前列腺癌體積對PI-RADS v2檢出效能的影響：基于逐層切片病理檢查

王慧慧， 胡娟， 何群， 沈棋， 王霄英， 高歌， 姜健， 王可

多參數(shù)磁共振成像(multiparametric MRI，mpMRI)是評估前列腺癌(prostate cancer，PCa)的重要影像檢查方法[1-2]，檢查目的逐步由術(shù)前分期或復(fù)查演變?yōu)槎ㄐ栽\斷[3]。為了建立前列腺mpMRI圖像解讀和報(bào)告規(guī)范，前列腺影像報(bào)告及數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Prostate Imaging Reporting and Data System，PI-RADS)在2012年首次由歐洲泌尿生殖放射學(xué)會(ESUR)提出，并在2014年進(jìn)行了更新和修正(命名為PI-RADS v2)[4-5]。PI-RADS v2是目前研究數(shù)據(jù)和共識的結(jié)合體，大部分標(biāo)準(zhǔn)都是基于專家的臨床經(jīng)驗(yàn)和共識，仍然迫切需要不同地區(qū)的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和驗(yàn)證，并根據(jù)這些臨床經(jīng)驗(yàn)和客觀數(shù)據(jù)逐步發(fā)展和不斷優(yōu)化。本研究以前列腺逐層切片病理檢查為標(biāo)準(zhǔn)，探討PI-RADS v2對不同體積前列腺癌的診斷價(jià)值。

材料與方法

1.病例資料

回顧性搜集2012年11月-2017年1月于我院行前列腺mpMRI檢查的患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床資料完整；②mpMRI資料完整；③于本院行前列腺根治術(shù)(radical prostatectomy，RP)并進(jìn)行逐層切片病理檢查；④RP之前未進(jìn)行過任何治療，包括內(nèi)分泌治療和放化療等。

2.mpMRI掃描技術(shù)

使用GE Signa TwinSpeed 3.0T、Discovery HD750 3.0T和Philips Achieva TX 3.0T磁共振掃描儀[2]。患者采用仰臥位，以盆腔相控陣線圈采集圖像。前列腺mpMRI局部掃描的基本序列包括T1WI、T2WI、擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)及動態(tài)對比增強(qiáng)掃描(dynamic contrast enhancement，DCE)。其中，橫軸面T2WI采用FSE/TSE序列，掃描參數(shù)：TR 3500或2924 ms，TE 85或90 ms，層厚4 mm，層間距0 mm，回波鏈長度19或14，視野24 cm ×24 cm或18 cm×26 cm，激勵次數(shù)4或3，矩陣320×256或180×244。DWI掃描使用單次激發(fā)EPI序列(b值=0和800～1000 s/mm2)，并重建表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)圖。DCE掃描采用肝加速容積采集(liver accelerate volume acquisition,LAVA)或T1高分辨率各向同性容積激發(fā)(T1high resolution isotropic volume excitation,THRIVE)序列，使用高壓注射器經(jīng)肘靜脈團(tuán)注Gd-DTPA，劑量0.1 mmol/kg，注射流率2 mL/s；打藥前進(jìn)行一組橫軸面掃描作為蒙片，打藥的同時(shí)進(jìn)行連續(xù)橫軸面圖像采集，時(shí)間約3 min(17個時(shí)相)；LAVA序列掃描參數(shù)：TR 3.1～4.5 ms，TE 1.5～2.2 ms，翻轉(zhuǎn)角15°，視野36 cm×36 cm，矩陣256×256，層厚3.8 mm；掃描層數(shù)22，并行采集空間敏感性編碼技術(shù)；eTHRIVE序列掃描參數(shù)：TR 3.15 ms，TE 1.5 ms，翻轉(zhuǎn)角10°，視野31 cm×20 cm，矩陣288×288，層厚2.5 mm，掃描層數(shù)40，并行采集空間敏感性編碼技術(shù)。

3.mpMRI圖像分析

由兩位影像科醫(yī)師(前列腺M(fèi)R閱片經(jīng)驗(yàn)分別為2和16年)按照PI-RASD v2標(biāo)準(zhǔn)在PACS上進(jìn)行獨(dú)立盲法評分(對患者的臨床資料和既往影像診斷均不知情)。PI-RADS評分的臨床意義[5]：1分，臨床顯著癌的可能性非常??；2分，臨床顯著癌的可能性較??；3分，臨床顯著癌的可能性不確定；4分，臨床顯著癌的可能性較大；5分，臨床顯著癌的可能性非常大。當(dāng)PI-RADS評分≥3則認(rèn)為病變?yōu)榭梢申栃园l(fā)現(xiàn)。閱片的流程是按照實(shí)際臨床工作情況設(shè)定，由兩位閱片者分別對mpMRI圖像逐層進(jìn)行分析和觀察，分別記錄可疑病灶的位置和評分。

