評(píng)分≧7分)前列腺癌診斷性能。圖7-9為放射醫(yī)師1，在總體腫瘤評(píng)分中，T2WI結(jié)合ADC圖(0.808)曲線下面面積與T2WI(0.795)無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；T2WI(0.725)和T2WI結(jié)合ADC圖(0.719)在檢查低危前列腺癌無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，T2WI(0.859)和T2WI結(jié)合ADC圖(0.887)在檢查中?；蚋呶Ｇ傲邢侔┚哂忻黠@統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。圖10-12為放射醫(yī)師2，在總體腫瘤評(píng)分中，T2WI(0.709)結(jié)合ADC圖曲線下面積明顯大于(0.671)T2WI；T2WI(0.680)和T2WI結(jié)合ADC圖(0.685)在檢查低危前列腺癌無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，T2WI(0.662)和T2WI結(jié)合ADC圖(0.732)在檢查中危或高危前列腺癌具有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。R1和R2分別為放射醫(yī)師1,2。圖13為低危和中?；蚋呶Ｇ傲邢侔┑南渚€圖，中心線=平均值，箱頂=5%，箱底=25%，o=極端值，★=顯著性差異(P＜0.01)。Mean ADC values of tumours were as follows：Gleason評(píng)分6分=874.6±131.4×10-6mm2/s；Gleason評(píng)分≧7分=779.4±170.9×10-6mm2/s。

表1 2名醫(yī)師用兩種方法前列腺癌診斷準(zhǔn)確率、敏感性、特異性、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值

表2 2名醫(yī)師用兩種方法檢出低危前列腺癌與中危或高危前列腺癌的準(zhǔn)確率、敏感性、特異性比較

表3 2名醫(yī)師用兩種方法檢出低危前列腺癌與中?；蚋呶Ｇ傲邢侔┣€下面積和95%置信區(qū)間

1.2.3 組織病理學(xué)分析和與MRI檢查結(jié)果相關(guān)性分析：采用墨汁標(biāo)記前列腺切除樣本，在10%福爾馬林固定至少24h。每個(gè)手術(shù)樣本軸向逐層切片，厚4mm，然后將切片分為兩部分(左右兩部分)或四部分(左右前后四部分)取決于樣本固定在載玻片大小。有1名從事病理20多年經(jīng)驗(yàn)豐富病理醫(yī)師在未知病理情況下，評(píng)估前列腺癌灶和評(píng)定每個(gè)載玻片的Gleason分?jǐn)?shù)。在載玻片上繪畫出在前列腺8區(qū)腫瘤病灶圖，與MRI結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)早期病灶。1名有有9年經(jīng)驗(yàn)放射醫(yī)師根據(jù)前列腺大小、形態(tài)特點(diǎn)、精囊腺位置、尿道和鈣化及基地部和頂端最大距離，評(píng)估T2WI和相應(yīng)ADC圖。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)每位患者Gleason評(píng)分、MRI圖像和病理學(xué)相關(guān)性將其分為兩組：低危前列腺癌組(Gleason評(píng)分為6)，中危或高危前列腺癌組(Gleason≧7分)。計(jì)算2名醫(yī)師應(yīng)用兩種方法的準(zhǔn)確性、敏感性、特異性、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值采用ROC分析每組兩種方法對(duì)前列腺診斷性能，采用Z檢驗(yàn)比較兩種方法間準(zhǔn)確性、敏感性和特異性。曲線下面積 比較兩組兩種方法。采用檢驗(yàn)分析2名醫(yī)師間一致性。低危、中威及高危前列腺癌的ADC值間差異采用t檢驗(yàn)。P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

組織病理學(xué)顯示在408區(qū)發(fā)現(xiàn)171(41.9%)個(gè)腫瘤灶，其中在27例患者中78個(gè)區(qū)癌瘤Gleason評(píng)分為6分，20例患者中79個(gè)區(qū)癌瘤Gleason評(píng)分為7分，4例患者中14個(gè)區(qū)癌瘤Gleason評(píng)分為≧8分。

50患者中，T2WI結(jié)合ADC圖檢出前列腺癌準(zhǔn)確率、敏感性、特異性、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值，見表1

