微血管密度在經(jīng)直腸超聲血流動力學檢測鑒別診斷前列腺癌和慢性前列腺炎中的應用及其評價

盧鳳迎,廖新紅,李智賢,高 泳,李天宇

(1.廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院超聲科,廣西南寧 530021;2.廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科,廣西南寧 530021)

微血管密度在經(jīng)直腸超聲血流動力學檢測鑒別診斷前列腺癌和慢性前列腺炎中的應用及其評價

盧鳳迎1,廖新紅1,李智賢1,高 泳1,李天宇2

(1.廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院超聲科,廣西南寧 530021;2.廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科,廣西南寧 530021)

目的:探討微血管密度(MVD)在經(jīng)直腸超聲血流動力學檢測鑒別診斷前列腺癌和慢性前列腺炎中的應用價值,為二者的鑒別診斷提供影像學依據(jù)。方法:共收集61例臨床疑為前列腺癌患者,均經(jīng)直腸超聲掃查及超聲引導下穿刺活檢,病理證實38例前列腺癌和23例慢性前列腺炎,分組進行病例回顧性分析,對2組患者前列腺可疑病灶動脈收縮期峰值血流速度(Vs)和血運分級進行對比分析。對前列腺活檢組織用CD34免疫組織化學染色后采用Weinder方法測定MVD。結(jié)果:前列腺癌組患者可疑病灶Vs和血運分級明顯高于慢性前列腺炎組(P＜0.05)。前列腺癌組和慢性前列腺炎組MVD分別為46.70±13.87和34.38±7.28(P＜0.05)。前列腺癌(C＋D)期和(A＋B)期組MVD分別為56.99±12.85和39.97±10.21(P＜0.05);前列腺癌Gleason評分≥7分的Gleason高評分組和＜7分的Gleason低評分組MVD分別為53.79±13.30和36.96±7.24(P＜0.05)。前列腺癌可疑病灶Vs及血運分級與前列腺癌組織MVD呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r＝0.793,P＜0.05;r＝0.723, P＜0.05)。結(jié)論:超聲影像顯示的前列腺癌Vs和血運分級能較好地反映腫瘤組織內(nèi)微血管的變化,且前列腺癌患者可疑病灶或血流豐富區(qū)Vs及血運分級明顯高于慢性前列腺炎患者;Vs和血運分級可作為前列腺癌和慢性前列腺炎鑒別診斷的有用指標。

前列腺腫瘤;慢性前列腺炎;超聲血流動力學;微血管密度

前列腺癌是男性泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤。在美國,前列腺癌發(fā)病率位居第1位,約占所有惡性腫瘤的29%[1]。前列腺癌在我國的發(fā)病率也呈現(xiàn)快速上升趨勢并伴有低齡化的趨勢,有報道[2]估計2012年我國男性前列腺癌死亡率達到5.63/ 10萬。前列腺癌與慢性前列腺炎均可導致前列腺特異性抗原(PSA)升高和前列腺增大,經(jīng)直腸超聲檢查是前列腺癌早期診斷的重要方法之一,但是前列腺癌與慢性前列腺炎的二維超聲表現(xiàn)缺乏特異性,早期診斷并不滿意。目前國內(nèi)外對于前列腺癌的超聲表現(xiàn)已有較多研究[3-6],但是對于慢性前列腺炎的超聲表現(xiàn),尤其是前列腺癌和慢性前列腺炎鑒別診斷方面的研究較少。本研究旨在通過回顧性分析前列腺癌和慢性前列腺炎經(jīng)直腸超聲血流動力學表現(xiàn)與微血管密度(microvascular density, MVD)的關(guān)系,為二者鑒別診斷提供更豐富的影像學信息。

1 資料與方法

1.1 研究對象收集2013年4月—2014年1月廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科收治的疑為前列腺癌患者61例,均經(jīng)直腸超聲掃查及超聲引導下穿刺活檢,病理證實為前列腺癌38例、慢性前列腺炎23例,分組進行病例回顧性分析。前列腺癌組38例,年齡58～84歲,平均年齡73.4歲;慢性前列腺炎組23例,年齡49～85歲,平均年齡63.6歲。前列腺癌病理檢查均為腺癌,按Gleason評分將≥7分者作為高Gleason評分組,22例; ＜7分者作為低Gleason評分組,16例。前列腺癌臨床分期根據(jù)Whitmore-Iewett分期系統(tǒng)分為: A＋B期(非浸潤轉(zhuǎn)移)23例,C＋D期(浸潤轉(zhuǎn)移) 15例。

