どうも、Beyond the Pixelです。前立腺がんは、世界中の男性において2番目に多く診断されるがんです。その診断において、MRI（磁気共鳴画像）を用いた多因子MRI（mpMRI）は、臨床的に重要な前立腺がん（csPCa: International Society of Urological Pathology (ISUP) Grade Group ≥ 2と定義されるもの）の検出を向上させ、低リスクの対象者における不必要な生検を減らす上で重要なツールとなっています。しかし、PI-RADS（Prostate Imaging Reporting and Data System）v2.1と呼ばれる標準化されたMRI評価システムにおいて、「PI-RADS 3」と分類される病変は、診断上の大きな課題を提示します。これらの病変は「曖昧」と見なされ、そのがん検出率は10.3%から55.8%と非常に幅広く、csPCaに関しては3.4%から46.5%とされています。その結果、PI-RADS 3病変の多くは、csPCaに対する陽性予測値が25%未満であるにもかかわらず、生検を受けることになります。この状況を改善するため、平均見かけの拡散係数（mADC）や前立腺特異抗原密度（PSAD）などの定量的バイオマーカーの活用が注目されています。本研究は、これらの定量的MRIおよび臨床マーカーがPI-RADS 3病変の層別化にどのように貢献するかを、前立腺の解剖学的領域（辺縁帯：PZ、移行帯：TZ）ごとに評価することを目的としています。
Figure 1. FIGURE 1 | Flowchart showing patient selection, exclusion criteria, and lesion stratification based on anatomical zone and histopathologic out- come. Five patients had lesions in both the PZ and TZ, and three patients had both cancerous and non-cancerous PZ lesions; therefore, subgroup patient counts are not additive. ciPCa, clinically insignificant prostate cancer; csPCa, clinically significant prostate cancer.解説: このフローチャートは、研究における対象者の選定、除外基準、および解剖学的領域と病理組織学的結果に基づいた病変の層別化を示しています。合計1074件のPI-RADS 3病変が候補として特定され、厳格な基準（生検未実施、臨床データや画像データの不備など）に基づいて883件の病変記録が除外された後、171名の対象者から191個のPI-RADS 3病変が最終解析に含まれました。これらの病変は、辺縁帯（PZ）と移行帯（TZ）に分類され、それぞれ癌性病変と非癌性病変、そして臨床的に重要な前立腺がん（csPCa）と臨床的に重要でない前立腺がん（ciPCa）に細分化されています。
Table 2. TABLE 2 | MRI acquisition parameters for prostate imaging sequences across Siemens and Philips 3.0 T systems.解説: この表は、シーメンス社とフィリップス社の3.0テスラシステムにおける前立腺撮像シーケンスのMRI取得パラメータをリストしています。2D T2w TSE、3D T2w TSE、DWI、T1w FS、DCEといった各シーケンスについて、取得時間、TR、TE、空間分解能、取得マトリックス、スライス厚、FOV、位相エンコーディング方向、DWIのエコープレナーイメージング因子、励起回数などの詳細なパラメータが示されています。
解析された指標には、mADC、PSA（前立腺特異抗原）、PSAD、前立腺体積、BMIが含まれます。これらの指標と悪性度との関連性、および診断性能を評価するために、ロジスティック回帰分析とROC（Receiver Operating Characteristic）曲線分析が実施されました。病変は、病理組織学的結果に基づいて癌性または非癌性に分類され、さらにISUP Grade Group ≥ 2のcsPCaと、Grade Group 1の臨床的に重要でない前立腺がん（ciPCa）に細分類されました。解析は、辺縁帯（PZ）と移行帯（TZ）の領域ごとに別々に行われました。
Table 1. TABLE 1 | Patient demographics and clinical characteristics stratified by histopathologic outcome and anatomical zone (peripheral zone vs. transition zone).解説: この表は、病理組織学的結果と解剖学的領域（辺縁帯：PZ対移行帯：TZ）で層別化された対象者の人口統計学的および臨床的特徴を示しています。年齢、人種、BMI、前立腺体積、PSA、PSADといった情報が、PZの癌性・非癌性病変、TZの癌性・非癌性病変を持つ対象者について平均値またはカウントで記載されています。例えば、PZの癌性病変を持つ対象者の平均年齢は70歳で、PSADは0.17±0.12 ng/mL^2でした。
Table 3. TABLE 3 | MRI characteristics of PI-RADS 3 lesions stratified by anatomical zone (PZ vs. TZ) and histopathologic outcome (cancer vs. non-cancer).解説: この表は、解剖学的領域（PZ対TZ）および病理組織学的結果（癌対非癌）で層別化されたPI-RADS 3病変のMRI特性とその他の特性を示しています。病変サイズ、病変位置（右葉、左葉、頂部、中央、基部、腺の前部、後部、内側、外側）、DCEパターン、病変形態（地理的、レンズ状、線状、結節状、くさび形など）、BPH（良性前立腺肥大症）の程度、正中葉肥大の有無、および生検の種類（経直腸または経会陰）といった情報が、PZとTZの癌性・非癌性病変についてカウントまたは平均値で記述されています。
結果：領域ごとの指標の有効性
この研究で評価された191個のPI-RADS 3病変のうち、133個（69%）が辺縁帯（PZ）に、58個（31%）が移行帯（TZ）に位置していました。PZでは51個が癌性（うちcsPCaが35%）、82個が非癌性でした。TZでは23個が癌性（うちcsPCaが52%）、35個が非癌性でした。PZ病変では、mADC値は癌性病変で非癌性病変よりも有意に低く（885±165 vs. 1068±168 × 10^-6 mm^2/s）、PSAD値は癌性病変で有意に高かった（0.17±0.12 vs. 0.12±0.06 ng/mL^2）です。前立腺体積は癌性病変で有意に低かった（45±17 vs. 59±32 mL）。