醫(yī)師1應(yīng)用兩種方法對(duì)中?；蚋呶Ｇ傲邢侔z出敏感性和準(zhǔn)確性明顯高于低危前列腺癌患者，見表2。

2名放射醫(yī)師應(yīng)用兩種方法低危、中?；蚋呶Ｇ傲邢侔┑腞OC曲線和曲線下面積顯示見圖1-3和表3。在醫(yī)師1中，T2WI結(jié)合ADC圖曲線下面積大于T2WI，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而醫(yī)師2中，T2WI結(jié)合ADC圖(0.709)曲線下面積明顯大于T2WI(0.671)。對(duì)于2名醫(yī)師在檢查中危或高危前列腺患者中，T2WI結(jié)合ADC圖曲線下面積明顯大于T2WI，在檢出低危前列腺癌患者中，T2WI結(jié)合ADC圖與T2WI曲線下面積無統(tǒng)計(jì)差異。

中危和低危前列腺癌曲線下面積見圖4-12。2名放射醫(yī)師在T2WI檢出結(jié)果一致性為κ=0.670(95%置信區(qū)間：0.607，0.733)，在T2WI結(jié)合ADC圖檢出結(jié)果一致性為κ=0.689(95%置信區(qū)間：0.630，0.748)。

腫瘤ADC值values與評(píng)分等級(jí)相關(guān)性，見圖13。前列腺癌Gleason評(píng)分為≧7分的平均ADC值(779.4×10-6mm2/s)明顯低于前列腺癌Gleason評(píng)分為6分的平均ADC值(874.6×10-6mm2/s)，P＜0.01。

3 討 論

數(shù)個(gè)研究報(bào)道DWI結(jié)合T2WI比單獨(dú)應(yīng)用T2WI更能夠顯著提高對(duì)前列腺癌檢出(83～88%、69～77%)[5]。最近Portalez等研究表明T2WI和DWI使用分區(qū)進(jìn)行前列腺檢查，能夠發(fā)現(xiàn)12倍病灶壁常規(guī)T2WI，然而在正常組織與癌組織有較大重疊，因此表明DWI檢測前列腺癌具有一定局限性[6]?；颊呓M織病理學(xué)取材比例多少直接顯著影響MRI定性結(jié)果[7]。Woodfield等報(bào)道[3]Gleason評(píng)分為6分腫瘤較難在ADC圖發(fā)現(xiàn)。國外研究報(bào)道[8]評(píng)估依據(jù)Gleason評(píng)分，DWI結(jié)合T2WI能夠顯著增加對(duì)前列腺癌診斷準(zhǔn)確性。T2WI結(jié)合高B值(1000s/mm2)在檢測Gleason評(píng)分＞6癌腫敏感性明顯高于單獨(dú)序列檢查。然而沒有觀察ADC圖，僅比較T2WI結(jié)合高B值圖像和單獨(dú)單獨(dú)序列檢查敏感性，沒有進(jìn)行ROC曲線分析。

在報(bào)道MRI對(duì)檢出前列腺準(zhǔn)確性廣泛不一致，可能由于檢查方法不同：經(jīng)直腸超聲檢查活組織檢查、整個(gè)組織病理學(xué)作為參考標(biāo)準(zhǔn)、將前列腺葉分成不同區(qū)域；應(yīng)用直腸內(nèi)或盆腔相陣線圈[9]。到目前為止，少量研究集中在MRI對(duì)前列腺癌診斷能力及與Gleason評(píng)分相關(guān)性[10]。Zakian等[11]報(bào)道應(yīng)用MRI波譜對(duì)Gleason評(píng)分為6和≥8前列腺癌敏感性分別為44.4%、89.5%，Vargas等[1]MR對(duì)Gleason評(píng)分為6分腫瘤敏感性為53%～63%，同時(shí)T2WI結(jié)合ADC圖對(duì)Gleason評(píng)分≧8分敏感性為100%。在本研究結(jié)果顯示T2WI結(jié)合DWI對(duì)低危前列腺癌敏感性為44%～49%，對(duì)中?；蚋呶Ｇ傲邢侔┟舾行詾?4%～81%，與上述研究結(jié)果基本一致，表明MRI檢查前列腺癌取決于Gleason評(píng)分。Gleason評(píng)分為6分的小體積腫瘤與正常前列腺組織ADC值有較高重疊性，可能影響MRI檢出腫瘤的敏感性，本研究未進(jìn)行評(píng)估。另外，由于醫(yī)師間診斷水平不同，可能影響DWI檢出腫瘤敏感性。在本研究，T2WI結(jié)合ADC圖對(duì)于中危或高危前列腺癌檢查明顯優(yōu)于T2WI檢查。雖然，2名醫(yī)師分析結(jié)果較為一致，但經(jīng)驗(yàn)不足對(duì)檢出中危或高危敏感性較低，因此表明MRI診斷前列腺癌需要更多的臨床經(jīng)驗(yàn)。