1.2 經(jīng)直腸超聲采用GE LOG E9超聲診斷儀(美國GE公司生產(chǎn)),EV8C4-S腔內(nèi)探頭,頻率為4～8 MHz。檢查時患者適當充盈膀胱,取左側(cè)臥位,屈膝,雙手抱住膝關(guān)節(jié),充分暴露肛周會陰部位。在探頭上涂少量耦合劑,套上乳膠套,插入肛門顯示前列腺圖像。橫向及縱向二維掃查,觀察并記錄前列腺形態(tài)、大小、內(nèi)外腺分界及有無結(jié)節(jié)(結(jié)節(jié)大小、形態(tài)、邊界、回聲和血流灌注情況等),腺體回聲不均時結(jié)合彩色多普勒超聲觀察有無血流豐富區(qū),測定前列腺病灶或血流豐富區(qū)動脈的收縮期峰值血流速度(Vs),詳細觀察相應處血運分級(將血流顯示情況分為4級,0級:血流信號稀少,呈星點狀;1級:血流信號稍多,呈短棒狀、細枝狀;2級:血流信號較豐富,呈枝狀; 3級:血流信號較豐富,呈枝狀、簇叢狀[7])。

1.3 免疫組織化學法穿刺的前列腺標本用10%中性甲醛固定,點陣列石蠟包埋,4μm切片,二甲苯脫蠟,系列乙醇脫水,HE染色。應用單克隆抗體CD34對所有標本行免疫組織化學染色,所用抗體和試劑盒均購自福建邁新公司。采用鏈霉素抗生物素蛋白過氧化物酶連接法(SP法)。CD34染色判定標準及MVD測定:在前列腺間質(zhì)區(qū)染成棕黃色的與周圍其他組織有明顯界限的內(nèi)皮細胞或內(nèi)皮細胞簇團或血管腔面積＜8個紅細胞且管壁無肌層帶,計為1個微血管。MVD測定參照校正的Weidner方法[8]進行,即先在低倍鏡(×100)下觀察整個切片,選擇內(nèi)皮細胞染色最密集的區(qū)域,即“熱點”(hotspot),然后在高倍鏡(×200)下選擇5個不重復的視野,分別進行血管計數(shù),計算其平均值作為該病例的MVD。凡管腔大于8個紅細胞、炎性反應、肉芽、壞死區(qū)和帶有較厚肌層的血管均不計入總數(shù)。

1.4 統(tǒng)計學分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計處理。血流動力學指標Vs以±s表示,組間比較采用t檢驗;血運分級組間比較采用χ2檢驗;Vs與MVD的相關(guān)性采用直線相關(guān)分析,血運分級與MVD的相關(guān)性采用Spearman等級相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 2組患者經(jīng)直腸超聲表現(xiàn)本研究中前列腺癌和慢性前列腺炎患者的超聲聲像圖表現(xiàn)均可分為局限型和彌漫型,具體如下:前列腺癌局限型二維超聲表現(xiàn)為前列腺內(nèi)1個或多個異?；芈暯Y(jié)節(jié),以低回聲為主,少部分為等回聲或混合回聲,形態(tài)不規(guī)則,分葉狀改變,邊界不清楚,呈毛刺樣(圖1A),彩色多普勒血流成像(color Doppler flow imaging,CDFI)表現(xiàn)結(jié)節(jié)內(nèi)或邊緣見較豐富血流信號,多為1～2級;前列腺癌彌漫型二維超聲主要表現(xiàn)為前列腺形態(tài)失常、不規(guī)整,包膜連續(xù)性變薄甚至可中斷,邊界模糊,兩側(cè)不對稱,內(nèi)外腺之間分界不清,外腺區(qū)回聲強弱不均勻(圖1B), CDFI可見不對稱異常血流豐富區(qū)。慢性前列腺炎局限型二維超聲主要表現(xiàn)為前列腺內(nèi)結(jié)節(jié)回聲,多呈低或混合回聲改變,邊界清晰,形態(tài)尚規(guī)則(圖2A),CDFI可見結(jié)節(jié)區(qū)無明顯血流信號;慢性前列腺炎彌漫型二維超聲主要表現(xiàn)為前列腺形態(tài)正常,輪廓清晰,兩側(cè)對稱,內(nèi)外腺之間分界欠清,腺體回聲強弱不均勻(圖2B),CDFI前列腺血流稍豐富或血流分布未見明顯異常。