4.逐層病理切片

將離體前列腺標(biāo)本置于10%的福爾馬林溶液中固定12～24 h，根治標(biāo)本全部取材。將標(biāo)本沿垂直背側(cè)緣切線方向做橫切面，自尖部向底部方向以3～4 mm的厚度依次進(jìn)行組織切片，最后與精囊腺離斷。隨后進(jìn)行常規(guī)梯度酒精脫水、透明、浸蠟和石蠟包埋，在輪轉(zhuǎn)式病理切片機(jī)上進(jìn)行切片，厚度為4～5 μm，保證切片的標(biāo)本組織均勻、完整、無卷曲，在完成烤片、脫蠟、HE染色、脫水和封片等各項(xiàng)步驟后，最終獲得HE染色病理玻片。由一位經(jīng)驗(yàn)豐富的泌尿病理醫(yī)師(診斷經(jīng)驗(yàn)30年)在顯微鏡下(40倍視野)對所有前列腺癌灶的邊界進(jìn)行勾畫，并以癌灶為單位進(jìn)行Gleason評分。癌灶的位置則以腫瘤細(xì)胞主要分布的部位劃分為外周帶或移行帶。使用Matlab軟件對勾畫出的癌灶逐層進(jìn)行面積測量，以3 mm為厚度，計(jì)算癌灶的病理體積(面積與厚度的乘積)。臨床顯著癌的定義：癌灶體積≥0.5 cm3和/或Gleason評分≥3+4和/或有前列腺外侵犯轉(zhuǎn)移。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

基于前列腺根治術(shù)后前列腺標(biāo)本的逐層切片病理檢查，以PI-RADS≥3分為陽性發(fā)現(xiàn)，分別計(jì)算癌灶體積≥0.5 cm3、或癌灶體積<0.5 cm3且Gleason評分≥3+4時(shí)，兩位閱片者對外周帶和移行帶癌灶的檢出率。使用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，采用Weighted Kappa檢驗(yàn)對病理證實(shí)的臨床顯著癌的PI-RADS評分進(jìn)行一致性分析。Kappa值≤0.40視為一致性差，0.400.75視為一致性良好。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 體積≥0.5cm3的臨床顯著癌的評分情況

表2 體積<0.5cm3且Gleason評分≥3+4的臨床顯著癌的的評分情況

結(jié) 果

1.一般資料

共計(jì)52例患者納入分析，年齡49～76歲，平均(65.8±6.9)歲。實(shí)驗(yàn)室檢查；tPSA 4.27～50.52 ng/mL，中位數(shù)11.58 ng/mL；fPSA 0.29～5.80 ng/mL，中位數(shù)1.48 ng/mL；f/tPSA范圍0.04～0.36，中位數(shù)0.11。mpMRI檢查與手術(shù)的間隔時(shí)間為21～145天，平均(65±29)天。52例患者在逐層切片病理檢查時(shí)共發(fā)現(xiàn)了83個臨床顯著癌病灶。

2.mpMRI檢出能力

兩位醫(yī)師對病理體積≥0.5 cm3癌灶的評估結(jié)果見表2。閱片者A對外周帶PCa(圖1)的檢出率為25/25(100%)，其中DWI上評估為3分的癌灶只有1個、其DCE為陽性表現(xiàn)；閱片者A對移行帶PCa的檢出率為22/22(100%)，其中3個癌灶在T2WI上評分為3分、但是DWI上評分為4分。閱片者B對外周帶PCa的檢出率為25/25(100%)，DWI上評分為3分的癌灶有6個，其中3個病灶在DCE上表現(xiàn)為陽性；對移行帶癌的檢出率為19/22(86.4%)，其中1個癌灶在T2WI上評分為3分、DWI上評分為5分，漏診了3例(圖2)。

兩位醫(yī)師對癌灶病理體積<0.5cm3且Gleason評分≥3+4的前列腺癌的評估結(jié)果見表2。閱片者A對外周帶PCa的檢出率為9/25(36%)，在DWI上評分為3分的癌灶有4個、其中在DCE上為陽性表現(xiàn)者1個；對移行帶PCa的檢出率為1/11(9.1%)，此例患者在各序列圖像上的評分分別為T2WI上4分、DWI上3分、DCE上為陽性表現(xiàn)。閱片者B對外周帶癌的檢出率為13/25(52%)，DWI上評分為3分的癌灶有5個、其中DCE上為陽性表現(xiàn)者3個；對移行帶癌的檢出率為1/11(9.1%)，與閱片者A檢出的病例一致，在各序列圖像上的評分分別為T2WI 4分、DWI 4分、DCE陽性表現(xiàn)。

