Purpose: To directly compare different methods proposed for enhanced conspicuity and discriminability of prostate cancer on diffusion-weighted imaging (DWI) and to compare the results to original DWI images and conventional apparent diffusion coefficient (ADC) maps.
Materials and methods: Clinical routine prostate DWI datasets (b = 0, 50, 800 s/mm², acquired at a field strength of 3 T) of 104 consecutive patients with subsequent MR-guided prostate biopsy were included in this retrospective study. For each dataset exponential ADC maps (eADC), computed DWI images (cDWI), and additionally eADC maps for computed b-values of 2000 and 3000 s/mm² were generated (c_eADC). For each of 123 lesions, the contrast (CR) and contrast-to-noise ratio (CNR) were determined. Differences in the CR and CNR of malignant lesions (n = 83) between the different image types and group differences between benign (n = 40), low-risk (n = 53) and high-risk (n = 30) lesions were assessed by repeated measures ANOVA and one-way ANOVA with post-hoc tests. The ability to differentiate between benign and malignant and between low-risk and high-risk lesions was assessed by receiver operating characteristic (ROC) curve analyses.
Results: The CR and CNR were higher for computed DWI and related c_eADC at b = 3000 s/mm² and 2000 s/mm² compared to original DWI, conventional ADC and standard eADC. For differentiation of benign and malignant lesions, conventional ADC and CR of conventional ADC were best suited. For discrimination of low-risk from high-risk lesions, the CR of c_eADC was best suited followed by the CR of cDWI.
Conclusion: Computed cDWI or related c_eADC maps at b-values between 2000 and 3000 s/mm2 were superior to the original DWI, conventional ADC and eADC in the detection of prostate cancer.
Key points: · Prostate cancer can appear inconspicuous on original DWI800 images. · Computed DWI images at b = 2000 - 3000 s/mm² improve lesion-to-normal-tissue contrast in prostate cancer. · Contrast in computed DWI is superior to ADC and eADC at b = 800 s/mm².
Citation format: · Sprinkart AM, Marx C, Träber F et al. Evaluation of Exponential ADC (eADC) and Computed DWI (cDWI) for the Detection of Prostate Cancer. Fortschr Röntgenstr 2018; 190: 758 - 766.
ZIEL: Direkter Vergleich verschiedener Methoden zur besseren Erkennung und Differenzierbarkeit von Prostatakrebs in der diffusionsgewichteten Bildgebung (DWI); Vergleich der Ergebnisse mit originalen DWI-Bildern und konventionellen Apparent Diffusion Coefficient (ADC)-Karten.
Material und methoden: In der retrospektiven Studie wurden DWI-Datensätze klinischer Routineuntersuchungen (b = 0, 50, 800 s/mm², akquiriert bei einer Feldstärke von 3 T) von 104 Patienten mit nachfolgender MR gesteuerten Prostata Biopsie analysiert. Für jeden Datensatz wurden exponentielle ADC-Karten (eADC), berechnete DWI-Bilder (cDWI) sowie eADC-Karten für berechnete b-Werte von 2000 und 3000 s/mm² erstellt. Für jede der insgesamt 123 Läsionen wurden Kontrast (CR) und Kontrast-zu-Rausch Verhältnis (CNR) bestimmt. Unterschiede hinsichtlich CR und CNR zwischen den verschiedenen Bildtypen bei malignen Läsionen (n = 83) sowie Gruppenunterschiede zwischen benignen (n = 40), mit niedrigem Risiko (n = 53) und mit hohem-Risiko (n = 30) eingeschätzten Läsionen wurden mittels ANOVA mit Messwiederholung und einfaktorieller Varianzanalyse mit post-hoc Test untersucht. Die Differenzierbarkeit zwischen benignen und malignen Läsionen sowie zwischen malignen Läsionen mit niedrigem und hohem Risiko wurde anhand von Receiver-Operating-Characteristics (ROC)-Kurven bewertet.
Ergebnisse: CR und CNR waren in den berechneten DWI Bildern und den entsprechenden c_eADC-Karten (b = 3000 s/mm² und 2000 s/mm²) höher als in den originalen DWI Bildern, in den konventionellen ADC-Karten und in den eADC-Bildern bei b = 800 s/mm². Benigne und maligne Läsionen konnten am besten anhand von Absolutwert und CR in konventionellen ADC-Karten unterschieden werden. Für die Differenzierung zwischen malignen Läsionen mit niedrigem und hohem Risiko erschienen hingegen CR in c_eADC gefolgt von CR in cDWI-Bildern am geeignetsten.
Schlussfolgerung: Berechnete cDWI-Bilder und deren entsprechende c_eADC Karten mit b-Werten zwischen 2000 und 3000 s/mm² sind zur Detektion von Prostatakrebs besser geeignet als originale DWI-Bilder, konventionelle ADC-Karten und eADC.
Kernaussagen: · Prostatakrebs kann in originalen DWI800 Bildern unauffällig erscheinen. · Berechnete DWI-Bilder mit b = 2000 – 3000 s/mm² verbessern den Läsion-zu-Normalgewebe-Kontrast bei Prostatakrebs. · Berechnete DWI Bilder zeigen höheren Kontrast als ADC und eADC bei b = 800 s/mm².
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