2.2 前列腺癌與慢性前列腺炎患者超聲血流動力學指標前列腺癌組患者Vs明顯加快,血供豐富,信號集中,簇狀或者枝狀;而慢性前列腺炎組患者血供稍豐富,稀疏分布于內(nèi)、外腺,以外腺稍明顯。前列腺癌組和慢性前列腺炎組患者Vs分別為(29.77±11.53)cm·s－1和(19.38± 4.78)cm·s－1,二者比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。前列腺癌組患者血運分級2級以上有14例,慢性前列腺炎組血運分級2級以上有6例,前列腺癌組血運分級明顯高于慢性前列腺炎組(P＜0.05)。見表1和圖3(插頁六)。

圖1 前列腺癌局限型(A)和彌漫型(B)超聲表現(xiàn)Fig.1 Ultrasonic manifestations of focal prostate cancer (A)diffuse prostate cancer(B)

圖2 慢性前列腺炎局限型(A)和彌漫型(B)超聲表現(xiàn)Fig.2 Ultrasonic manifestations of focal chronic prostatitis (A)and diffuse chronic prostatitis(B)

表1 前列腺癌組和慢性前列腺炎患者超聲血流動力學指標Tab.1 Ultrasound hemodynamic indexes of patients in prostate cancer group and chronic prostatitis group

2.3 前列腺癌和慢性前列腺炎患者的MVD在CD34免疫組織化學染色計數(shù)高倍鏡(×200)下觀察,前列腺癌患者前列腺組織中微血管密集豐富(圖4A,見插頁六);而慢性前列腺炎患者前列腺組織中微血管稀疏(圖4B,見插頁六)。前列腺癌組和慢性前列腺炎組MVD分別為46.70±13.87 和34.38±7.28,二者比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05);前列腺癌(C＋D)期和(A＋B)期組MVD分別為56.99±12.85和39.97±10.21,二者比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05);前列腺Gleason高評分組和低評分組MVD分別為53.79±13.30和36.96±7.24,二者比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。

2.4 前列腺癌血流動力學指標與MVD的關(guān)系前列腺癌可疑病灶Vs及血運分級與前列腺癌組織MVD呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r＝0.793,P＜0.05; r＝0.723,P＜0.05)。見表2。

表2 前列腺癌血流動力學指標與MVD的相關(guān)性Tab.2 Correlation between hemodynamic indexes and MVD of prostate cancer

3 討論

前列腺在解剖上分為尿道周圍帶、移行帶、中央帶和外周帶,其中中央帶及外周帶稱為外腺區(qū),前列腺癌與慢性前列腺炎均好發(fā)于此區(qū)。二者于單純二維超聲下表現(xiàn)缺乏特異性,多表現(xiàn)為外腺區(qū)的結(jié)節(jié)回聲,或腺體回聲強弱不均勻,二者的超聲表現(xiàn)有重疊性,容易互相混淆,導致單純的二維超聲難以區(qū)分,這主要由于慢性前列腺炎以炎性增生為主,而前列腺癌同時伴有炎性增生存在。

前列腺癌是一種依賴于新血管生成的實體瘤,新生血管形成是腫瘤生長、浸潤和轉(zhuǎn)移的重要條件[9]。有研究[10]發(fā)現(xiàn):當腫瘤體積生長超過1～2 mm3時,就出現(xiàn)因供給彌散距離過大而不能從周圍汲取足夠的氧和營養(yǎng)物質(zhì),但在腫瘤組織不斷地釋放腫瘤血管生長因子刺激自身情況下,就會產(chǎn)生新的血管生成以及建立異常血管結(jié)構(gòu),供應腫瘤細胞足夠的氧和營養(yǎng)物質(zhì),使其生長速度迅速加快,逐漸向周圍浸潤;又因有了異常血管作為通路,腫瘤細胞可以進入血液循環(huán)進而發(fā)生血行轉(zhuǎn)移的幾率增大。房東亮等[11]研究發(fā)現(xiàn):新血管生成在慢性前列腺炎中也會形成,是由慢性炎癥過程中產(chǎn)生的一些生長因子和細胞因子促進炎癥部位的血管生成以及組織結(jié)構(gòu)的重建,但過程較緩慢。本研究結(jié)果表明:前列腺癌組患者的MVD明顯高于慢性前列腺炎組,這是由于腫瘤增殖加速時,隨血管生成增加,MVD也升高,而慢性炎癥過程促進的血管生成相對是緩慢進行,MVD較低;前列腺癌的Gleason高評分組MVD高于Gleason低評分組, 在C＋D期高于A＋B期,即MVD隨著前列腺癌Gleason評分程度和臨床分期的升高而增加,差異具有統(tǒng)計學意義,這與王朝暉等[12]報道相似,說明MVD與前列腺癌的惡性程度、浸潤和轉(zhuǎn)移相關(guān),可作為判斷前列腺癌患者預后的指標之一。另外,本研究于顯微鏡下發(fā)現(xiàn):慢性前列腺炎組織中新血管主要分布在間質(zhì)或腺泡周圍,而前列腺癌組織中血管分布無規(guī)律性。免疫組織化學技術(shù)測定的腫瘤組織內(nèi)MVD是反映腫瘤內(nèi)血管生成形態(tài)和功能的金標準[13],但其缺陷是必須依賴手術(shù)后或穿刺后的病理組織標本。因此,尋找一種能夠無創(chuàng)傷且能在活體上對微血管的生成進行評估的影像學方法成為目前的研究熱點。

