剪切波彈性成像在前列腺癌診斷中的應(yīng)用價(jià)值

孫 婷 陳斌娟 李華林 徐 鑫 王佳冰 童明輝

·臨床研究·

剪切波彈性成像在前列腺癌診斷中的應(yīng)用價(jià)值

孫 婷 陳斌娟 李華林 徐 鑫 王佳冰 童明輝

目的 探討實(shí)時(shí)剪切波彈性成像技術(shù)診斷前列腺癌的應(yīng)用價(jià)值。方法回顧性分析49例前列腺癌患者（前列腺癌組）和15例前列腺良性病變患者（良性病變組）的剪切波彈性成像資料，測(cè)量并比較其楊氏模量值，包括最大值（Emax）、最小值（Emin）、平均值（Emean）及可疑病灶區(qū)與鄰近周緣帶內(nèi)正常組織的平均楊氏模量值之比（Eration）。繪制Emean診斷前列腺癌的受試者工作特征曲線，確定其截?cái)帱c(diǎn)并計(jì)算敏感性、特異性、陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值及曲線下面積。比較不同前列腺Gleason評(píng)分患者Eration值的差異。結(jié)果前列腺癌組的Emin、Emax、Emean及Eration分別為（44.3±11.2）kPa、（73.2±15.9）kPa、（57.6±11.7）kPa及5.8±2.9，良性病變組的Emin、Emax、Emean及Eration分別為（24.3±10.5）kPa、（42.2±9.7）kPa、（30.3±10.4）kPa及2.8±1.3，兩組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.020、0.018、0.013、0.010）。當(dāng)Emean截?cái)帱c(diǎn)為41 kPa時(shí)，其診斷前列腺癌的效能最高，敏感性91.0%，特異性78.0%，陽性預(yù)測(cè)值64.6%，陰性預(yù)測(cè)值為95.3%，曲線下面積0.934。Gleason評(píng)分為8分、9分的前列腺癌患者Eration值明顯高于Gleason評(píng)分為6分、7分的患者，二者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。結(jié)論剪切波彈性成像對(duì)前列腺癌有較高的診斷價(jià)值。

剪切波彈性成像，實(shí)時(shí)；前列腺癌

前列腺癌是源自前列腺上皮的一種惡性腫瘤［1］，近年來已成為我國(guó)泌尿系統(tǒng)腫瘤中發(fā)病率最高的腫瘤［2］。前列腺癌死亡率較高的重要原因是較多患者在確診時(shí)已存在轉(zhuǎn)移灶［3］，因此該病的早期診斷對(duì)患者的治療和預(yù)后均有重要的意義。實(shí)時(shí)剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）是一種新興的彈性成像技術(shù)，已應(yīng)用于多種臟器、器官的檢查，但在前列腺癌診斷中的臨床應(yīng)用及研究時(shí)間較短，本研究旨在探討SWE在前列腺癌診斷中的臨床價(jià)值。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2015年6月至2016年2月在我院泌尿外科經(jīng)手術(shù)及病理確診的前列腺結(jié)節(jié)患者64例，年齡60～83歲，平均（71.0±1.6）歲。均為單發(fā)，結(jié)節(jié)大小0.7～1.4 cm。根據(jù)其病理結(jié)果，分為前列腺癌組49例；良性病變組15例，包括非典型增生8例，慢性炎癥7例。均行經(jīng)直腸前列腺常規(guī)超聲和SWE檢查，收集患者血清前列腺特異性抗原（PSA）結(jié)果。納入標(biāo)準(zhǔn)：直腸指檢異常且伴PSA升高的患者，常規(guī)經(jīng)直腸超聲檢查時(shí)是單發(fā)可疑惡性病灶。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有前列腺手術(shù)或活檢史、前列腺腫瘤切除術(shù)、前列腺腫瘤放療史、伴全身其他部位惡性腫瘤及嚴(yán)重心、腦血管疾病患者。兩組患者年齡、PSA水平及前列腺體積比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

