剪切波彈性成像聯(lián)合多參數(shù)MRI對臨床顯著性前列腺癌的診斷價(jià)值

賈海云 王佳強(qiáng) 周曉瑩 常 藝 王勝利

前列腺癌（prostate cancer，PCa）是成年男性最常見的惡性腫瘤，也是男性癌癥相關(guān)死亡的第二大原因［1］。近年來，我國PCa 發(fā)病率呈逐年上升趨勢。根據(jù)穿刺活檢病理結(jié)果可將其分為臨床顯著性前列腺癌（clinically significant prostate cancer，csPCa）與臨床不顯著前列腺癌（clinically insignificant prostate cancer，cisPCa）。既往研究［2］表明，絕大多數(shù)cisPCa 因其病變范圍較小或浸潤性較弱較少影響男性的身體健康或出現(xiàn)臨床癥狀。故提高對csPCa 的診斷準(zhǔn)確性可以避免不必要的穿刺活檢。研究［3-4］表明，剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）和多參數(shù)MRI（multi-parameter MRI，mpMRI）對前列腺癌的診斷均具有較高的敏感性和特異性。本研究通過聯(lián)合SWE、mpMRI 及臨床指標(biāo)，建立預(yù)測模型，探討其對csPCa 的診斷價(jià)值，旨在為臨床精準(zhǔn)診斷及干預(yù)csPCa提供參考依據(jù)。

資料與方法

一、研究對象

選取2020年10月至2022年1月我院泌尿外科疑診為PCa并行超聲引導(dǎo)下前列腺穿刺活檢的患者74例，根據(jù)病理結(jié)果分為csPCa組17例，非PCa+cisPCa組57例。所有患者穿刺前均需行血清前列腺特異性抗原（prostate-specific antigen，PSA）、SWE 及 MRI 檢查。csPCa 診斷標(biāo)準(zhǔn)［5］：①Gleason 評分≥3+4 分；②至少 3 針活檢組織陽性；③至少1 針PCa 組織占比超過該條帶50%。只要符合其中一條即可診斷為csPCa。排除標(biāo)準(zhǔn)：①接受前列腺治療、凝血功能異常、合并其他系統(tǒng)功能嚴(yán)重不全、嚴(yán)重內(nèi)痔、肛裂及精神類疾病的患者［6］；②各種原因?qū)е耂WE圖像充盈缺損；③MRI提示PCa 癌侵犯精囊腺或膀胱及發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者（骨轉(zhuǎn)移及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等）。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.SWE 檢查：使用法國聲科Aixplorer 彩色多普勒超聲診斷儀，端掃式腔內(nèi)探頭，頻率3~12 MHz?；颊呷∽髠?cè)臥位，膝關(guān)節(jié)彎曲，充分暴露肛門。探頭緩慢進(jìn)入患者直腸內(nèi)，調(diào)整探頭角度，清晰顯示前列腺，于前列腺最大橫切面測量左右徑，于正中矢狀切面測量前后徑和上下徑，根據(jù)橢圓球體公式計(jì)算前列腺體積（PV），具體：PV=0.52×上下徑×左右徑×前后徑。然后切換至SWE 模式，對前列腺尖部至底部依次成像，由兩名具有5 年以上SWE 檢查經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)師在不知病理結(jié)果的情況下進(jìn)行圖像分析，當(dāng)圖像上顯示異常區(qū)域時(shí)，測量異常區(qū)域楊氏模量值及其對側(cè)區(qū)域楊氏模量值，包括楊氏模量最大值（Emax）、平均值（Emean）及最小值（Emin），注意避開鈣化區(qū)域（圖1），計(jì)算兩者楊氏模量差值（Emax 差、Emean 差和Emin差）；如未顯示異常區(qū)域，測量雙側(cè)前列腺外周帶后外側(cè)區(qū)域楊氏模量值（圖2），計(jì)算兩者楊氏模量差值。同一感興趣區(qū)均重復(fù)測量3次取平均值。

