MRI多b值DWI联合血清PSA相关参数对PSA灰区移行区前列腺癌的诊断效能.pdf
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1、699 论著 MRI多b值DWI联合血清PSA相关参数对PSA灰区移行区前列腺癌的诊断效能刘娜,王聪,李玉泽,卑贵光(北部战区总医院放射诊断科,沈阳110812)摘要 目的 探讨磁共振成像(MRI)多b值弥散加权成像(DWI)及表观弥散系数(ADC)联合血清前列腺特异性抗原(PSA)相关参数对PSA灰区的移行区前列腺癌(TZ-PCa)的诊断效能。方法 回顾性分析2018年1月至2019年10月我院诊治的血清总PSA(tPSA)410ng/mL、采用前列腺常规MRI及多b值DWI检查的80例前列腺疾病患者的临床资料。其中37例为TZ-PCa(TZ-PCa组),43例为移行区良性前列腺增生(TZ-
2、BPH组)。检测tPSA、游离PSA(fPSA),计算fPSA/tPSA、前列腺特异性抗原密度(PSAD)。采用受试者操作特征(ROC)曲线分析标准化ADC(ADCstand)、快速ADC(ADCfast)、慢速ADC(ADCslow)及快速扩散所占比例(ffast)在前列腺良恶性病变中的水平变化,并建立4种模型分析MRI多b值DWI及血清PSA相关参数对TZ-PCa的诊断效能。4种模型包括:ffast+PSAD(A)、ffast+fPSA/tPSA(B)、ADCslow+PSAD(C)、ADCslow+fPSA/tPSA(D)。对4种模型进行logistic多因素回归分析,建立回归预测模型。
3、利用4种模型ROC曲线的曲线下面积(AUC)来评价诊断效能。结果 TZ-PCa组ADCstand、ADCfast、ADCslow、ffast均显著低于TZ-BPH组(均P0.01)。MRI多b值DWI各参数诊断TZ-PCa的AUC中ffast最高,为0.858,且特异度最高;其次是ADCslow,AUC为0.821,且灵敏度最高。与TZ-BPH组比较,TZ-PCa组PSAD显著增高,fPSA/tPSA显著降低(均P0.01)。A模型的AUC为0.927,对TZ-PCa的诊断效能最高。结论 ffast联合PSAD对PSA灰区TZ-PCa的诊断效能最高,对PSA灰区TZ-PCa和TZ-BPH的鉴别
4、诊断具有较大价值。关键词 移行区前列腺癌;磁共振弥散加权成像;表观弥散系数;诊断效能;前列腺特异性抗原中图分类号 R445.2 文献标志码 A 文章编号 0258-4646(2023)08-0699-07网络出版地址 https:/ 4646.2023.08.006Diagnostic efficacy of MRI multi-b-value DWI combined with serum PSA-related parameters forpatients with prostate cancer in the gray zone of PSA transition zoneLIUNa,W
5、ANGCong,LIYuze,BEIGuiguang(DepartmentofRadiologyandDiagnostics,GeneralHospitalofNorthernTheaterCommand,Shenyang110812,China)Abstract Objective Toinvestigatethediagnosticefficacyofmagneticresonanceimaging(MRI)multi-b-valuediffusionweightedimaging(DWI)andapparentdiffusioncoefficient(ADC)combinedwithse
6、rumprostate-specificantigen(PSA)-relatedparametersforprostatecancerinthegrayzoneofthePSAtransitionzone(TZ-PCa).Methods Aretrospectiveanalysiswasconductedontheclinicaldataobtainedfrom80patientsdiagnosedandtreatedforprostatecanceratourhospitalbetweenJanuary2018andOctober2019.Thestudyincludedpatientswi