二、儀器與方法

使用SuperSonic AixPlorer彩色多普勒超聲診斷儀，線陣探頭，頻率3～12 MHz。患者取左側(cè)臥位，彎腰屈膝，行常規(guī)經(jīng)直腸超聲檢查觀察有無目標(biāo)結(jié)節(jié)，記錄可疑結(jié)節(jié)的位置、大小、邊緣及內(nèi)部血流分布等；然后進(jìn)入SWE模式，設(shè)置調(diào)節(jié)至最大化穿透（Penetration模式）和使前列腺外周帶硬度可視化的彩色編碼（最大編碼數(shù)值設(shè)定為90～70 kPa）。SWE模式下掃查前列腺，探頭不加壓，在得到理想的圖像后靜置3～5 s直到信號(hào)穩(wěn)定后凍結(jié)，分別測(cè)量結(jié)節(jié)或可疑結(jié)節(jié)及鄰近周緣帶內(nèi)正常前列腺組織的彈性值，包括最大值（Emax）、最小值（Emin）及平均值（Emean），每一個(gè)感興趣區(qū)測(cè)量3次取平均值，計(jì)算可疑病灶區(qū)與鄰近周緣帶內(nèi)正常組織的Emean比值（Eration）。所有病例均由兩名從事5年以上泌尿系統(tǒng)超聲檢查且有半年以上SWE操作經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師進(jìn)行檢查，采用雙盲法，意見不一致時(shí)由3名超聲主治醫(yī)師討論后確定結(jié)果。本研究中所選病灶均限定在外周帶及近外周帶的內(nèi)外腺交界處，深度在4 cm以內(nèi)，且無明顯鈣化灶。

前列腺穿刺活檢由泌尿外科醫(yī)師在超聲引導(dǎo)下進(jìn)行，并進(jìn)行前列腺癌Gleason評(píng)分［4-6］：由低到高分為1～5級(jí)，每個(gè)癌結(jié)節(jié)有最常見與次常見的生長(zhǎng)型，2個(gè)Gleason級(jí)數(shù)相加即為該病灶組織學(xué)計(jì)分。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié)果

一、兩組常規(guī)超聲表現(xiàn)和SWE比較

兩組常規(guī)超聲表現(xiàn)均可見前列腺體積增大，回聲不均勻。前列腺癌組體積增大更明顯，腺內(nèi)可見低回聲、等回聲或高回聲結(jié)節(jié)，CDFI示結(jié)節(jié)處血流信號(hào)稍有增多，5例存在局部包膜不完整。

兩組SWE測(cè)值比較情況見表1。兩組Emin、Emax、Emean及 Eration比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.020、0.018、0.013、0.010）。前列腺非典型增生患者中3例Emax為120 kPa，Eration值為7.0左右。前列腺癌組SWE圖像色彩較良性病變組更接近紅色，質(zhì)更硬。見圖1～3。

圖1 前列腺癌患者常規(guī)超聲和SWE圖

圖2 非典型增生患者常規(guī)超聲和SWE圖

圖3 慢性炎癥患者常規(guī)超聲和SWE圖

表1 兩組SWE測(cè)值比較（±s）

表1 兩組SWE測(cè)值比較（±s）

Emin：最小值；Emax：最大值；Emean：平均值；Eration：病灶區(qū)與鄰近周緣帶內(nèi)正常組織的平均值比值。

組別 Emin（kPa） Emax（kPa） Emean（kPa） Eration前列腺癌組 44.3±11.2 73.2±15.9 57.6±11.7 5.8±2.9良性病變組 24.3±10.5 42.2±9.7 30.3±10.4 2.8±1.3

二、ROC曲線分析

繪制Emean診斷前列腺癌的ROC曲線，截?cái)帱c(diǎn)為41 kPa時(shí)其診斷效能最好，敏感性90.0%，特異性78%，陽性預(yù)測(cè)值64.6%，陰性預(yù)測(cè)值95.3%，曲線下面積0.923。見圖4。