圖1 PCa患者SWE于前列腺右側(cè)體部移行帶發(fā)現(xiàn)異常區(qū)域，測量異常區(qū)域及其對側(cè)區(qū)域楊氏模量值

圖2 良性前列腺增生患者SWE 未顯示異常區(qū)域，測量雙側(cè)前列腺外周帶后外側(cè)區(qū)域楊氏模量值

2.mpMRI 檢查：使用聯(lián)影公司uMR770 3.0T 磁共振掃描儀。采用經(jīng)腹外置相控陣線圈進(jìn)行T1WI、T2WI、擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）、表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）和動態(tài)增強(qiáng)掃描（DCE），均由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)師在不知病理結(jié)果的情況下進(jìn)行分析，并根據(jù)前列腺影像報(bào)告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)（prostate imaging reporting and date system，PI-RADS）v2 指南進(jìn)行分級，PI-RADS 評分<3 分為陰性，≥3 分為陽性。如MRI 上有多處病變，僅考慮最高的PI-RADS評分［7］。

3.超聲引導(dǎo)下行系統(tǒng)+靶向（12+X）穿刺活檢：系統(tǒng)穿刺采用12 針點(diǎn)位，對于MRI 及SWE 顯示較明確可疑區(qū)域的患者，行1~2針靶向穿刺，穿刺途徑包括經(jīng)直腸途徑和經(jīng)會陰途徑。組織學(xué)結(jié)果均由同一具有10年以上工作經(jīng)驗(yàn)的病理科醫(yī)師報(bào)告，并根據(jù)Gleason分級標(biāo)準(zhǔn)對PCa進(jìn)行分級。

4.收集患者臨床資料，包括年齡、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、總前列腺特異抗原（tPSA）、游離前列腺特異抗原（fPSA）、fPSA 與tPSA 的比值（%fPSA）、前列腺特異抗原密度（PSAD）、穿刺方式。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示，兩組比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（Q1，Q3）表示，兩組比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例表示，采用χ2檢驗(yàn)或Fisher 精確檢驗(yàn)。應(yīng)用單因素和多因素Logistic逐步回歸分析篩選csPCa的獨(dú)立預(yù)測因子。繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析并比較回歸模型預(yù)測概率值與各獨(dú)立預(yù)測因子預(yù)測csPCa 的診斷效能。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、兩組臨床資料比較

兩組 tPSA、fPSA、PSAD 及 PV 比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）；年齡、BMI、%fPSA 及穿刺方式比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

表1 兩組臨床資料比較

二、兩組SWE參數(shù)及PI-RADS評分比較

csPCa 組 Emax 差、Emean 差及 Emin 差顯著高于非PCa+cisPCa組，且PI-RADS 評分以≥3 分為主（16/17），兩組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。見表2 和圖3，4。

圖3 csPCa組SWE及MRI圖像

圖4 非PCa+cisPCa組SWE及MRI圖像

表2 兩組SWE參數(shù)及PI-RADS評分比較

三、csPCa的單因素和多因素Logistic逐步回歸分析

將單因素分析中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)納入多因素Logistic回歸分析，tPSA、PV、Emax差及PI-RADS評分是csPCa的獨(dú)立預(yù)測因子（OR=1.042、0.939、1.060、11.493）。建立模型的回歸方程：Y（P）=-2.213-0.063×PV+0.058×Emax差+2.442×PI-RADS評分+0.041×tPSA。見表3。

表3 csPCa的單因素和多因素Logistic逐步回歸分析

四、ROC曲線分析

將csPCa 的多因素Logistic 回歸模型預(yù)測概率值與各獨(dú)立預(yù)測因子（tPSA、PV、Emax 差及PI-RADS 評分）進(jìn)行ROC 曲線分析，結(jié)果顯示回歸模型預(yù)測概率值為 0.385 時(shí)診斷 csPCa 的曲線下面積（AUC）為0.954，敏感性為0.882，特異性為0.947，其AUC 均高于各獨(dú)立預(yù)測因子。見表4和圖5。