7、thaserumtotalPSA(tPSA)levelof4-10ng/mLwhounderwentconventionalprostateMRIandmulti-bvalueDWI.Theyweredividedintotwogroups:37patientsdiagnosedwithTZ-PCa(TZ-PCagroup),and43patientsdiagnosedwithbenignpros-tatichyperplasia(TZ-BPHgroup).SerumtPSAandfreePSA(fPSA)weremeasured,andfPSA/tPSAandPSAdensity(PSAD)
8、werecal-culated.Thereceiveroperatingcharacteristic(ROC)curvewasusedtoanalyzestandardizedADC(ADCstand),fastADC(ADCfast),slowADC(ADCslow),andfractionofADCfast(ffast)inbenignandmalignantprostatelesions.Fourdiagnosticmodelswereestablishedtoana-lyzetheefficacyofMRImulti-BvalueDWIandserumPSArelatedparamet
9、ersforTZ-PCa.Themodelincludesfourmodes:ffast+PSAD(A),ffast+fPSA/tPSA(B),ADCslow+PSAD(C),ADCslow+fPSA/tPSA(D).Logisticmultivariateregressionanalysiswasperformedandregressionpredictionmodelswereestablished.Thediagnosticefficiencyofthefourmodelswereevaluatedbycalculatingtheareaunderthecurve(AUC)oftheRO
10、Ccurve.Results TheADCstand,ADCfast,ADCslowandffastintheTZ-PCagroupweresignificantlylowerthanthoseintheTZ-BPHgroup(allP0.5mL及侵犯外周带的PCa定义为CSP-Ca 4,这种CSPCa容易被MRI检出 5。但对于一些小体积、弥散加权成像(diffusion-weightedimaging,DWI)阴性、移行区T2加权成像(T2-weightedimag-ing,T2WI)阴性、间质增生型结节或隐藏于前列腺炎表现下的CSPCa及CIPCa容易漏检。已有研究 6 显示,PI-RA
11、DSv2评分3分患者中仍有一定比例的CIPCa,尤其当tPSA410ng/mL(灰区)7 时,病灶阳性穿刺率低(30%)8、移行区BPH(transitionalzoneBPH,TZ-BPH)与TZ-PCa在影像及临床表现上有较大重叠,且PI-RADS评分受主观因素影响较大 9,极大增加了两者鉴别诊断的难度。为了提高灰区PCa诊断的灵敏度及特异度,中华泌尿外科疾病诊断指南 10 建议灰区时参考PSA相关指标 游离前列腺特异性抗原(freeprostate-spe-cificantigen,fPSA)、fPSA/tPSA、前列腺特异性抗原密度(prostate-specificantigende
12、nsity,PSAD)等 进行诊断。既往研究 11 表明PCa早期诊断中PSAD诊断价值高于tPSA。研究 12 已证实多参数磁共振成像(multiparametermagneticresonanceimaging,Mp-MRI)在诊断PCa方面具有重要价值。DWI是Mp-MRI检查的关键部分 13,扩散敏感系数b值是DWI的重要参数之一,不同b值会直接影响DWI及表观弥散系数(apparentdispersioncoefficient,ADC)诊断TZ-PCa的准确性,且高b值DWI诊断PCa的价值更高 14。近年来,影像医生希望能找到一种仅检出CSPCa的途径,并且能从CIPCa中筛出CS