Figure 2. FIGURE 2 | (a–c) Axial T2-weighted image (a), diffusion-weighted imaging (DWI) (b), and apparent diffusion coefficient (ADC) map (c) of a 1.0-cm focal nodular lesion in the right apical anterolateral peripheral zone (PZ) with a mean apparent diffusion coefficient (mADC) value of 680 × 10−6 mm2/s. Targeted biopsy confirmed clinically significant prostate cancer. (d–f) Axial T2-weighted image (d), DWI (e), and ADC map (f) of a 2.0-cm ill-defined geographic lesion in the PZ with a mADC value of 1030 × 10−6 mm2/s. Targeted biopsy was benign. Arrows indicate the lesions.解説: この図は、辺縁帯（PZ）における異なる病変のMRI画像を示しています。上段（a-c）は、右頂部前外側PZの1.0cmの結節性病変の軸位T2強調画像（a）、拡散強調画像（b）、および見かけの拡散係数（ADC）マップ（c）です。この病変のmADC値は680×10^-6 mm^2/sで、標的生検により臨床的に重要な前立腺がんと診断されました。下段（d-f）は、PZの2.0cmの境界不明瞭な地理的病変の軸位T2強調画像（d）、拡散強調画像（e）、およびADCマップ（f）です。この病変のmADC値は1030×10^-6 mm^2/sで、標的生検では良性と診断されました。矢印は病変の位置を示しています。
Figure 3. FIGURE 3 | Receiver operating characteristic (ROC) curves for mean apparent diffusion coefficient (mADC), prostate-specific antigen density (PSAD), and combined models in the peripheral zone (a) and transition zone (b). The combined models are shown in (teal: mADC + PSAD; red: mADC + prostate volume [PV] + PSAD).解説: この図は、辺縁帯（a）と移行帯（b）における、mADC、PSAD、およびそれらの組み合わせモデルの受信者動作特性（ROC）曲線を示しています。結合モデルは、mADCとPSADの組み合わせ（ティール色）およびmADCと前立腺体積（PV）とPSADの組み合わせ（赤色）で示されています。ROC曲線は、各パラメータまたは組み合わせモデルが悪性病変と良性病変をどれだけうまく判別できるかを示し、曲線下面積（AUC）が高いほど診断性能が高いことを意味します。
TZ病変では、mADC値は癌性病変で非癌性病変よりも有意に低く（670±127 vs. 832±179 × 10^-6 mm^2/s）、PSAD値は癌性病変で有意に高かった（0.19±0.10 vs. 0.09±0.10 ng/mL^2）です。前立腺体積も癌性病変で有意に低かった（52±27 vs. 81±48 mL）。
Figure 4. FIGURE 4 | (a–c) Axial T2-weighted image (a), diffusion-weighted imaging (DWI) (b), and apparent diffusion coefficient (ADC) map (c) of a fo- cal nodular T2-hypointense lesion with relatively circumscribed margins in the left anteromedial transition zone with markedly low mean apparent diffusion coefficient (mADC) value of 600 × 10−6 mm2/s. Targeted biopsy confirmed clinically significant prostate cancer. (d–f) Axial T2-weighted image (d), DWI (e), and ADC map (f) of a round-to-ovoid, relatively circumscribed lesion within background nodular benign prostatic hyperplasia in the right transition zone with a mADC value of 1160 × 10−6 mm2/s. Histopathology was benign. Arrows indicate the lesions.解説: この図は、移行帯（TZ）における異なる病変のMRI画像を示しています。上段（a-c）は、左前内側TZのT2低信号で比較的境界明瞭な局所結節性病変の軸位T2強調画像（a）、拡散強調画像（b）、および見かけの拡散係数（ADC）マップ（c）です。この病変のmADC値は600×10^-6 mm^2/sで、標的生検により臨床的に重要な前立腺がんと診断されました。下段（d-f）は、右TZの良性前立腺肥大症（BPH）背景内の円形から卵円形、比較的境界明瞭な病変の軸位T2強調画像（d）、拡散強調画像（e）、およびADCマップ（f）です。この病変のmADC値は1160×10^-6 mm^2/sで、病理組織学的検査では良性と診断されました。矢印は病変の位置を示しています。
Table 4. TABLE 4 | Diagnostic performance of individual and combined parameters for PI-RADS 3 lesions in the peripheral zone (PZ) and transition zone (TZ).解説: この表は、辺縁帯（PZ）と移行帯（TZ）におけるPI-RADS 3病変の個別のパラメータおよび組み合わせパラメータの診断性能を要約しています。ROC曲線から導出された曲線下面積（AUC）、Youden指数を用いて選択されたコホート由来の閾値、感度、特異度、陽性予測値（PPV）、推定される生検回避率、および見逃された癌性病変とcsPCa（臨床的に重要な前立腺癌）の数が示されています。
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