王卓楠，馬超豪，羅天友，彭 娟，張志偉

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科 400016)

論著·臨床研究

ADC值和標(biāo)化ADC值診斷前列腺癌惡性程度價(jià)值的比較*

王卓楠，馬超豪，羅天友△，彭 娟，張志偉

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科 400016)

目的比較表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值和標(biāo)化ADC值在診斷前列腺癌惡性程度中的價(jià)值。方法回顧性分析經(jīng)病理證實(shí)的34例前列腺癌的彌散加權(quán)成像(DWI)掃描結(jié)果。測(cè)量患者49個(gè)癌灶及外周帶正常區(qū)域的ADC值，計(jì)算癌灶標(biāo)化ADC值。根據(jù)病理Gleason評(píng)分，49個(gè)癌灶分為：≤6分(低危組)、7分(中危組)、≥8分(高危組)共3組。對(duì)各組ADC值之間和標(biāo)化ADC值之間的差別及ADC值和標(biāo)化ADC值與Gleason評(píng)分之間的相關(guān)性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果前列腺癌ADC值及標(biāo)化ADC值3組整體差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，但兩兩比較ADC值在中危組與高危組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而標(biāo)化ADC值在各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ADC值(r=-0.546，P=0.000)和標(biāo)化ADC值(r=-0.575，P=0.000)與Gleason評(píng)分均呈負(fù)相關(guān)。在比較前列腺癌各組的ROC曲線下面積時(shí)，標(biāo)化ADC值與ADC值之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但當(dāng)特異性調(diào)整至100%時(shí)，標(biāo)化ADC值在區(qū)別低危組與中危組、低危組與高危組時(shí)較ADC值具有更高的靈敏性(47.5%vs. 5.6%、78.2%vs. 50.9%)。結(jié)論ADC值和標(biāo)化ADC值與Gleason評(píng)分均呈負(fù)相關(guān)，但標(biāo)化ADC值在診斷前列腺癌惡性程度方面可能具有更高的效能。

前列腺腫瘤；標(biāo)化ADC值；Gleason評(píng)分；磁共振成像

磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是目前診斷前列腺癌的最佳無(wú)創(chuàng)影像學(xué)檢查方法，其中擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)的表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值被認(rèn)為與前列腺癌的病理Gleason評(píng)分具有一定相關(guān)性[1-2]。Gleason評(píng)分1977年由Gleason醫(yī)生提出，在前列腺癌惡性程度、治療方式選擇及預(yù)后評(píng)價(jià)方面具有重要意義。有關(guān)DWI掃描標(biāo)化ADC值用于前列腺癌的診斷與鑒別診斷已有一些初步報(bào)道[3-4]。本文收集34例前列腺癌的MRI和病理檢查資料，旨在進(jìn)一步研究前列腺癌ADC值和標(biāo)化ADC值與Gleason評(píng)分的相關(guān)性，探討標(biāo)化ADC值診斷前列腺癌惡性程度的效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2011年6月至2014年9月因血清前列腺特異性抗原(PSA)增高疑為前列腺癌在本院接受常規(guī)MRI及DWI掃描且資料完整的病例共40例，其中在MRI檢查后30 d內(nèi)經(jīng)穿刺活檢(28例)、電切術(shù)(3例)或根治術(shù)(3例)后病理證實(shí)為前列腺癌患者共34例納入本研究。患者年齡55～84歲，平均70.6歲；血清PSA為6.91～349.80 ng/mL，平均80.81 ng/mL。MRI檢查34例共發(fā)現(xiàn)49個(gè)癌灶，其中21例有1個(gè)癌灶，11例有2個(gè)癌灶，2例有3個(gè)癌灶，均經(jīng)病理證實(shí)。49個(gè)癌灶根據(jù)病理Gleason評(píng)分分為3組，≤6分為低危組，共12例16個(gè)癌灶，7分為中危組，共12例19個(gè)癌灶，≥8分為高危組，共11例14個(gè)癌灶。1例患者2個(gè)癌灶其Gleason評(píng)分分別為7分和9分。

