基于PI-RADS V2多參數(shù)MRI對移行帶前列腺癌的診斷價值

彭峰河，沈秀芝，蔡建新，李艷翠，孔廣起，彭如臣*

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是男性常見的惡性腫瘤，在我國發(fā)病率呈現(xiàn)遞增趨勢，早期明確診斷有利于提高患者的遠(yuǎn)期生存率[1]。PCa有20%～30%發(fā)生在移行帶(transition zone，TZ)，該區(qū)域也是良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，BPH)的主要發(fā)生區(qū)域。常規(guī)MRI序列對移行帶前列腺癌(transition zone prostate cancer，TZ-PCa)與BPH兩類病變鑒別能力不足，是亟待解決的重要臨床問題。多參數(shù)磁共振成像技術(shù)(multiparametric magnetic resonance imaging，mp-MRI)通過聯(lián)合前列腺的常規(guī)序列和功能成像較好地彌補(bǔ)了常規(guī)檢查序列的不足。2015年美國放射學(xué)會、歐洲泌尿生殖放射學(xué)會和Ad MeTech基金會聯(lián)合發(fā)表了第2版前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(prostate imaging-reporting and data system version 2，PI-RADS V2)[2]，明確了各種技術(shù)的評分標(biāo)準(zhǔn)及總體評分原則。本研究旨在探討基于PI-RADS V2的mp-MRI診斷臨床顯著性TZ-PCa的臨床價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集2014年7月至2017年10月于我院泌尿外科收治的105例前列腺病變患者M(jìn)RI及病理資料，前列腺病變均為移行帶單發(fā)病灶或標(biāo)志病灶，MRI檢查后一周內(nèi)行常規(guī)6區(qū)12針經(jīng)直腸超聲引導(dǎo)下穿刺活檢獲得病理結(jié)果，MR檢查前均未接受任何穿刺活檢及手術(shù)、藥物治療或放射治療。105例患者中前列腺癌患者41例(39.0%)，年齡51～82歲，平均(70±5)歲；良性前列腺增生64例(61.0%)，年齡46～86歲，平均(72±4)歲。

1.2 儀器和方法

使用德國Siemens Magnetom Skyra 3.0 T超導(dǎo)型磁共振成像儀，腹部相控陣線圈行常規(guī)前列腺T1WI、T2WI及擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)、動態(tài)增強(qiáng)MRI (dynamic constrastenhanced MRI，DCE-MRI)功能成像。常規(guī)MRI：TSE-T1WI前列腺軸位掃描，TR 650 ms，TE 13 ms，層厚4 mm，層距1 mm，F(xiàn)OV 30 cm×30 cm，矩陣224×256；TSE-T2WI軸、矢和冠狀面掃描，TR 4000 ms，TE 100 ms，層厚4 mm，層距1 mm，F(xiàn)OV 30 cm×30 cm，矩陣240×320，掃描時間為3 min 8 s。DWI采用軸位平面回波成像序列，TR 4000 ms，TE 58 ms，層厚4 mm，矩陣60×148，擴(kuò)散敏感系數(shù)(b值)為100、800 s/mm2，自動生成表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coeff icient，ADC)圖，掃描時間2 min 12 s。DCE-MRI參數(shù)：TR 5.3 ms，TE 1.9 ms，層厚4 mm，掃描時用高壓注射器經(jīng)靜脈注入對比劑Gd-DTPA，注射流速2 ml/s，劑量0.2 mmol/kg，注藥時即開始掃描，連續(xù)掃描10期，每期掃描時間10 s，共掃描2 min 40 s。

