Multiparametriskās MR izmeklēšanas iespējas prostatas vēža agresivitātes pakāpes prognozēšanā izmantojot ADC mērījumu vērtības

Abstract

Ievads, darba mērķis

Priekšdziedzera vēzis ir visbiežāk diagnosticētais audzējs vīriešiem, kurš veido ap 23% no diagnosticētajiem audzējiem un ir otrs biežākais nāves iemesls šajā populācijā. Pēdējo gadu laikā arvien vairāk pierādās multiparametriskās MR izmeklēšanas lietderīgums, īpaši uzsverot DWI sekvences un ADC kartes analīzi, priekšdziedzera vēža diagnostikā un agresivitātes noteikšanā. Pētījuma mērķis ir noskaidrot vai multiparametriskās MR iegūtās ADC vērtības spēj prognozēt priekšdziedzera vēža agresivitātes pakāpi Glīsona skaitļa skalā.

Metodes Retrospektīvs pētījums, iekļaujot 387 pacientus pēdējo 4 gadu laikā. Biopsijas un pēcoperācijas histopatoloģisko aprakstu analizēšana. Radioloģisko izmeklējumu apstrāde un izvērtēšana, kvantitatīvo mērījumu iegūšana. Datu apstrāde ar MS Excel un IBM SPSS. Crosstabs, Chi-Square, Kruskal-Wallis, Mann – Whitney U, Spearman’s, ROC funkcijas un testi tika izmantoti datu analīzei.

Rezultāti Pētījumā piedalījās 387 pacienti. Pacienti bija vecumā no 47-79 gadiem ar vidējo vecumu 65,48 gadi (SD +/- 6,4 gadi) un vidējo PSA 10.76 ng/mL (SD=9.82). Salīdzinot PI-RADS korelāciju ar priekšdziedzera vēžā agresivitāti iegūts, ka PI-RADS 4 un 5 gadījumā dominē agresīvāks vēzis, veidojot 80% šo vēžu. Tomēr jāatzimē arī augstais nenozīmīgo vēžu skaits pie PI-RADS 4 (n=46) un 5 (n=23), kas veido 20% no visiem PI-RADS 4 un 5 pacientiem. Iegūta ļoti spēcīga negatīva korelācija (rs=-0.836) starp ADC vērtību un priekšdziedzera vēža agresivitāti ar raksturīgu sadalījumu, proti augsta ADC vērtība norāda uz zemāku vēža agresivitāti, bet ADC vērtībai samazinoties, pieaug vēža agresivitāte. Noteikta arī ADC sliekšņa vērtība, kas spēj atdiferencēt nenozīmīgu no klīniski nozīmīga priekšdziedzera vēža ar sensitivitāti 92.8% un specifiskumu 89.8%. Taču jāatzīmē, ka 7.5% gadījumu vērojama ADC vērtību pārklāšanās starp agresivitātes grupām.

Secinājumi 1. DWI kvantitatīvo mērījumu analīze pierāda ADC vērtību augsto spēju klīniski nozīmīga priekšdziedzera vēža agresivitātes noteikšanā ar augstu jutību 93% , specifiskumu 89.9%, pozitīvo paredzes vērtību 92.8% un negatīvo paredzes vērtību 88.2%. Tas nozīmē, ka ADC vertība varētu tikt izmantota kā uzticams biomarķieris, pacientu atlasē uz mērķētu biopsiju kopā ar PI-RADS kategoriju. 2. Pētījums pierāda esošās negatīvās attiecības starp ADC vērtību un Glīsona skaitli, proti ADC vērtībai samazinoties, pieaug Glīsona skaitlis, kas nozīmē, ka agresīvāks audzējs, ārpusšūnu un šūnu arhitektūras izmaiņu dēļ, ierobežo normālu ūdens molekulu kustību, radot zemāku difūzijas koeficientu. 3. Salīdzinot PI-RADS sākotnējo vērtējumu un histoloģisko gala rezultātu, kontatējām, ka ADC vērtību pielietojums paaugstina diagnostisko precizitāti un pielietojot sliekšņa vērtību 0.785*10-3 mm2/s vairāk kā 90% gadījumu tika pārkvalificēti uz atbilstoši zemāku vai augstāku PI-RADS grupu.

Introduction and objectives

Prostate cancer is the most diagnosed cancer in the male population, accounting for 20% of all diagnosed cancers and is the second most common cause of death. In the past years multiparametric magnetic resonance imaging (mp-MRI) has taken on a central role in diagnosis of prostate cancer with diffusion weighted imaging (DWI) analysis, apparent diffusion coefficient (ADC) shows improved accuracy in the detection and grading of prostate cancer. The aim of this study was to learn if prostate cancer aggressiveness (Gleason score) can be predicted using mp-MRI ADC values in PCa within PIRADS scoring.

Methods Retrospective study including 387 patients from the past 4 years. Biopsy and post-operation histopathology description review and analysis. Processing and evaluation of radiological findings and obtaining quantitative measurements. Data processing with MS Excel and IBM SPSS. Crosstabs, Chi-Square, Mann–Whitney U, Kruskal-Wallis, Spearman's, ROC functions and tests were used for data analysis.

Results 387 patients were enrolled in the study. Patients age ranged from 47-79 years with a mean age of 65.48 years (SD ± 6.4 years) and a mean PSA of 10.76 ng/mL (SD ± 9.82). Comparing the correlation of PI-RADS with aggressiveness in prostate cancer, it was found that in the case of PI-RADS 4 and 5, more aggressive cancer dominates, accounting for 80% of these cancers. However, the high number of non-significant cancers in PI-RADS 4 (n=46) and 5 (n=23) should also be noted, accounting for 20% of all PI-RADS 4 and 5 patients. A very strong negative correlation (rs=-0.836) was obtained between the ADC value and the aggressiveness of prostate cancer with a characteristic distribution, that is, a high ADC value indicates a lower aggressiveness of the cancer, but as the ADC value decreases, the aggressiveness of the cancer increases. An ADC threshold value capable of differentiating insignificant from clinically significant prostate cancer with a sensitivity of 92.8% and a specificity of 89.8% was also determined. However, it should be noted that in 7.5% of cases there is an overlap of ADC values between the aggressiveness groups.

Conclusions 1. The analysis of DWI quantitative measurements proves the high ability of ADC values in determining the aggressiveness of clinically significant prostate cancer with a high sensitivity of 93%, specificity of 89.9%, positive predictive value of 92.8% and negative predictive value of 88.2%. This means that the ADC value could be used as a reliable biomarker in the selection of patients for targeted biopsy together with the PI-RADS category. 2. The study proves the existing negative relationship between the ADC value and the Gleason number, that is, as the ADC value decreases, the Gleason number increases, which means that a more aggressive tumor, due to changes in extracellular and cellular architecture, restricts the normal movement of water molecules, resulting in a lower diffusion coe