1.2 MRI設(shè)備及參數(shù) 使用GE Signa HD-xt 3.0T MR成像系統(tǒng)，體部8通道相控陣線圈，專(zhuān)用高壓注射器(MEDRAD Spectris Solaris EP)。行常規(guī)MRI平掃、DWI及DCE-MRI檢查。平掃序列及參數(shù)：軸位抑脂F(xiàn)SE T2WI序列，重復(fù)時(shí)間(TR)/回波時(shí)間(TE)=3 000/85 ms，視野(FOV)24 cm×24 cm，層厚4 mm，層距1 mm，激勵(lì)次數(shù)4；軸位FSE T1WI序列，TR/TE=600/7.4 ms，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，層厚4 mm，層距1 mm，激勵(lì)次數(shù)4；冠狀位FSE T2WI序列，TR/TE=3 200/109.4 ms，F(xiàn)OV 26 cm×26 cm，層厚4mm，層距0.5 mm，激勵(lì)次數(shù)4；矢狀位FSE T2WI序列，TR/TE=3 200/109.4 ms，層厚4 mm，層距1 mm，激勵(lì)次數(shù)4。DWI采用EPI序列，TR/TE=2 550/59.5 ms，F(xiàn)OV 34 cm×34 cm，層厚4 mm，層距1 mm，擴(kuò)散敏感系數(shù)(b值)分別為0、600 s/mm2。DCE-MRI采用軸位LAVA 3D序列，TR/TE=4.4/2.0 ms，F(xiàn)OV 36.0 cm×32.4 cm，層厚4 mm，激勵(lì)次數(shù)1，重建參數(shù)ZIP2，掃描3～6期，每期92層，每期掃描時(shí)間21 s。對(duì)比劑選用釓雙胺(Gadodiamide)注射液，劑量0.1 mmol/kg體質(zhì)量，注射流率2～3 mL/s，增強(qiáng)掃描啟動(dòng)時(shí)間為20 s。

1.3 MRI圖像分析 圖像分析由兩名熟練的MRI診斷醫(yī)生完成，醫(yī)生事先知道病理診斷癌灶大致部位但并不知曉病理Gleason評(píng)分結(jié)果，兩名醫(yī)生分別測(cè)量ADC值，取其平均值。首先在 ADW 4.4工作站上以functoolⅡ軟件自動(dòng)生成ADC圖，然后手工繪制感興趣區(qū)(regions of interest，ROI)，用于測(cè)量癌灶(DWI上呈高信號(hào)結(jié)節(jié)區(qū)域)ADC值。存在多個(gè)癌灶時(shí)分別對(duì)其進(jìn)行ADC值測(cè)量。ROI區(qū)域確定：根據(jù)穿刺活檢、電切術(shù)或根治術(shù)和病理確診的癌灶大致部位，并結(jié)合病灶中心層面DWI圖及ADC偽彩圖，選擇病灶信號(hào)最高和顏色相對(duì)最藍(lán)的區(qū)域劃定，ROI放置在病灶中央不超過(guò)其邊緣位置。每個(gè)癌灶進(jìn)行3次ROI繪制和3次測(cè)量，然后求其平均值，每次ROI的面積保持大小一致，每一個(gè)ROI取20～25個(gè)像素大小。與此同時(shí)，測(cè)量前列腺外周帶正常區(qū)域的ADC值：如癌灶為單側(cè)，則測(cè)量正常側(cè)外周帶的ADC值，ROI放置在與癌灶成鏡面對(duì)應(yīng)的位置；如癌灶為雙側(cè)，則測(cè)量癌灶較小側(cè)正常外周帶區(qū)域的ADC值，ROI放置應(yīng)完全位于外周帶內(nèi)并與較小癌灶無(wú)重疊區(qū)域，同時(shí)該正常外周帶組織在所有序列上均未見(jiàn)異常信號(hào)，盡量避開(kāi)尿道、精囊腺、血管神經(jīng)束等(圖1、2)，ROI大小及具體測(cè)量操作方法同癌灶測(cè)量[5-6]。標(biāo)化ADC值的計(jì)算方法：標(biāo)化ADC值=ADC癌灶/ADC正常。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)采用SPSS19.0和Medcalc13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)后，分別對(duì)3組癌灶的ADC值及標(biāo)化ADC值進(jìn)行多組間整體比較。對(duì)各組ADC值及標(biāo)化ADC值分別進(jìn)行組間單因素方差分析(one-way ANOVA)和受試者工作特征曲線(ROC曲線)的兩兩組間比較。Gleason評(píng)分與ADC值和標(biāo)化ADC值的相關(guān)性采用Spearman相關(guān)分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

