第二版前列腺影像報告數據系統和前列腺特異抗原在前列腺癌診斷中的應用價值

宋奇隆， 李小虎，王 嘯， 錢銀鋒， 朱婉秋， 候唯姝， 余永強

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是男性最常見的腫瘤之一，是全球范圍內男性第二位最常見的癌癥，近年來我國PCa的發(fā)生率及死亡率在迅速上升[1]。目前PCa的確診主要依據經直腸超聲引導下前列腺穿刺。 格里森評分(Gleason score，GS)則是評價PCa生物學侵襲性的金標準[2]，2014年國際泌尿病理協會(international society of urological pathology，ISUP)提出PCa預后Gleason分級分組系統[3-4]。但前列腺穿刺畢竟是一項有創(chuàng)性檢查，常會引起直腸損傷及感染等并發(fā)癥。因此多參數磁共振(multiparametric magnetic resonance imaging，MP- MRI)及前列腺特異抗原(prostate specific antigen，PSA)檢查對PCa的診斷格外重要。2014年北美放射學會上公布了第2版前列腺影像報告數據系統(prostate imaging reporting and data system version 2，PI- RADS V2)，其準確度及特異度得到了國際醫(yī)學界的關注[5-7]。目前PI- RADS V2、PSA與預后Gleason分級分組關系研究報道較少。該研究分析PI- RADS V2評分、PSA對PCa診斷的價值；并進一步客觀評價PI- RADS V2 評分對前列腺外周帶(peripheral zone，PZ)及移行帶(transitional zone，TZ) 有臨床意義PCa診斷的價值。

1 材料與方法

1.1 病例資料回顧性分析2015年12月～2018年7月在安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院行MP- MRI檢查，并經直腸超聲引導下前列腺穿刺病理證實為PCa患者178例。納入標準：① MP- MRI及PSA檢查、超聲穿刺前PCa患者未進行任何醫(yī)學治療(前列腺手術、內分泌治療、放化療等)。② 所納入研究對象均在本院行MP- MRI檢查且影像圖像清晰可進行PI- RADS V2評分。③ 所有患者均進行經直腸超聲引導下前列腺穿刺。④ 所有患者均于活檢前抽取靜脈血5 ml用于血清PSA檢查。⑤ 標本采集前1周內無前列腺直腸指檢、前列腺穿刺或尿道內操作史。178例患者年齡52～89(72±9.2)歲；PSA為(2.02～91.10)ng/ml，均值為(28.54±21.51)ng/ml。

1.2 病理分級由泌尿專業(yè)病理醫(yī)師根據經直腸超聲引導下12+X針穿刺得到的病理標本進行病理檢查。每例患者分別統計12+X針穿刺的病理結果，選取每例患者評分最高的癌灶GS作為最終GS。分別得到GS為6、3+4、4+3、8、9-10分5組數據。

1.3 掃描設備及方法使用GE3.0T HDxt磁共振掃描儀。使用8通道相控陣體線圈掃描，平掃采用軸位壓脂快速自旋回波T2加權成像(T2- weighted imaging T2WI)： 重復時間(repetition time, TR)5590 ms，恢復時間(echo time, TE)131.5 ms，回波鏈25，層厚3 mm，層間隔0 mm，視野(field of view, FOV)26 cm×26 cm，矩陣512×512。薄層快速自旋回波T1加權成像(T1- weighted imaging，T1WI)：TR 480 ms，TE 7.58 ms，層厚3 mm，層間隔0 mm，FOV26 cm×26 cm，矩陣352×192。擴散加權成像(diffusion weighted imaging， DWI)檢查使用單次激發(fā)EPI序列：TR 5 200 ms，TE 79.1 ms，層厚3 mm，層間隔0 mm，FOV 20 cm×20 cm,矩陣96×130，在X、Y、Z 3個方向施加擴散敏感梯度，b值 (擴散敏感系數)采用0、1 500 s/mm2。擴散加權成像(dynamic contrast- enhanced， DCE)掃描采用快速梯度序列，在DCE掃描采集至第4個動態(tài)時，經肘靜脈快速團注對比劑釓雙胺注射液(Gd- DTPA)，流速2.5 ml/s，劑量0.1 mmol/kg，再以相同流率注入20 ml 生理鹽水以確保對比劑完全進入體內。動態(tài)增強掃描共采集18個動態(tài)。