13、PCa。以往以PSAD联合双参数磁共振成像(bi-parameticmagneticresonanceimaging,Bp-MRI)或Mp-MRI检 测PSA灰 区PCa的 研究居多 15-16,从多b值角度联合fPSA/tPSA、PSAD等血清相关参数诊断PSA灰区TZ-PCa的研究鲜有报道。既往研究 17 表明Bp-MRI比Mp-MRI具有更高的灵敏度和特异度。本研究选取Bp-MRI(T2WI+DWI)从多b值角度进行分析,探讨多b值DWI(multi-b-valueDWI,MB-DWI)联合血清PSA相关指标对PSA灰区TZ-PCa的诊断价值。1 材料与方法1.1 临床资料回顾性分析20
14、18年1月至2019年10月我科行前列腺常规MRI及MB-DWI检查并接受前列腺穿刺活检患者的临床资料。纳入标准:(1)均行MRI检查且资料齐全,经直肠超声穿刺活检或前列腺根治术取得病理结果确诊,穿刺时间在MRI检查后3个月以内,穿刺结果为肿瘤性病变及非肿瘤性病变;(2)穿刺前1周内进行血清PSA检查,血清tPSA410ng/mL;(3)入院前未接受任何相关抗肿瘤治疗;(4)临床病历资料齐全。排除标准:(1)未接受DWI检查或相关图像质量较低;(2)既往接受过下尿路手术治疗或有外伤史;(3)意识障碍或伴有精神疾病;(4)非移行区PCa及BPH;(5)因各种原因无法完成本次研究者。本研究获得北部
15、战区总医院伦理委员会批准increased,andfPSA/tPSAweresignificantlydecreased(allP0.01)intheTZ-PCagroupthanthoseintheTZ-BPHgroup.TheAUCofmodelAwas0.927,whichdemonstratedthehighestdiagnosticefficiencyforTZ-PCa.Conclusion ThecombinationofffastandPSADdemonstratedthehighestdiagnosticefficiencyforTZ-PCainthePSAgrayzonean
16、dexhibitedasignificantvalueinthedifferentialdiag-nosisofTZ-PCaandTZ-BPHinthiszone.Keywords transitionalzoneprostatecancer;magneticresonancediffusion-weightedimaging;apparentdispersioncoefficient;diag-nosticeffectiveness;prostate-specificantigen中国医科大学学报 第52卷701(BL201813)。共纳入80例,以穿刺活检组织学结果作为参考标准,TZ-PC
17、a组纳入37例,年龄4381岁,平均(60.3714.13)岁。TZ-BPH组纳入43例,年龄4179岁,平均(59.357.13)岁。前列腺特异性抗原(prostate-specificantigen,PSA)4.339.86ng/mL,平均(7.392.53)ng/mL。TZ-PCa组4.969.86ng/mL,平均(7.784.59)ng/mL;TZ-BPH组4.339.33ng/mL,平均(7.041.43)ng/mL。1.2 PSA相关指标检测采集空腹患者肘静脉血2mL,分离血清后化学发光法检测tPSA、fPSA水平并计算fPSA/tPSA、PSAD。MRI测定前列腺前后径、左右径、
18、上下径,计算前列腺体积。1.3 影像检查检查前适量饮水,将盆腔置于线圈内,采用美国GEDiscovery7503.0TMRI扫描设备和腹部相控阵线圈,将耻骨联合上缘作为扫描中心,包括前列腺以及精囊腺的横断位、矢状位以及冠状位,并实施T2WI以及DWI检查。1.3.1扫描参数:(1)T2WI,重复时间4000ms,回波时间95ms,层厚为4mm,层间距0.8mm,视野20cm20cm,矩阵460512,激励次数4。(2)DWI,重复时间2000ms,回波时间67ms,层厚3.5mm,层间距0.35mm,视野20cm20cm,矩阵460512,b值分别为0、600、1000、2000、3000s/
19、mm2,分别激励1次、1次、1次、4次和6次。1.3.2 图像处理:将图像传输至AW4.6工作站,避开尿道、出血、囊变、钙化灶等结构,选取DWI呈高信号、相应ADC呈低信号结节实质部分作为感兴趣区(regionofinterest,ROI),并测量ADC值,计算标准化ADC(standardADC,ADCstand)、快速ADC(fastADC,ADCfast)、慢速ADC(slowADC,ADCslow)、快速扩散所占比例(fractionofADCfast,ffast)。ADCstand=ADC病灶/ADC参考标准,以正常外周带ADC值作为参考标准。ROI面积不宜过小,亦不能超出病灶范围,