有文獻[14]報道:彩色多普勒超聲顯像能清晰地反映前列腺癌病灶血流灌注特點以及可以直觀地顯示前列腺整體血管走形及分布的情況,并通過雙側(cè)對比觀察發(fā)現(xiàn)異常血流信號分布。而鑒于新血管生成在前列腺癌與慢性前列腺炎的病理基礎不同以及這種血管分布與密度的差異,本文作者利用CDFI觀察前列腺可疑病灶或者腺體回聲不均勻區(qū)的血運豐富程度并測量血流速度,為兩者的鑒別診斷提供依據(jù)。本研究中,前列腺癌的CDFI聲像圖表現(xiàn)為結(jié)節(jié)內(nèi)血流豐富及Vs加快,外周帶有不對稱血流豐富區(qū)或有粗大穿透包膜的血流束。粗大的毛細血管和竇狀間隙,血管壁無平滑肌僅含少量結(jié)締組織,瘤細胞緊貼小血管壁,彈性低阻力高,并可在血管間形成動靜脈短路的動靜脈瘺,這些為腫瘤組織病灶內(nèi)血流改變主要特點,可直接在CDFI檢測的血管參數(shù)上反映異常[12]。MVD的高表達提供前列腺癌組織內(nèi)豐富的血管,增高血運分級,并加快了Vs,保證癌灶有豐富的供應血量,最終導致癌灶的快速增長、浸潤和轉(zhuǎn)移。慢性前列腺炎病變多為彌漫性的腺體充血、水腫,因此CDFI顯示慢性前列腺炎組的前列腺內(nèi)部見呈彌散狀地短棒狀、短線狀增多的血流信號。而慢性前列腺炎所產(chǎn)生的血流動力學改變是波及整個腺體,而不限于外腺,因此內(nèi)、外腺整個腺體血流供應增加,外腺血流供應較內(nèi)腺豐富[15]。本研究結(jié)果顯示:慢性前列腺炎患者局限型病灶內(nèi)或彌漫型血流信號增加,血流供應增多,但血流信號分布呈彌散,表明血管數(shù)量未見增加,前列腺癌患者血運分級和Vs均明顯高于慢性前列腺炎組。這表明經(jīng)直腸CDFI顯示的血運分級、Vs的變化能較好反映腫瘤組織內(nèi)MVD的變化。同時,本研究結(jié)果表明:前列腺癌病灶區(qū)或血運豐富區(qū)的Vs及血運分級均與MVD呈高度正相關(guān)關(guān)系。因此,在單純二維經(jīng)直腸超聲基礎上,結(jié)合CDFI觀測前列腺可疑病灶或血流豐富區(qū)的血運分級和Vs,有助于鑒別前列腺癌與慢性前列腺炎,提高前列腺癌的超聲診斷水平。

綜上所述,經(jīng)直腸CDFI顯示的前列腺癌Vs和血運分級能較好地反映腫瘤組織內(nèi)微血管的變化,且前列腺癌患者可疑病灶的Vs及血運分級明顯高于慢性前列腺炎患者,可作為兩者鑒別診斷的有用指標。

[1]Siegel R,Naishadham D,Jemal A.Cancer statistics, 2013[J].CA:Cancer Clinicians,2013,63(1):11-30.

[2]韓蘇軍,張思維,陳萬青,等.中國前列腺癌死亡現(xiàn)狀及流行趨勢分析[J].中華泌尿外科雜志,2012,33(11):836-839.

[3]Lee KS,De Smet AA,Liu G,et al.High resolution ultrasound features of prostatic rib metastasis:a prospective feasibility study with implication in the high-risk prostate cancer patient[J].Urol Oncol,2014,32(1):24.e7-11.

[4]Brock M,Eggert T,Palisaar RJ,et al.Multiparametric ultrasound of the prostate:adding contrast enhanced ultrasound to real-time elastography to detect histopathologically confirmed cancer[J].J Urol,2013, 189(1):93-98.

[5]Zhao HX,Xia CX,Yin HX,et al.The value and limitations of contrast-enhanced transrectal ultrasonography for the detection of prostate cancer[J].Eur J Radiol,2013,82 (11):e641-647.