圖4 Emean診斷前列腺癌的ROC曲線圖

三、不同前列腺癌Gleason評(píng)分結(jié)節(jié)的Eration值比較

Gleason評(píng)分為8分、9分的前列腺癌結(jié)節(jié)的Eration值分別為4.8±2.7、5.9±3.3，明顯高于Gleason評(píng)分為6分、7分的結(jié)節(jié)（3.1±1.6、4.0±2.2），兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.022、0.018）。

討論

超聲檢查在前列腺癌的診斷中有揮不可替代的作用，常規(guī)灰階模式是最經(jīng)典的檢查方式。研究［7］發(fā)現(xiàn)超聲圖像表現(xiàn)為低回聲結(jié)節(jié)中25.5%證實(shí)為惡性結(jié)節(jié)，另有25.4%的前列腺癌患者表現(xiàn)為略高回聲及等回聲結(jié)節(jié)。由于灰階超聲特異性和敏感性較低，使其在前列腺癌穿刺診斷中的價(jià)值受限。彩色能量多普勒對(duì)低級(jí)別前列腺癌的診斷準(zhǔn)確性也有限。超聲造影診斷前列腺癌的敏感性和特異性較低，且由于顯示聲窗時(shí)間的限制，僅作為補(bǔ)充手段［8］。

SWE是一種彈性成像新技術(shù)，無需通過對(duì)直腸壁施加壓力產(chǎn)生圖像，對(duì)檢查者手法依賴程度小，研究［9］結(jié)果表明SWE診斷前列腺癌的敏感性和特異性均達(dá)到96.2%，陽性預(yù)測(cè)值69.4%，陰性預(yù)測(cè)值99.6%。本研究結(jié)果表明前列腺癌和良性病變楊氏模量值之間存在顯著不同。根據(jù)ROC曲線分析，當(dāng)Emean值為41 kPa時(shí)，SWE對(duì)前列腺癌的診斷效能較高，其敏感性90.0%，特異性78.0%，陽性預(yù)測(cè)值64.6%，陰性預(yù)測(cè)值95.3%，曲線下面積0.923。此截點(diǎn)可以減少不同觀察者之間診斷前列腺癌的差異，即使經(jīng)驗(yàn)較少的檢查者也可以更好地發(fā)現(xiàn)病變結(jié)節(jié)，提高腫瘤檢出率，并能重新確定對(duì)疑似病變行進(jìn)一步穿刺活檢。研究［10］認(rèn)為判斷前列腺良、惡性病變的楊氏模量值分別為35 kPa和37 kPa，而Ahmad等［11］測(cè)得良性組織與前列腺上皮內(nèi)瘤和非典型增生的楊氏模量值分別為（74.9±47.3）kPa和（38.6±3.3）kPa，較Barr等［10］研究中得到的截?cái)嘀担?5 kPa）高，也較本研究得到的截?cái)嘀担?1 kPa）高。分析其原因，可能為檢查中對(duì)前列腺所施加的壓力差異，盡管與準(zhǔn)靜態(tài)壓縮彈性成像相比，理論上實(shí)施SWE成像時(shí)不需要額外壓力，但是在經(jīng)直腸檢查中對(duì)前列腺不產(chǎn)生任何壓力難以做到。因此，不能排除由于前列腺的體積和操作者對(duì)前列腺施加的壓力而導(dǎo)致最終SWE圖像之間存在一定差異的可能。

本研究中對(duì)前列腺癌Gleason評(píng)分與楊氏模量比值的關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果表明隨著腫瘤組織惡性程度的增加（Gleason評(píng)分增高），Eration的比值顯著增大，Gleason評(píng)分為8分、9分的前列腺癌組織的Eration要明顯高于Gleason評(píng)分為6分、7分組織，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。受收集數(shù)據(jù)的限制，本研究未對(duì)Gleason評(píng)分與Eration的相關(guān)性進(jìn)行分析，今后需要更多樣本、更多中心的研究數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證。