3.兩位閱讀片者評分的一致性

將兩位閱片者對前列腺臨床顯著癌的PI-RADS評分進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示兩位閱片者評分的一致性中等，Kapppa值=0.643(P<0.001)。

討 論

前列腺mpMRI對前列腺癌的診斷、分期及隨訪具有重要的意義[6-8]。為了建立前列腺M(fèi)R掃描技術(shù)、閱片和診斷報(bào)告的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一性，PI-RADS作為統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)式評分系統(tǒng)被提出[4]。PI-RADS v2是針對前列腺臨床顯著癌的mpMRI最低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和最新影像診斷標(biāo)準(zhǔn)，其中對臨床顯著癌的定義為Gleason評分≥7、和/或腫瘤體積≥0.5cm3和/或前列腺外侵犯(extraprostatic extension，EPE)。與PI-RADS v1相比較，PI-RADS v2在閱片者的一致性以及對前列腺癌的診斷效能方面均有提高[9]，但是閱片的一致性仍然只能達(dá)到中等程度[7,9,10]。目前針對PI-RADS v2的研究已有很多文獻(xiàn)報(bào)道，Zhao等[7]的研究中PI-RADS 3～5分對診斷臨床顯著癌的敏感度和特異度分別達(dá)81.9%～96.6%和83.0%～91.4%。Baldisserotto等[10]以超聲引導(dǎo)下穿刺活檢結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)，以PI-RADS≥3分為陽性發(fā)現(xiàn)時(shí)的診斷符合率為70.4%～85.2%，以PI-RADS≥4分為陽性發(fā)現(xiàn)時(shí)的診斷符合率為77.8%。Greer等[11]以逐層切片病理檢查作為金標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)PI-RADS v2對標(biāo)志病灶的診斷敏感度為92%、對所有前列腺癌的診斷敏感度為63%。標(biāo)志病灶定義為逐層切片病理Gleason評分最高的癌灶；如果Gleason評分一致，則選取前列腺外侵犯者為標(biāo)志病灶；否則選取體積較大者為標(biāo)志病灶。Vargas等[12]的研究中，mpMRI對病理體積≥0.5cm3的外周帶和移行帶PCa的檢出率分別為94%(118/125)和95%(42/44)；而對病理體積<0.5cm3且Gleason評分≥4+3的癌灶，mpMRI的診斷效能非常有限，對外周帶和移行帶癌灶的檢出率僅為26%(7/27)和20%(2/10)。

圖1 右側(cè)外周帶癌。a) T2WI示右側(cè)外周帶低信號結(jié)節(jié)(箭)； b) DWI示病灶呈明顯高信號(箭)； c) ADC圖示病灶呈明顯低信號(箭)； d) DCE示病灶呈早期明顯強(qiáng)化(箭)； e) 病理證實(shí)為右側(cè)外周帶癌，Gleason評分4+3，病理體積1.60cm3，閱片者A評分PI-RADS 5分，閱片者B評分PI-RADS 5分。

圖2 左側(cè)移行帶癌(閱片者A評分PIRADS 5分，閱片者B評分PIRADS 2分)和右側(cè)外周帶癌(閱片者A漏診，閱片者B評分PIRADS 4分)。a) T2WI示左側(cè)移行帶混雜信號結(jié)節(jié)(長箭)，右側(cè)外周帶有小的癌灶(短箭)； b) DWI示左側(cè)病灶呈輕度～中度高信號(長箭)，右側(cè)病灶呈稍高信號(短箭)； c) ADC圖示病灶均呈明顯低信號(箭)； d) DCE顯示病灶強(qiáng)化且移行帶病灶呈明顯多發(fā)結(jié)節(jié)狀； e) 病理證實(shí)左側(cè)移行帶癌的Gleason評分3+4，病理體積8.17cm3，右側(cè)外周帶癌灶的Gleason評分3+4，病理體積0.47cm3。