1.3 圖像評分

由兩名高年資泌尿系統(tǒng)MR醫(yī)師雙盲法進(jìn)行圖像評判，意見不一致時通過協(xié)商決定最終結(jié)果。依據(jù)PI-RADS V2 5分制評判標(biāo)準(zhǔn)對移行帶病灶進(jìn)行評分，1分為非常低，臨床顯著性癌極不可能；2分為低，癌不太可能存在；3分為中等，癌可疑存在；4分為高，癌可能存在；5分為非常高，癌極有可能存在。PI-RADS V2對T2WI、DWI圖像的評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。DCE-MRI只行陰性、陽性分類，陰性指早期不強(qiáng)化或彌漫性強(qiáng)化，強(qiáng)化部分不能在對應(yīng)T2WI及(或)DWI上發(fā)現(xiàn)，或T2WI顯示為BPH的局灶性強(qiáng)化；陽性指病灶局灶性強(qiáng)化，強(qiáng)化早于或與鄰近正常前列腺組織同時強(qiáng)化，對應(yīng)的T2WI及(或)DWI上能發(fā)現(xiàn)病灶；mp-MRI (T2WI+DWI)評分標(biāo)準(zhǔn)見表2，評分由主導(dǎo)因素T2WI序列決定，僅當(dāng)DWI評分為5分時，T2WI評分由原3分升級為4分，而當(dāng)DWI評分≤4分時評分不變，DCE結(jié)果不影響mp-MRI總體評分。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用MedCalc (version 11.4.2)及SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件。兩名診斷醫(yī)師評價結(jié)果的一致性采用Kappa檢驗。以穿刺活檢病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，繪制T2WI、DWI、DCE-MRI及mp-MRI診斷移行帶前列腺癌的受試者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線及計算ROC曲線下面積(area under curve，AUC)，并計算靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值(positive predictive value，PPV)及陰性預(yù)測值(negative predictive value，NPV)，采用Medcalc軟件比較AUC的差異性，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

105例前列腺TZ病變患者中，臨床顯著性前列腺癌41例(圖1)，其Gleason評分結(jié)果為：3+4=7(3例)，4+3=7(5例)，4+4=8(7例)，4+5=9(8例)，5+4=9(9例)，5+5=10(9例)；良性前列腺增生64例(圖2)，病理結(jié)果與不同MR方案評分對照見表3。DCE-MRI陰性58例(55.2%)，包括PCa9例、BPH49例，40例表現(xiàn)早期無強(qiáng)化，18例呈彌漫性強(qiáng)化，但T2WI或DWI像上無相對應(yīng)的病灶；47例陽性，包括PCa32例、BPH15例，33例為局灶性早期強(qiáng)化，14例彌漫性強(qiáng)化且T2WI或DWI像上有相對應(yīng)的可疑病灶。

2.2 MRI對移行帶前列腺癌診斷能效

兩名診斷醫(yī)師PI-RADS評分具有較高的一致性，Kappa=0.83。4種診斷方案的ROC 曲線見圖3，T2WI、DWI、DCE-MRI及mp-MRI對應(yīng)的AUC分別為0.914、0.887、0.773、0.927。經(jīng)MedCalc分析，T2WI與mp-MRI間AUC差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.107)，T2WI與DWI、DCE-MRI的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.013，P＜0.001)，DWI與DCEMRI、mp-MRI的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.001，P=0.004)，DCE-MRI與mp-MRI的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.001)。4種方案診斷TZ-PCa的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值見表4。。

表1 PI-RADS V2對移行帶T2WI及DWI圖像的評分標(biāo)準(zhǔn)Tab. 1 PI-RADS V2 assessment for TZ on T2WI and DWI

表2 PI-RADS V2對前列腺移行帶病變的mp-MRI評分目錄Tab. 2 PI-RADS V2 assessment category for TZ on mp-MRI

表3 病理結(jié)果與不同MRI掃描方案的PI-RADS評分對照(例)Tab. 3 The number of cases of PI-RADS scores according to pathology and different protocols (case)

表4 4種檢查方案對移行帶前列腺癌的診斷效能(%) Tab. 4 Diagnostic eff iciency of four protocols in diagnosing TZ-PCa (%)

3 討論

圖3 4種檢查方案診斷移行帶前列腺癌的ROC 曲線圖Fig. 3 The ROC curve of four protocols in diagnosing TZ-PCa with PIRADS V2.