1.4 圖像分析與數據采集將MRI掃描所得圖像傳入影像歸檔和通信系統(picture archiving and communication systems, PACS)，由2名10年以上前列腺MRI診斷經驗的醫(yī)師分別根據MP- MRI中DWI、T2WI及DCE的綜合表現對其評分，并注明病灶位置，以便與病理12+X針穿刺位置匹配，最終選取穿刺病理GS最高的癌灶的PI- RADS V2評分作為該患者的最終PI- RADS V2評分，評分不一致時由2位醫(yī)師共同協商討論達成一致。PZ病灶以DWI分為主。當DWI評分為1、2、4、5時，得分即為最終評分。當DWI評分為3分時，DCE才作為補充序列：DCE表現為陽性時，最終評分由3分升高至4分；當DCE表現為陰性時，最終評分仍為3分。DWI評分標準：1分：DWI圖像無異常；2分： DWI圖像上模糊高信號；3分：DWI圖像上局灶性輕度高信號；4分：DWI上顯著高信號，且最大層面長徑<1.5 cm；5分：DWI上顯著高信號，且最大層面長徑≥1.5 cm，或有明確向前列腺外延伸或侵犯。DCE評分標準：陽性：局灶性早期強化；陰性：無早期強化或彌漫性強化。TZ病灶以T2WI評分為主，當T2WI評分為1、2、4、5分時，得分即為最終評分。當T2WI評分為3分時，DWI才作為補充序列，且只有DWI評分為5分時，總分才改為4分，否則總分仍是3分。T2WI評分標準：1分：均勻中等信號強度；2分：局灶性低信號或不均勻有包膜的結節(jié)；3分：邊緣模糊，信號強度不均勻，或其他不符合2、4、5分標準者；4分：呈透鏡狀或邊界不清，均勻低信號，且最大層面長徑<1.5cm；5分：呈透鏡狀或邊界不清，均勻低信號，且最大層面長徑≥1.5 cm，或有明確向前列腺外延伸或侵犯。PI- RADS V2評分與MRI診斷有臨床意義PCa的關系為：1分：非常低，極不可能存在；2分：低，不可能存在：3分：中等，可疑存在；4分：高，可能存在：5分：非常高，極有可能存在[5]。

1.5 統計學處理采用SPSS 19.0進行統計分析，用 Spearman 分別分析PCa患者PI- RADS V2評分、PSA與預后Gleason分級分組之間的相關性。用ROC曲線分析PI- RADS V2評分、PSA對有臨床意義PCa的診斷，并計算其敏感度、特異度，并分別用受試者操作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)分析比較PI- RADS V2評分對前列腺PZ和TZ有臨床意義PCa診斷的敏感度和特異度。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 穿刺病理結果、PI- RADS V2評分及PSA178例PCa患者中GS 6、GS 3+4、GS 4+3、GS 8、GS 9- 10分組分別25、34、32、42、45例。其中PZ 103例，TZ 75例。典型病變特征圖像見圖1。男，72歲，PSA 24.13 ng/ml。T2WI示前列腺側外周帶見結節(jié)狀低信號，病灶直徑>1.5 cm，見圖1A；DWI示病灶呈明顯高信號，見圖1B；病灶DCE為陰性，最終PI- RADS V2評分為5分，見圖1C。穿刺病理GS為8分，見圖1D。PCa患者PI- RADS V2評分、PSA水平與GS之間的數量關系分別見表1、2。

2.2 PI- RADS V2評分、PSA與預后Gleason分級分組的相關性分析PI- RADS V2評分與預后Gleason分級分組有顯著正相關(rs=0.733，P<0.01)；PSA與預后Gleason分級分組之間呈正相關(rs=0.496，P<0.01)。

2.3 PI- RADS V2 評分、PSA 診斷有臨床意義PCa患者ROC曲線分析本研究中PI- RADS V2評分診斷有臨床意義PCa的ROC曲線下面積(area under the ROC curve, AUC)為0.929，由ROC曲線算出約登指數，該指數最大值所對應的PI- RADS V2評分4為界值，敏感度為0.935，特異度為0.800；PSA診斷有臨床意義PCa的AUC為0.820，由ROC曲線算出約登指數，該指數最大值所對應的PSA界值為13.23 ng/ml，敏感度為0.804，特異度為0.720。ROC曲線見圖2。

表1 PCa患者Gleason分級與PI- RADS V2評分結果(例)

圖1 PCa患者MP- MRI影像圖及病理圖

PSA(ng/ml)GS6GS3+4GS4+3GS8GS9-10n0～42010034～101095302710～2010121212125820～10031314273390總計2534324245178

2.4 PI- RADS V2評分對PZ、TZ有臨床意義PCa患者ROC曲線分析PI- RADS V2評分診斷PZ有臨床意義PCa的AUC為0.905，由ROC曲線算出約登指數，該指數最大值所對應的PI- RADS V2評分4為界值，敏感度為0.932，特異度為0.733；PI- RADS V2 評分診斷移行帶有臨床意義PCa的AUC為0.967，由ROC曲線算出約登指數，該指數最大值所對應的PI- RADS V2評分4為界值，其敏感度為0.938，特異度為0.900。ROC曲線見圖2。PI- RADS V2評分、PSA 診斷有臨床意義PCa敏感度、特異度見表3。