3組間ADC值比較，低危組和中危組、低危組和高危組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.03,P=0.000)，而中危組和高危組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；3組間標(biāo)化ADC值比較，低危組和中危組、低危組和高危組以及中危組和高危組間均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.017，P=0.000，P=0.04),見(jiàn)表1。DWI圖示左側(cè)外周帶癌灶(ROI2)呈較高信號(hào)(圖1A)；ADC偽彩圖示癌灶呈藍(lán)綠色(圖1B)，擴(kuò)散受限；癌灶A(yù)DC值(0.726×10-3mm2/s)低于右側(cè)正常外周帶ADC值(1.747×10-3mm2/s)；病理切片示癌灶組織結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)緊湊(圖1C，HE×100)，Gleason評(píng)分9分，呈低分化。DWI圖示左側(cè)外周帶癌灶(ROI2)呈稍高信號(hào)(圖2A)；ADC偽彩圖示癌灶呈藍(lán)綠色(圖2B)，擴(kuò)散稍受限；癌灶A(yù)DC值(0.820×10-3mm2/s)低于右側(cè)正常外周帶ADC值(1.810×10-3mm2/s)；病理切片示癌灶組織結(jié)構(gòu)較稀疏，其中可見(jiàn)腺體和平滑肌(圖2C，HE×100)，Gleason評(píng)分6分，呈高分化。ADC值(r=-0.546，P=0.000)和標(biāo)化ADC值(r=-0.575，P=0.000)與Gleason評(píng)分均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。ADC值與標(biāo)化ADC值用于比較前列腺癌低危組與中危組時(shí)，ROC曲線下面積為分別為0.706 和0.730；比較低危組與高危組時(shí)，ROC曲線下面積分別為0.853 和0.893；比較中危組與高危組時(shí)，ROC曲線下面積分別為0.786 和0.746。ADC值與標(biāo)化ADC值ROC曲線下面積兩兩間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；然而，當(dāng)ROC曲線特異性調(diào)整至100%，3組間兩兩比較時(shí)，ADC值的靈敏性分別為5.6%、50.9%和7.8%，標(biāo)化ADC值的靈敏性分別為47.5%、78.2%和7.8%(圖3～5)，提示標(biāo)化ADC值對(duì)低危組與中危組及低危組與高危組的鑒別價(jià)值可能優(yōu)于ADC值，但對(duì)中危組與高危組的鑒別價(jià)值可能不及ADC值。

表1 3組癌灶A(yù)DC值與標(biāo)化ADC值的比較

A：DWI圖；B:ADC偽彩圖；C：病理切片電鏡圖。

圖1 低分化前列腺癌

A：DWI圖；B:ADC偽彩圖；C：病理切片電鏡圖。

圖2 高分化前列腺癌

圖3 低危組和中危組ADC值及標(biāo)化ADC值ROC曲線下面積

圖4 低危組和高危組ADC值及標(biāo)化ADC值ROC曲線下面積

圖5 中危組和高危組ADC值及標(biāo)化ADC值ROC曲線下面積

3 討 論

DWI是惟一能反映活體中組織水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)特性的無(wú)創(chuàng)性檢查方法。水分子在組織中的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受到許多障礙物的限制,包括細(xì)胞膜、纖維結(jié)構(gòu)和各種大分子物質(zhì)等,如果這些因素發(fā)生改變,組織的擴(kuò)散特性也發(fā)生相應(yīng)改變,因此，DWI可反映出分子水平的病理生理過(guò)程。ADC值是DWI組織擴(kuò)散特性的量化指標(biāo)，其大小與DWI圖像信號(hào)呈負(fù)指數(shù)關(guān)系。當(dāng)前列腺癌發(fā)生時(shí)，正常腺上皮和腺管結(jié)構(gòu)被破壞，被組織結(jié)構(gòu)更加緊密的腫瘤細(xì)胞所取代；另一方面，隨著前列腺癌Gleason評(píng)分的增加，惡性程度增高，則其腫瘤細(xì)胞異型性更加明顯，核漿比例更高，細(xì)胞密度更大，水分子在細(xì)胞外間隙中的自由運(yùn)動(dòng)受到的限制更大，因此ADC值降低也更加明顯[5]。本研究也進(jìn)一步證實(shí)ADC值與Gleason評(píng)分呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與文獻(xiàn)報(bào)道一致[1,7-9]。