局限性前列腺癌不同于侵襲性前列腺癌治療方法，同時(shí)保守治療無痛惡性腫瘤同樣有效[12]。雖然動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描MRI能夠提高前列腺癌診斷，但在本研究沒有進(jìn)行，因掃面技術(shù)的局限性[13]。最近研究發(fā)現(xiàn)定量動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描MRI參數(shù)與Gleason評(píng)分無相關(guān)性[14]。多個(gè)研究報(bào)道ADC值能夠預(yù)測侵襲性前列腺癌[15]，ADC值對(duì)于檢測中危或高危前列腺癌具有較高敏感性，同時(shí)ADC值與Gleason評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān)性，T2WI結(jié)合DWI有助于中?；蚋呶Ｇ傲邢侔z出，更有助制定治療方案，如手術(shù)治療或放射性治療?；顧zGleason評(píng)分與術(shù)后Gleason評(píng)分是不一致的，經(jīng)直腸內(nèi)超聲引導(dǎo)活檢常低估了Gleason評(píng)分值[16]。Bittencourt等[17]研究顯示，測量ADC值與術(shù)后Gleason評(píng)分相關(guān)性顯著優(yōu)于經(jīng)直腸內(nèi)超聲引導(dǎo)活檢評(píng)分與術(shù)后Gleason評(píng)分相關(guān)性。然而需要進(jìn)一步區(qū)別低危與中?；蚋呶Ｇ傲邢侔〢DC值。

研究局限性：①盡管精確匹配同一區(qū)域大小和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如射精管，圖像與逐層切片組織病理學(xué)內(nèi)部聯(lián)系具有一定局限性，因前列腺固定式軸索變形。②由于高危前列腺癌病例較少，所以放在中危組進(jìn)行評(píng)估。③本研究在選擇樣本和醫(yī)師間評(píng)定結(jié)果可能存在偏倚。④因高信噪比直腸內(nèi)線圈在本研究單位費(fèi)用較高，故僅應(yīng)用盆腔表面相陣線圈。

總之，Gleason評(píng)分影響ADC值，測量ADC值影響MRI對(duì)前列腺癌診斷性，與T2WI比較。DWI結(jié)合T2WI能夠增加中?；蚋呶Ｇ傲邢侔z出，但對(duì)低危前列腺癌并無顯著診斷作用。

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(本文編輯: 黎永濱)

Application Value of Classification of Risks Prostate Cancer with Combined T2-weighted and Diffusion-weighted Imaging

Objectives To evaluate the value of diffusion weighted imaging (DWI) in combination with T2-weighted imaging to detect low (Gleason score≤6) and intermediate or high risk (Gleason score≥7) prostate cancer．MethodsFifty-one patients who underwent MRI examinations before prostatectomy were evaluated． Two radiologist independently scored the probability of tumour in eight regions of prostate on T2-weighted images (T2WI) and T2WI combined with apparent diffusion coefficient (ADC) maps． Data were divided into low risk and intermediate or high risk prostate cancer two groups and correlated with histopathological results．Receiver-operating characteristic curve (ROC) was used to diagnose．ResultsFor both readers, ROC of combined T2WI and ADC maps were greater than those of T2WI in intermediate or high risk (radiologist 1: 0．887, 0．859; radiologist 2:0．732 , 0．662,) prostate cancers, P＜0．05, but not in low risk (radiologist 1:0．719, 0．725; radiologist 2: 0．685,0．680)prostate cancers, P＞0．05． κ value of combined T2WI and ADC maps was 0．689．ConclusionsThe addition of DWI combined with T2-weighted imaging can improves the accuracy of detecting intermediate or high risk prostate cancers, but not for low risk prostate cancer detection．

Prostate Cancer; Diffusion-weighted Imaging; Magnatic Resonance Imaging

R445.2；R737.25

A

10.3969/j.issn.1672-5131.2015.03.24

王麗霞

2015-02-09