前列腺移行帶雖然僅占5%的前列腺腺體組織，但卻是良性前列腺增生最主要的發(fā)生區(qū)域，同時還有20%～30%的PCa也發(fā)生在移行帶，因此移行帶前列腺病變的鑒別診斷成為臨床面臨的難題。mp-MRI是MRI常規(guī)序列和功能序列聯(lián)合的掃描模式，Turkbey等[3]發(fā)現(xiàn)常規(guī)序列結(jié)合一種功能序列可以明顯提高前列腺癌的檢出率，目前mp-MRI已成為前列腺疾病的主要診斷方法。2015年聯(lián)合發(fā)布的PI-RADS V2在第一版PI-RADS (PIRADS V1)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了補(bǔ)充和完善，針對前列腺臨床顯著性癌(Gleason評分≥7，伴或不伴體積≥0.5 cm3、包膜外侵犯)詳細(xì)提出了T2WI、DWI、DCE-MRI、mp-MRI序列的評分標(biāo)準(zhǔn)及臨床應(yīng)用，以提高臨床顯著性癌的診斷，減少不必要的活檢和治療[4]；之后很多學(xué)者對PI-RADS V2診斷PCa的能效進(jìn)行了驗證。Park等[5]對比了425例前列腺癌患者術(shù)前的各項指標(biāo)，經(jīng)多變量分析發(fā)現(xiàn)僅PIRADS V2評分有助于臨床顯著前列腺癌術(shù)前診斷。牛翔科等[6]在針對移行帶臨床顯著性前列腺癌的研究中發(fā)現(xiàn)，PI-RADS V2評分具有較高的敏感度，并且與PI-RADS V1相比診斷敏感度及診斷效能均進(jìn)一步提高[7]。本研究是基于PI-RADS V2的mp-MRI對移行帶前列腺病變診斷價值的探討。

3.1 T2WI對TZ-PCa的診斷價值

T2WI像是MRI的一種常規(guī)成像序列，可清晰地顯示前列腺的解剖結(jié)構(gòu)，評估前列腺內(nèi)病變信號的異常改變，顯示精囊浸潤、包膜外侵犯及淋巴結(jié)受累情況[8]。TZ-PCaT2WI上通常為缺乏包膜、邊界不清的均勻低信號強(qiáng)度，而BPH為有包膜的類圓形結(jié)節(jié)灶，依據(jù)病變腺體與基質(zhì)細(xì)胞、膠原的比例關(guān)系可為高信號、低信號或高低混雜信號。不同于外周帶病變，PI-RADS V2將T2WI作為mp-MRI評判TZ病變的主導(dǎo)因素，直接決定PI-RADS總體評分1、2、4、5分，這主要因為T2WI既能清晰顯示前列腺的解剖分區(qū)及TZ內(nèi)異常病灶，又能顯示病灶的邊界及形態(tài)學(xué)改變。本研究顯示，T2WI序列診斷TZ-PCa的AUC均大于DWI、DCE-MRI序列，并且差異存在統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.013，P＜0.001)；其診斷靈敏度、特異度亦高于其他單一序列，同時T2WI的AUC＞0.9，證明T2WI序列較其他單一序列在診斷TZ-PCa具有明顯的優(yōu)勢及較高的診斷價值。但與mp-MRI相比AUC略減低(0.914 VS 0.927)，但兩者差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.107)，其診斷靈敏度、特異度亦低于mp-MRI，考慮主要原因是T2WI在mp-MRI診斷方案中占主要因素，當(dāng)與DWI聯(lián)合時診斷優(yōu)勢更明顯。

3.2 DWI對TZ-PCa的診斷價值

DWI是目前唯一種無創(chuàng)地反映生物組織內(nèi)水分子布朗運(yùn)動進(jìn)而顯示組織內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)灌注和擴(kuò)散的成像技術(shù)[9]，可以作為評價腫瘤侵襲性非浸入性生物標(biāo)志物[10]。正常前列腺水分子擴(kuò)散正常，DWI上呈等、低信號，而PCa內(nèi)水分子擴(kuò)散受限，病變呈高信號，BPH依據(jù)腺體和基質(zhì)成分比例不同DWI上表現(xiàn)不同，可表現(xiàn)為高信號、低信號或混雜信號[11]，因此PCa和BPH在DWI上信號強(qiáng)度有部分重疊。TZ病變的PI-RADS V2評分中DWI序列作為次要因素，僅當(dāng)DWI評分為5分時T2WI評分由原3分升級為4分。本研究顯示DWI序列診斷TZ-PCa的AUC為0.887，低于mp-MRI、T2WI，但高于DCE-MRI，AUC與其他三者差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，其診斷靈敏度、特異度及準(zhǔn)確率也僅優(yōu)于DCE-MRI，分析其原因可能BPH的形態(tài)學(xué)、信號表現(xiàn)與TZ-PCa重疊較多，特別是以基質(zhì)增生為主的BPH[12]。