3 討論

PCa預后Gleason分級分組是目前決定PCa患者治療及其預后強有力的指標。GS≤6分的無臨床意義的PCa患者指南推薦主動監(jiān)測而非手術及藥物干預，GS≥7的PCa目前主要以手術治療為主。Epstein et al[4]分析20 845例接受根治性PCa切除術后的患者，對比術后復發(fā)的生化指標PSA，發(fā)現GS 3+4、GS 4+3、GS 8和GS 9～10分人群，術后復發(fā)的生化指標有顯著差異，較GS 6分人群復發(fā)的風險比分別為1.9、5.1、8.0、11.7。2014年ISUP專家共識會議[8]對Gleason分級系統進行了修訂，提出了一套以預后為基礎的新的分級系統，即PCa預后Gleason分級分組系統。預后Gleason分級分組系統將GS分為5組：GS 6、GS 3+4、GS 4+3、GS 8 、GS 9～10。

圖2 ABC2為PI- RADS V2、PSA評價有臨床意義PCa的ROC曲線

表3 PI- RADS V2評分、PSA診斷有臨床意義PCa敏感度及特異度

MP- MRI在PCa監(jiān)測、定位和診斷的價值在臨床中逐步得到認可，2014年美國放射學會(American college of radiology, ACR)及歐洲泌尿生殖放射學會(European society of urogenital radiology, ESUR)對原來PI- RADS版本進行了修正，于2015年正式發(fā)布了PI- RADS V2[5]。PI- RADS V2的5分評分系統強化了對有臨床意義PCa的定性診斷。Rosenkrantz et al[9]對343例PCa患者進行了研究，認為PI- RADS V2是MP- MRI檢查結果的標準化手段。本研究中PI- RADS V2 評分與預后Gleason分級分組之間呈正相關(rs=0.733，P<0.01)。PI- RADS V2評分以4分為界值時，診斷有臨床意義PCa敏感度和特異度最高。PI- RADS V2對PZ還是TZ有臨床意義PCa的定性診斷更有價值，目前并沒有統一認識，一些研究[10]顯示PI- RADS V2對前列腺TZ病灶診斷準確性更高，其主要原因可能是因為在PI- RADS V2評分4分中，TZ的優(yōu)勢序列T2WI對有臨床意義PCa檢出的準確性明顯優(yōu)于PZ的優(yōu)勢序列DWI。本研究結果表明PI- RADS V2 對前列腺TZ有臨床意義PCa的定性診斷的價值略優(yōu)于PZ，研究結果與王嘯 等[11]研究稍不一致，分析原因可能是本研究選取穿刺病理GS最高的癌灶PI- RADS V2評分作為該患者的最終PI- RADS V2評分，提高了癌灶在影像圖片與病理切片上的匹配度，因此能更準確的比較PI- RADS V2評分對PZ還是TZ病灶診斷更有價值。

PSA是PCa診斷、療效評價及隨訪中應用最為廣泛的血清標志物。目前研究表明多種細胞因子及血清標志物水平與Gleason分級相關[12]。目前尚未有PSA水平與預后Gleason分級分組相關性的研究，本資料中PSA水平與預后Gleason分級分組呈正相關，但顯著性無PI- RADS V2評分顯著，分析原因可能因為PSA水平受較多的客觀因素影響，如患者的年齡、是否伴有前列腺增生等。盡管臨床實踐中PSA水平大于4 ng/ml仍作為一項懷疑PCa高危風險的指標，然而大部分前列腺增生的患者及無臨床意義PCa患者也伴隨不同程度的PSA水平升高。本研究中PSA以13.23 ng/ml為界值時，診斷有臨床意義PCa的意義最大，但PSA診斷有臨床意義PCa的敏感性及特異性均較PI- RADS V2低，因此在臨時實際工作中，即使患者的PSA水平高于正常值，MP- MRI檢查仍是一項必要檢查。

本研究不足之處：12+X點穿刺病理GS與最終大病理GS有不符合的情況；而且血清PSA水平有較多的影響因素，無法消除不同患者前列腺體積大小不同及是否伴有不同程度的前列腺增生等因素對此次研究所帶來的偏倚。本研究采用回顧性研究方法，希望在今后的研究中能設計前瞻性的研究方法探討PI- RADS V2、PSA水平對于PCa的價值。

綜上所述，PI- RADS V2 評分及PSA水平與預后Gleason分級分組呈正相關；PI- RADS V2 評分對診斷有臨床意義PCa的敏感性及特異性均較高，且對前列腺TZ有臨床意義PCa的定性診斷較PZ更有價值； PSA對有臨床意義PCa定性診斷有一定價值。