本研究結(jié)果顯示，PI-RADS v2對病理體積≥0.5cm3的前列腺癌具有極高的檢出率，可以發(fā)現(xiàn)100%(26/26)的外周帶癌灶和86.4%～100%(19/22～22/22)的移行帶癌灶，而且閱片者間的評分一致性為中等，這些結(jié)果與上述文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果基本一致。對于病理體積≥0.5cm3的前列腺癌，盡管閱片者的經(jīng)驗(yàn)不同，但均可以根據(jù)PI-RADS v2做出正確診斷，甚至臨床經(jīng)驗(yàn)尚淺的閱片者可以發(fā)現(xiàn)更多的移行帶癌灶。如本研究中有3例移行帶癌被閱片者A檢出、但未被閱片者B識別，其中1例癌灶(圖2)的病理體積為8.17cm3，Gleason評分3+4，T2WI上評分為5分(閱片者A)和2分(閱片者B)，DWI上評分為3分(閱片者A和B)，DCE表現(xiàn)為陰性(閱片者A和B)。兩位閱片者診斷出現(xiàn)差異的原因主要是對病灶T2WI上的表現(xiàn)存在不同的判斷，閱片者B認(rèn)為此病灶在T2WI上信號混雜，DCE早期可見明顯的多發(fā)結(jié)節(jié)狀強(qiáng)化，雖然病灶在ADC圖上呈明顯低信號，但PI-RADS v2標(biāo)準(zhǔn)中認(rèn)為對于移行帶病灶應(yīng)以T2WI上的評分為主，所以對此病灶的最終評分為PI-RADS 2分。另外2例癌灶為Gleason評分3+3，病理體積分別為0.50cm3和0.54cm3，PI-RADS評分分別為3分(閱片者A)和2分(閱片者B)：閱片者B分析此2例病灶僅在T2WI上信號改變比較明顯、且形態(tài)不規(guī)則、混雜分布在增生腺體中不易識別，但是在告知病理結(jié)果后，閱片者B表示對PI-RADS v2認(rèn)識不足，需要進(jìn)一步增加經(jīng)驗(yàn)。綜上所述，閱片者B單獨(dú)漏診的這3例移行帶癌灶，在ADC圖上均呈局限性低信號，信號改變比T2WI上更為明顯，因此結(jié)合ADC圖能更容易發(fā)現(xiàn)病灶。而實(shí)際臨床工作中，影像科醫(yī)師也需要綜合病灶在所有序列上的表現(xiàn)進(jìn)行判斷，很難僅憑單一序列就做出診斷，因此多數(shù)學(xué)者仍認(rèn)為PI-RADS v2目前并不完善，尚存在很多缺陷和不足。而針對這一方面，Andrew等[13]建議將ADC圖和DWI評分的作用在評估移行帶病灶中的作用加強(qiáng)，即對在T2WI上評分為3分且在DWI上評分為4分的移行帶病灶，將其PI-RADS最終評分改為4分。

對于病理體積<0.5cm3且Gleason評分≥3+4的癌灶，PI-RADS v2僅可以發(fā)現(xiàn)36%～52%(9/25～13/25)的外周帶癌，對移行帶癌的檢出率更低，僅為9.1%(1/11)。本組1例患者同時(shí)存在外周帶癌和移行帶癌，外周帶癌的Gleason評分3+4、病理體積0.47cm3，閱片者A沒有發(fā)現(xiàn)而閱片者B評分為PIRADS 4分。雖然閱片者A只發(fā)現(xiàn)移行帶癌灶，而閱片者B只發(fā)現(xiàn)外周帶癌灶，兩位閱片者發(fā)現(xiàn)的癌灶位置及PIRADS評分均不一致，但對患者本身來說采取的臨床處理方式及最終的臨床結(jié)局是一致的。雖然PI-RADS v2的臨床目的是發(fā)現(xiàn)臨床顯著癌，包括癌灶病理體積<0.5cm3且Gleason評分≥3+4的病灶，但目前mpMRI對前列腺癌的診斷仍具有一定局限性，檢出前列腺癌的能力依賴于癌灶的體積[14]，所以認(rèn)識到體積小的前列腺癌不能被mpMRI識別也是非常重要的。

本研究存在一定的局限性。首先由于只有根治術(shù)后行逐層病理切片的患者入組，導(dǎo)致納入分析的癌灶數(shù)量有限且均為較早期病變。其次，由于閱片者已知所有入組病例均行前列腺根治術(shù)，在PI-RADS評分時(shí)可能存在偏倚。最后，為了保證閱片狀態(tài)與常規(guī)臨床工作流程一致，設(shè)計(jì)了兩位閱片者分別進(jìn)行盲法閱片，沒有在閱片前設(shè)計(jì)感興趣區(qū)而是單獨(dú)記錄識別的病灶部位及評分，不能計(jì)算診斷特異性，也不能對所有感興趣區(qū)的評分進(jìn)行一致性評價(jià)。

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