20、每个ROI的ADC值重复计算3次。1.4 统计学分析采 用Medcalc20.0软 件 进 行 统 计 分 析,计 量资料采用x-s表示,组间比较采用Z检验。建立ffast+PSAD(A)、ffast+fPSA/tPSA(B)、ADCslow+PSAD(C)、ADCslow+fPSA/tPSA(D)4种诊断模型。对4种诊断模型进行logistic多因素回归分析,建立回归预测模型,绘制受试者操作特征(receiveroperatingchar-acteristic,ROC)曲线,计算曲线下面积(areaunderthecurve,AUC),采用Z检验比较4种诊断方案的差异,P0.05为差异有统计
21、学意义。2 结果2.1 TZ-PCa组与TZ-BPH组MRI图像比较结果显示,TZ-PCa组T2WI上均呈低或等信号,边缘模糊,部分病灶可见低信号“包膜影”;TZ-BPH组T2WI上表现多样,可呈现高、低信号结节或高低信号混杂结节,但大部分低信号结节有“包膜影”、少数低信号结节未见确切包膜影。见图1、2。TZ-PCa组DWI序列上31例呈现高信号结节,6例呈现等信号结节;TZ-BPH组DWI序列上19例呈现稍高信号结节,24例呈现等信号结节。2.2 TZ-PCa组与TZ-BPH组ADC比较结果显示,TZ-PCa组ADCstand、ADCfast、ADCslow及ffast均低于TZ-BPH组(
22、P0.0001),见表1。2.3 MRIMB-DWI各参数诊断TZ-PCa效能的ROC曲线分析A,T2WIshowedahypointensenoduleintheleftanteriorapex;B,diffusion-limitednodulesintheleftanteriorapexonDWI;C,theADCshowdahypoin-tensenoduleintheleftanteriorapex;D,theresultofpathology(40).图1 TZ-PCa组患者(74岁)MRI图像Fig.1 MRIimageofthepatient(74yearsold)intheTZ
23、-PCAgroupABCD第8期 刘娜等.MRI多b值DWI联合血清PSA相关参数对PSA灰区移行区前列腺癌的诊断效能702结果显示,AUC从大到小依次是ffast、ADCslow、ADCfast、ADCstand,ffast特异度最高,ADCslow灵敏度最高。见图3、表2。2.4 TZ-PCa组与TZ-BPH组PSA各项参数比较结果显示,TZ-PCa组PSAD均高于TZ-BPH组,fPSA/tPSA、前列腺体积、fPSA均低于TZ-BPH组(P0.05),见表3。2.5 tPSA、fPSA、fPSA/tPSA、PSAD对TZ-PCa诊断价值的比较ROC曲线分析结果显示,AUC从大到小依次是
24、PSAD、fPSA/tPSA、fPSA、tPSA。PSAD为0.16ng/(mL cm3)时,约登指数最大,为0.667;灵敏度最高(81.08%)。fPSA/tPSA为0.15时,约登指数最大,为0.541;特异度最高(97.85%)。见表4、图4。2.6 4种模型ROC曲线分析(图5、表5)结果显示,ffast+PSAD(A)、ffast+fPSA/tPSA(B)、ADCslow+PSAD(C)、ADCslow+fPSA/tPSA(D)4种诊 断 模 型 中,模 型A、B、C、D的AUC分 别 为0.927、A,T2WIshowedahypointensenoduleintherightp
25、osterior;B,DWIshowedanodulewithlimiteddiffusionintherightposteriorpart;C,theADCshowedahypointensenoduleintherightposterior;D,theresultofpathology(40).图2 TZ-BPH组患者(70岁)MRI图像Fig.2 MRIimageofthepatient(70yearsold)intheTZ-BPHgroup表1 TZ-PCa组与TZ-BPH组ADC比较Tab.1 ComparisonofADCvaluesbetweenTZ-PCaandTZ-BPHgr
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