Correlation of Clinical Risk Factors with Diffusion-Weighted Magnetic Resonance Images in Prostate Cancer Patients Treated with Definitive Radiotherapy

Abstract

This study is aimed to correlate apparent diffusion coefficient (ADC) values and clinical T-stage, serum PSA, pathology Gleason scores. We also further analyzed whether ADC values could be used to appropriately define the risk groups. 135 biopsy-proven, radiotherapy-(RT)-treated, prostate cancer patients who underwent pre-RT DW-MRI and standard T2W pelvic MRI were included. ADC and normalized ADC (nADC) values were calculated from DW-MRI delivered a median 8.1 weeks after prostate biopsy. ADC values were correlated with clinical risk factor values by using Pearson correlation test. ADCs in low-, intermediate-, and high-risk patients were 0.873±0.122X10 -3 mm 2 /s, 0.763±0.124X10 -3 mm 2 /s, and 0.701±0.132X10 -3 mm 2 /s (p= 0.001), respectively. Patients with preRT PSA <10 ng/mL had significantly higher ADCs than patients with preRT PSA 10-20 ng/mL (p= 0.02) or >20 ng/mL (p< 0.001). Mean ADC for patients with Gleason score <7 was significantly higher than patients scoring 7 (p= 0.001) or >7 (p < 0.001). Clinical stage <T2b patients had significantly higher ADC values versus stage T2b (p=0.001) and T2b tumors (p< 0.001). ADC demonstrated stronger correlation with NCCN risk groups (R=-0.510; p< 0.001). All clinical factors except Gleason score had moderate inverse correlation with nADC. Best nADC correlation occurred with NCCN risk groups (R=-0.461; p< 0.001). ADCs measured by DW-MRI are noninvasive prognostic markers of clinical parameters and risk for prostate cancer in RT candidates.Keywords: Prostate cancer, Diffusion-weighted MRI, Risk factors, Apparent diffusion coefficient, Prognostic factor ÖZET Definitif Radyoterapi ile Tedavi Edilen Prostat Kanserli Hastalarda Klinik Risk Faktörleri ve Difüzyon Ağırlıklı Manyetik Rezonans Görüntülerinin İlişkisiBu çalışmanın amacı klinik T evresi, serum prostat spesifik anijen (PSA) ve patolojik Gleason skoru ile apparent diffusion coefficient (ADC) değerlerinin ilişkisini araştırmak. Ayrıca ADC değerlerinin risk gruplarının tanımlanması için uygun olup olmayacağını analiz edilmiştir. Definitif radyoterapi (RT) ile tedavi edilen, tedavi öncesi DA-MRG ve standart T2 ağırlıklı MRG'si olan 135 prostat kanserli hasta çalışmaya dahil edildi. Prostat biyopsisinden medyan 8.1 hafta sonra çekilen DA-MRG' lerden ADC ve normalize edilmiş ADC (nADC) değerleri ölçüldü. ADC değerleri ve klinik risk faktörleri arasındaki ilişkiyi araştırmak için Pearson korelasyon testi kullanıldı. Düşük, orta ve yüksek risk hastalarda ADC değerleri sırası ile 0.873±0.122×10-3 mm 2 /s, 0.763±0.124×10 -3 mm 2 /s ve 0.701±0.132×10-3 mm 2 /s (p = 0.001) idi. RT öncesi PSA değerleri <10 ng/mL olan hastalar, RT öncesi PSA değerleri 10-20 ng/ mL (p= 0.02) veya >20 ng/mL (p< 0.001) olan hastalara göre istatistiksel olarak anlamı derecede yüksek ADC değerlerine sahipti. Gleason Skoru <7 olan hastalar için ortalama ADC skoru, gleason 7 (p = 0.001) veya >7 (p < 0.001) olanlara göre anlamlı derecede yüksekti. Klinik evre <T2b olan hastaların ADC değerleri, evre 2b (p= 0.001) ve >2b (p < 0.001) hastalara ...