圖5 各獨(dú)立預(yù)測因子及回歸模型預(yù)測概率值診斷csPCa 的ROC曲線圖

表4 ROC曲線分析各獨(dú)立預(yù)測因子及回歸模型預(yù)測概率值診斷csPCa的效能

討 論

目前，超聲檢查是前列腺疾病的首選影像學(xué)方法，然而前列腺良、惡性病變特征在二維超聲圖像上有較多的重疊，導(dǎo)致二維超聲對前列腺惡性病變診斷準(zhǔn)確率較低［8］。SWE可根據(jù)不同的彩色分布直觀地反映組織的硬度，對前列腺病變進(jìn)行定性和定量分析。mpMRI 在前列腺惡性病變檢測、定位及診斷中優(yōu)勢明顯［9］，基于 mpMRI 的 PI-RADS 評分系統(tǒng)可以減少模糊的影像描述及影像診斷，使前列腺影像報(bào)告更加標(biāo)準(zhǔn)化，對csPCa 有較好的診斷價(jià)值。本研究通過聯(lián)合SWE、mpMRI 及臨床指標(biāo)建立預(yù)測模型，探討其對csPCa 的診斷效能，以期幫助臨床早期評估前列腺發(fā)生顯著惡性病變的風(fēng)險(xiǎn)。

本研究結(jié)果顯示，csPCa 組 tPSA、fPSA 及 PSAD 均顯著高于非 PCa+cisPCa 組（均P<0.05），tPSA 診斷csPCa 的 AUC 為 0.785，表明血清 PSA 對 csPCa 有一定的診斷價(jià)值，與王焰峰等［10］研究報(bào)道一致。SWE 檢查顯示，csPCa 組 Emax 差、Emean 差及 Emin 差均高于非PCa+cisPCa 組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。分析原因?yàn)閏sPCa 因腫瘤組織質(zhì)地較硬且硬度不均在SWE 圖像上呈不對稱的彩色分布，而cisPCa 因其病變范圍較小或浸潤能力較弱，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變并不能引起硬度與周圍正常組織太大的差別，在SWE 圖像上無法顯示出明顯的彩色差異，與吳凡等［11］研究結(jié)果類似。

既往研究［12］指出，年齡和 BMI 均是 PCa 的危險(xiǎn)因素。但本研究結(jié)果顯示，兩組年齡和BMI 比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，分析原因?yàn)閲鴥?nèi)PCa 的發(fā)病率和病死率呈逐年上升的趨勢，且中國人口老齡化問題加劇與生活條件日益改善，導(dǎo)致年齡和BMI 對PCa 的輔助診斷作用逐漸減弱。

PCa 因早期臨床癥狀不明顯，使其臨床診斷較為困難。目前，PCa的診斷主要依賴于穿刺活檢，但是參考單獨(dú)的超聲、直腸指診、PSA或MRI結(jié)果常導(dǎo)致不必要的穿刺活檢［13］，給患者帶來心理及身體上的創(chuàng)傷?；诖耍狙芯柯?lián)合SWE、mpMRI及臨床指標(biāo)，建立了預(yù)測csPCa 的Logistic 回歸模型，發(fā)現(xiàn)其診斷csPCa 的AUC 為 0.954，優(yōu)于 Emax 差及 PI-RADS 評分等獨(dú)立預(yù)測因子，說明聯(lián)合SWE、MRI及臨床指標(biāo)對csPCa 有較高的診斷價(jià)值。當(dāng)回歸模型預(yù)測概率值的截?cái)嘀禐?.385時(shí)，敏感性為0.882，特異性為0.947，使用回歸模型作為csPCa的診斷標(biāo)準(zhǔn)，可幫助超過1/2的患者（54/74）避免不必要的穿刺活檢，僅漏診了約3%（2/74）的csPCa 病例，可見該回歸模型對臨床判斷是否需行前列腺穿刺活檢有一定的參考價(jià)值。

綜上所述，基于SWE 及mpMRI 建立的多因素Logistic回歸模型對預(yù)測csPCa 具有較好的診斷效能，可幫助泌尿科醫(yī)師就前列腺活檢的必要性做出決定，避免患者行不必要的活檢，以達(dá)到精準(zhǔn)診治的目的。但本研究排除了SWE 充盈缺損的患者、MRI 提示PCa 侵犯精囊腺或膀胱，以及發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者，以致csPCa 患者樣本量較少，且未能對csPCa 具體Gleason 評分進(jìn)一步分析；未來仍需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證。