但是，實(shí)際工作中ADC值還受到許多生理因素和其他因素影響。首先，ADC值是一個(gè)顯示質(zhì)子擴(kuò)散的結(jié)構(gòu)和磁性環(huán)境的特性參數(shù)，ADC值反映了組織的生理特征[10]，各種異常狀態(tài)如前列腺炎癥、缺血、良性前列腺增生等，均可導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)的改變從而引起相應(yīng)區(qū)域的ADC值改變[11]。其次，患者的個(gè)體差異也可導(dǎo)致ADC值的變化：一方面，隨著年齡增長(zhǎng)，前列腺增生，前列腺液的分泌合成及儲(chǔ)存相應(yīng)增加，腺泡相對(duì)排空不良，導(dǎo)致ADC值上升；另一方面，ADC值還隨患者溫度的變化而變化[4,12-13]。此外，磁共振設(shè)備不同及b值大小選擇不同也會(huì)對(duì)ADC值產(chǎn)生一定影響，b值增大會(huì)引起ADC值下降。與此同時(shí)，ADC值在前列腺良、惡性病變中具有一定的重疊[14-15]，不同惡性程度的前列腺癌病灶其ADC值也有重疊。本文結(jié)果顯示，前列腺癌低危組與中危組、低危組與高危組的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而中危組與高危組的差異未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與Donati等[16]的研究發(fā)現(xiàn)一致，但與其他文獻(xiàn)報(bào)道[17-18]不盡相同。總之，ADC值在前列腺癌的診斷與鑒別診斷中的價(jià)值尚存在一些爭(zhēng)議。

為了盡量消除上述影響ADC值可比性的一些因素，一些作者引入標(biāo)化ADC值指標(biāo)對(duì)前列腺病變良惡性進(jìn)行鑒別診斷研究[3-4]，但少見(jiàn)采用這一指標(biāo)對(duì)前列腺癌本身惡性程度進(jìn)行研究的報(bào)道。本文結(jié)果顯示，ADC值與標(biāo)化ADC值均隨病理Gleason評(píng)分的升高而降低，并呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；但在鑒別前列腺癌中危組與高危組時(shí)，僅標(biāo)化ADC值在兩組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示標(biāo)化ADC值可能更有助于這兩組的鑒別。此外，在ROC曲線分析中，當(dāng)特異度調(diào)整至100%時(shí)，標(biāo)化ADC值鑒別前列腺癌低危組與中危組及低危組與高危組較ADC值具有更高的靈敏性，這一結(jié)果與文獻(xiàn)相關(guān)報(bào)道相似。楊棟等[3]研究認(rèn)為使用標(biāo)準(zhǔn)化ADC值可減少前列腺癌與間質(zhì)增生結(jié)節(jié)之間的重疊，有助于兩者的鑒別；在選擇高特異性時(shí)，標(biāo)化ADC 值比ADC 值具有更高的敏感性。因此，在診斷前列腺癌惡性程度方面，標(biāo)化ADC值可能具有更高的效能。

本研究的局限性：樣本量較??；病理結(jié)果多數(shù)來(lái)自于穿刺活檢，其病理取材可能與ADC值測(cè)量的ROI不完全匹配。因此，標(biāo)化ADC值對(duì)前列腺癌惡性程度的鑒別診斷效能今后還需要進(jìn)一步采用大樣本和更精準(zhǔn)的研究。