本研究也有一定的局限性。由于本研究為回顧性分析，在樣本的選取上有偏倚，前列腺良性病變的數(shù)量有限，同時(shí)由于SWE技術(shù)的應(yīng)用受脈沖波在組織穿透深度影響，在＞4 cm的區(qū)域上不能獲得理想的SWE圖像，且明顯增大的前列腺腺體或多個(gè)鈣化存在可限制SWE的檢測(cè)。本研究病例中前列腺體積明顯增大3例，測(cè)得的SWE各項(xiàng)參數(shù)均較高（達(dá)到了前列腺癌的數(shù)值），但是病理診斷為前列腺非典型增生，原因是前列腺明顯增大致良性不典型增生病變組織的硬度高還是受深度影響導(dǎo)致的測(cè)值誤差，有待于進(jìn)一步探討。

綜上所述，SWE獲得的信息更加準(zhǔn)確、完善、可靠，到目前為止其對(duì)前列腺良、惡性病變的鑒別及基于SWE圖像的靶向活檢都取得了較好的研究結(jié)果。本研究結(jié)果表明，SWE診斷前列腺癌具有較高的臨床價(jià)值。但SWE在前列腺癌診斷中的價(jià)值探索需要更多的研究數(shù)據(jù)支持，特別是前瞻性、多中心的臨床試驗(yàn)。相信隨著這一技術(shù)的逐步完善，今后會(huì)為臨床提供更多診斷信息。

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Application value of shear wave elastography in diagnosis of prostate cancer

SUN Ting，CHEN Binjuan，LI Hualin，XU Xin，WANG Jiabing，TONG Minghui
Function Examination Department of Children Hospital，the Second Hospital of Lanzhou University，Lanzhou 730030，China

Objective To evaluate the application value of shear wave elastography in diagnosis of prostate cancer. MethodsForty-nine patients with prostate cancer（malignant group）and 15 patients with benign prostatic lesions（benign group）were enrolled in this study.Data get from the shear wave elastography of two groups were retrospectively analyzed.The Young’s value（Emax，Emin，Emean and Eration）of the suspected modulus were measured and compared.The ROC curve of the Emean was plotted to determine the diagnostic threshold.The sensitivity，specificity，positive predictive value，negative predictive value and diagnostic accuracy were calculated，respectively.The correlation between Eration and Gleason score was analyzed.ResultsThe malignant group：Emin（44.3±11.2）kPa，Emax（73.2±15.9）kPa，Emean（57.6±11.7）kPa，Eration 5.8±2.9.The benign group：Emin（24.3±10.5）kPa，Emax（42.2±9.7）kPa，Emean（30.3±10.4）kPa，Eration 2.8±1.3.There were statistically difference between two groups（P=0.020，0.018，0.013，0.010）.Taking Emean 41 kPa as a cut-off value，the sensitivity was 91.0%，the specificity was 78.0%，the positive predictive value was 64.6%，the negative predictive value was 95.3%，the area under the curve was 0.934.The value of Eration of prostate cancer with Gleason score 8～9 points was significantly higher than that with the Gleason score of 6～7 points（P＜0.01）.ConclusionThe diagnostic value of shear wave elastography for prostate cancer is valuable，and have a higher detection accuracy.

Shear wave elastography，real time；Prostate cancer

R737.25；R445.1

A

2016-04-28）

甘肅省衛(wèi)生行業(yè)科研計(jì)劃項(xiàng)目（GSWSKY-2014-34）

730030 蘭州市，蘭州大學(xué)第二醫(yī)院兒童醫(yī)院功能檢查科（孫婷、徐鑫、王佳冰、童明輝），超聲科（陳斌娟）；山東省淄博市婦幼保健院超聲科（李華林）

童明輝，Email：Tongmh1962@126.com