[6]陳 霞,方彥鵬,王紹梅,等.經(jīng)直腸超聲診斷52例前列腺癌分析[J].貴州醫(yī)藥,2014(1):77-78.

[7]王 穎,丁正東.經(jīng)直腸彩色多普勒超聲對前列腺癌的診斷研究[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學,2008,16(1):72-73.

[8]繆江偉,蔡松良.前列腺良惡性病變組織中血管形成的研究進展[J].國外醫(yī)學:泌尿系統(tǒng)分冊,2003,23(5):523-525.

[9]Ozerdem U,Wojcik EM,Duan X,et al.Prognostic utility of quantitative image analysis of microvascular density in prostate cancer[J].Pathol Int,2013,63(5):277-282.

[10]Kerbel R S.Tumor angiogenesis[J].New Engl J Med, 2008,358(19):2039-2049.

[11]房東亮,馬躍美,趙秀蘭,等.慢性炎癥對小鼠黑色素瘤血管生成的影響[J].天津醫(yī)藥,2013,41(3):230-233.

[12]王朝暉,王 輝,呂 申.前列腺癌超聲征象與血管生成的相關(guān)性研究[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2011,27(11): 1020-1023.

[13]Kruskal JB.Can optical imaging assist in characterization of the onset of angiogenesis in developing hepatic metastases in mice livers[J].Radiology,2007,243(2):307-308.

[14]廖新紅.經(jīng)直腸超聲檢測在前列腺增生癥及前列腺癌診斷中的應用[J].廣西醫(yī)科大學學報,2010,27(6):969-971.

[15]黃 海,康德廣,黃成經(jīng).慢性前列腺炎的血流動力學特征[J].中原醫(yī)刊,2006,32(22):6-8.

Application of microvascular density in determination of transrectal ultrasound hemodgynamics in differential diagnosis of prostate cancer and chronic prostatitis

LU Feng-ying1,LIAO Xin-hong1,LI Zhi-xian1,GAO Yong1,LI Tian-yu2
(1.Department of Ultrasonography,First Affiliated Hospital,Guangxi Medical University,Nanning,530021,China; 2.Department of Urinary,First Affiliated Hospital,Guangxi Medical University,Naning 530021,China)

ObjectiveTo study the application value of microvascular density(MVD)in determination of transrectal ultrasound hemodgynamics in the differential diagnosis of prostate cancer and chronic prostatitis,and to provide imageological basis for their differential diagnosis.MethodsA total of 61 patients suspected of prostate cancer underwent transrectal ultrasound scan and ultrasound guided biopsy.38 cases of prostate cancer and 23 cases of chronic prostatitis were confirmed by pathology and retrospectively analyzed.The peak systolic blood flow velocity (Vs)and blood flow classification of the suspicious lesions were compared and analyzed.The MVD was observed by Weidner method with monoclonal antibody CD34 immunohisochemistry staning.ResultsThe Vs and the blood flow classification of the suspicious lesions in prostate cancer group were significant higher than those in chronicprostatitis group(P＜0.05).The MVD in prostate cancer group and chronic prostatitis group were 46.70±13.87 and 34.38±7.28,respectively(P＜0.05);the MVD in prostate cancer(C＋D)stage and(A＋B)stage were 56.99±12.85 and 39.97±10.21,respectively(P＜0.05);the MVD in prostate cancer with high Gleason score group and low Gleason score group were 53.79±13.30 and 36.96±7.24,respectively(P＜0.05).The Vs and the blood flow classification of the suspicious lesions of prostate cancer had a significantly positive correlation with the MVD(r＝0.793,P＜0.05;r＝0.723,P＜0.05).ConclusionThe Vs and the blood flow classification of prostate cancer by ultrasound can well reflect the changes of the micrangium in tumor tissue.The Vs and blood supply grade of suspicious lesions in the patients with prostate cancer are significantly higher than those in the patients with chronic prostatitis.They may be useful for the identification of prostate cancer and chronic prostatitis.

prostate neoplasms;chronic prostatitis;ultrasonic hemodgynamics;microvascular density

R445

A

2014-01-24

廣西壯族自治區(qū)科技廳自然科學基金資助課題(2012GXNSFAA053110)

盧鳳迎(1989－),女,壯族,廣西壯族自治區(qū)柳州市人,在讀醫(yī)學碩士,主要從事前列腺疾病診治方面的研究。

廖新紅(Tel:0771-5356706,E-mail:1016524170＠qq.com)

1671-587Ⅹ(2014)05-1104-05

10.13481/j.1671-587x.20140538