Comparative study between monoexponential and biexponential diffusion weighted imaging sequences in multiparametric prostate magnetic resonance imaging / Estudo comparativo entre as sequências de difusão monoexponencial e biexponencial na ressonância magnética multiparamétrica da próstata

ABSTRACT

ABSTRACT Objective: To compare qualitatively and quantitatively, in terms of image quality, a new biexponential diffusion sequence protocol with the standard monoexponential diffusion protocol on multiparametric prostate magnetic resonance imaging. Methods: This study had a prospective data collection and cross-sectional analysis. Between August and November 2017, a total of 70 patients who underwent multiparametric prostate magnetic resonance imaging due to clinical suspicion of prostatic neoplasia were recruited. The images obtained were evaluated by two independent readers regarding subjective/qualitative criteria (six criteria) and objective/quantitative criteria (three criteria), always comparing the monoexponential to biexponential acquisition protocols. The results were compared by statistical analysis (interobserver agreement − Gwet coefficient; analysis of the qualitative variables − Stuart-Maxwell test; and analysis of the quantitative variables − Wilcoxon test). Results: After exclusion of four patients, the final sample consisted of 66 patients. A good/excellent inter observer agreement was stablished for subjective criteria (except in one criteria). For the qualitative analysis the amount of good or excellent evaluations was higher for the monoexponential protocol (except in one category), with evidence of significant differences for three criteria (diffusion weighted imaging global quality; diffusion weighted imaging signal-to-noise ratio; and apparent diffusion coefficient signal-to-noise ratio). For the quantitative data analysis, the monoexponential protocol showed less variability of the anteroposterior diameters, meaning less distortion of the images, and better estimated signal-to-noise ratio. Conclusion: In our data, the quality of the images of the monoexponential standard diffusion sequence was qualitatively and quantitatively superior to those of the biexponential diffusion weighted imaging sequence.

RESUMO

RESUMO Objetivo: Comparar qualitativa e quantitativamente, em termos de qualidade de imagem, um novo protocolo de sequência de difusão biexponencial com o protocolo de difusão monoexponencial padrão, em ressonância magnética multiparamétrica da próstata. Métodos: Estudo com coleta prospectiva e análise transversal. Entre agosto e novembro de 2017, foram recrutados 70 pacientes que realizaram ressonância magnética multiparamétrica da próstata, por suspeita de neoplasia prostática. As imagens obtidas por ambas as sequências foram avaliadas por dois leitores independentes, quanto a critérios de avaliação subjetiva/qualitativa (seis critérios) e objetiva/quantitativa (três critérios), sempre comparando os protocolos de aquisição monoexponencial e biexponencial. Os resultados foram comparados por análise estatística (concordância interobservador − coeficiente de Gwet; análise das variáveis qualitativas − teste de Stuart-Maxwell; e análise das variáveis quantitativas − testes de Wilcoxon). Resultados: Após exclusão de quatro pacientes, a amostra final foi composta por 66 pacientes. Uma boa/excelente concordância interobservador foi estabelecida para critérios subjetivos (exceto em um critério). Para a análise qualitativa, a quantidade de avaliações boas ou excelentes foi maior para o protocolo monoexponencial (exceto em uma categoria), com evidências de diferenças significativas para três critérios (qualidade global da imagem ponderada em difusão, relação sinal-ruído na imagem ponderada em difusão e relação sinal-ruído ADC). Para a análise quantitativa dos dados, o protocolo monoexponencial apresentou menor variabilidade dos diâmetros anteroposteriores, o que significou menos distorção das imagens, e melhor relação sinal-ruído estimada. Conclusão: Em nossos dados, a qualidade das imagens da sequência de difusão padrão monoexponencial foi qualitativa e quantitativamente superior àquelas da sequência teste biexponencial.