3.3 DCE-MRI對TZ-PCa的診斷價值

DCE-MRI為經(jīng)靜脈注射含釓對比劑的MRI掃描方式。正常TZ早期略不均勻強(qiáng)化，中晚期達(dá)強(qiáng)化高峰后緩慢下降[13]，PCa多表現(xiàn)為早期強(qiáng)化，但病灶早期不強(qiáng)化并不除外腫瘤的可能；不同類型的BPH強(qiáng)化方式多樣，可為持續(xù)上升型、緩升平臺型、速升平臺型及速升下降型[14]，因此DCEMRI不能對TZ的富血供腫瘤或前列腺增生進(jìn)行鑒別[15]，僅行DCE-MRI檢查不能確定臨床顯著性前列腺癌。第2版的PI-RADS降低了DCE-MRI的診斷地位，沒有沿用PI-RADS V1的DCE曲線類型的分類方法，而是僅進(jìn)行陽性和陰性分類，并且不影響TZ病變PI-RADS的評分，其主要作用是避免遺漏小的病變，而非疾病的定性診斷[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，DCE-MRI的AUC最小，與姬廣海等[14]的研究一致，其診斷靈敏度、特異度也最低，主要由于TZ-PCa與BPH強(qiáng)化方式重疊較多。馬露等[17]認(rèn)為DCE-MRI定量分析能反映組織灌注和腫瘤微血管通透性等血流動力學(xué)信息，可以顯著提高PCa的診斷準(zhǔn)確性。

3.4 mp-MRI對TZ-PCa的診斷價值

基于PI-RADS V2多參數(shù)MRI對前列腺癌的診斷目前逐漸應(yīng)用于臨床，取得了良好的臨床價值[18-19]，并且利于指導(dǎo)MRI下前列腺穿刺活檢進(jìn)一步提高PCa的診斷[20]。依據(jù)PI-RADS V2，前列腺移行帶病變的mp-MRI (T2WI+DWI)以T2WI為主導(dǎo)因素，輔以DWI序列共同決定PI-RADS總體評分。本研究發(fā)現(xiàn)基于PI-RADS V2評分mp-MRI診斷臨床顯著性TZ-PCa具有較高的臨床價值，T2WI聯(lián)合DWI診斷效能較單一序列明顯增高，與姬廣海等[14]的研究相似，但其特異度(77.5%)低于本研究數(shù)值(83.9%)，考慮與前者樣本包含部分Glaeson評分＜7的患者有關(guān)，而本研究納入的PCa均為顯著性癌(Gleason評分≥7)，診斷特異性增高。雷李智等[21]發(fā)現(xiàn)PI-RADS V2聯(lián)合前列腺特異性抗原對TZ-PCa診斷效能優(yōu)于單獨使用PI-RADS V2評分，可進(jìn)一步提高診斷特異度，為可疑PCa患者穿刺提供可靠依據(jù)。同時，本研究發(fā)現(xiàn)對臨床顯著性TZ-PCa的PI-RADS評分具有較高的一致性(Kappa=0.83)，觀察者間的一致性極佳，達(dá)到了PI-RADS V2評分利于不同研究或觀察者之間有效交流的目的，提高觀察者間的一致性，有利于應(yīng)用臨床分析。

3.5 本研究的不足

本研究樣本量較小，可能存在一定的統(tǒng)計偏倚；病理結(jié)果來自超聲引導(dǎo)下穿刺，而非前列腺全切術(shù)或MRI引導(dǎo)下穿刺活檢，存在穿刺漏診的可能；收集的臨床顯著性癌為單發(fā)病變，對于多發(fā)癌者僅分析標(biāo)志病變(病變范圍最大者)，未對其他癌灶進(jìn)行逐一分析；未探討ADC值在診斷PCa的價值；PI-RADS V2評分為主觀評分，診斷醫(yī)師對評分標(biāo)準(zhǔn)的熟練程度影響評分的準(zhǔn)確性。

總之，基于PI-RADS V2的多參數(shù)MRI診斷移行帶前列腺癌具有較高的臨床價值，提高前列腺癌的診斷率，提前準(zhǔn)確評估前列腺癌的風(fēng)險，方便臨床醫(yī)師根據(jù)PI-RADS評分結(jié)合臨床信息選擇恰當(dāng)?shù)脑\療方案。同時，促進(jìn)了和臨床醫(yī)師間的溝通，減少了成像解讀的差異。