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統(tǒng)計(jì)資料類(lèi)型

統(tǒng)計(jì)資料共有3種類(lèi)型：計(jì)量資料、計(jì)數(shù)資料和等級(jí)資料。按變量值性質(zhì)可將統(tǒng)計(jì)資料分為定量資料和定性資料。

定量資料又稱(chēng)計(jì)量資料，指通過(guò)度量衡的方法，測(cè)量每一個(gè)觀察單位的某項(xiàng)研究指標(biāo)的量的大小，得到的一系列數(shù)據(jù)資料，其特點(diǎn)為具有度量衡單位、多為連續(xù)性資料、可通過(guò)測(cè)量得到，如身高、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、某一物質(zhì)在人體內(nèi)的濃度等有一定單位的資料。

定性資料分為計(jì)數(shù)資料和等級(jí)資料。計(jì)數(shù)資料為將全體觀測(cè)單位(受試對(duì)象)按某種性質(zhì)或特征分組，然后分別清點(diǎn)各組觀察單位(受試對(duì)象)的個(gè)數(shù)，其特點(diǎn)是沒(méi)有度量衡單位，多為間斷性資料，如某研究根據(jù)患者性別將受試對(duì)象分為男性組和女性組，男性組有72例，女性組有70例，即為計(jì)數(shù)資料。等級(jí)資料是介于計(jì)量資料和計(jì)數(shù)資料之間的一種資料，可通過(guò)半定量的方法測(cè)量，其特點(diǎn)是每一個(gè)觀察單位(受試對(duì)象)沒(méi)有確切值，各組之間僅有性質(zhì)上的差別或程度上的不同，如根據(jù)某種藥物的治療效果，將患者分為治愈、好轉(zhuǎn)、無(wú)效或死亡。

Comparison between ADC and standardized ADC value in diagnosing malignancy degree of prostate cancer*

WangZhuonan,MaChaohao,LuoTianyou△,PengJuan,ZhangZhiwei

(DepartmentofRadiology,theFirstAffiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,China)

ObjectiveTo compare the value of apparent diffusion coefficient (ADC) value and the standardized apparent diffusion coefficient (ADC) value in diagnosing malignancy degree of prostate cancer.MethodsDiffusion weighted imaging (DWI) results of 34 patients with prostate cancer proved pathologically were retrospectively analyzed.The ADC values in 49 lesions and normal peripheral zones of the prostates of the patients were measured.Then,ADC values of the lesions were calculated.According to the results of Gleason score,the lesions were divided into 3 groups:Gleason score≤6 (low-risk group),Gleason score=7 (intermediate-risk group) and Gleason score≥8 (high-risk group).Statistical analysis was performed to evaluate the differences of the ADC values and sADC values in three groups,and to evaluate the correlation between Gleason score and ADC value or sADC value.ResultsThere were statistically differences overall in ADC values and sADC values of the three groups (P<0.01).There was no difference between the intermediate-risk and high-risk group in ADC values (P>0.05),however,there were difference between sADC values of three groups each other (P< 0.05).ADC values (r=-0.546,P=0.000) and sADC values (r=-0.575,P=0.000) showed all negative correlation with Gleason score.There were no differences between sADC values and ADC values of three groups in areas under the receiver operating characteristic curve (AUCs) (P>0.05).However,when change the specificity to 100%,sADC had higher sensitivity than ADC values (47.5%vs. 5.6%,78.2%vs. 50.9%) in differentiating low-risk from intermediate-risk group,and low-risk from high-risk group.ConclusionADC value and sADC value showed all negative correlation with Gleason score,but sADC value may be of higher performance in diagnosing malignancy degree of prostate cancer.

prostatic neoplasms;standardized apparent diffusion coefficient value;Gleason score;magnetic resonance imaging

10.3969/j.issn.1671-8348.2015.29.024

國(guó)家臨床重點(diǎn)專(zhuān)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目[國(guó)衛(wèi)辦醫(yī)函(2013)544號(hào)]。

：王卓楠(1988-)，碩士，主要從事腹部影像診斷學(xué)的研究?！?/p>

，Tel:(023)89012302；E-mail:ltychy@sina.com。

R445.2；R737.25

A

1671-8348(2015)29-4102-04

2015-04-17

2015-08-16)