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14.06.2016 | Magnetic Resonance | Ausgabe 4/2017

European Radiology 4/2017

Differentiation of prostate cancer lesions with high and with low Gleason score by diffusion-weighted MRI

Zeitschrift:
European Radiology > Ausgabe 4/2017
Autoren:
Sebastiano Barbieri, Michael Brönnimann, Silvan Boxler, Peter Vermathen, Harriet C. Thoeny

Abstract

Objectives

To differentiate prostate cancer lesions with high and with low Gleason score by diffusion-weighted-MRI (DW-MRI).

Methods

This prospective study was approved by the responsible ethics committee. DW-MRI of 84 consenting prostate and/or bladder cancer patients scheduled for radical prostatectomy were acquired and used to compute apparent diffusion coefficient (ADC), intravoxel incoherent motion (IVIM: the pure diffusion coefficient Dt, the pseudo-diffusion fraction Fp and the pseudo-diffusion coefficient Dp), and high b value (as acquired and Hessian filtered) parameters within the index lesion. These parameters (separately and combined in a logistic regression model) were used to differentiate lesions depending on whether whole-prostate histopathological analysis after prostatectomy determined a high (≥7) or low (6) Gleason score.

Results

Mean ADC and Dt differed significantly (p of independent two-sample t test < 0.01) between high- and low-grade lesions. The highest classification accuracy was achieved by the mean ADC (AUC 0.74) and Dt (AUC 0.70). A logistic regression model based on mean ADC, mean Fp and mean high b value image led to an AUC of 0.74 following leave-one-out cross-validation.

Conclusions

Classification by IVIM parameters was not superior to classification by ADC. DW-MRI parameters correlated with Gleason score but did not provide sufficient information to classify individual patients.

Key Points

• Mean ADC and diffusion coefficient differ between high- and low-grade prostatic lesions.
• Accuracy of trivariate logistic regression is not superior to using ADC alone.
• DW-MRI is not a valid substitute for biopsies in clinical routine yet.

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