基于前列腺逐層切片病理PI-RADS v2.1與PI-RADS v2的評分比較

王慧慧，高歌，何群，沈棋，王鶴，王霄英*

作者單位：1.北京大學(xué)第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，北京 100034；2.北京大學(xué)第一醫(yī)院泌尿外科/北京大學(xué)泌尿外科研究所，北京 100034

前列腺癌居全球男性惡性腫瘤發(fā)病率的第二位，居男性癌癥死亡原因的第五位。近年來我國前列腺癌的發(fā)病率和死亡率上升趨勢明顯，疾病負(fù)擔(dān)日益加重[1-3]。多參數(shù)磁共振成像(multiparametric magnetic resonance imaging，mpMRI)作為無創(chuàng)性影像學(xué)檢查方法，對前列腺癌的診斷、分期及隨訪有重要作用。前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(prostate imaging reporting and data system，PI-RADS)作為前列腺MRI技術(shù)規(guī)范、診斷標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)式報告的重要指南，在日常臨床工作中已廣泛應(yīng)用，且其臨床價值已得到充分驗證，但仍存在讀片一致性中等的問題[4-5]。2019年發(fā)布的PI-RADS v2.1在既往PI-RADS v2的基礎(chǔ)上進行了修改，在診斷方面主要的更新點是修改移行帶整體評分標(biāo)準(zhǔn)及移行帶T2加權(quán)成像(T2 weighted imaging，T2WI)1分和2分的診斷標(biāo)準(zhǔn)、變更擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI) 2 分和3 分的診斷標(biāo)準(zhǔn)及動態(tài)對比增強(dynamic contrast enhanced，DCE)的陰性標(biāo)準(zhǔn)[6-8]。Linhares Moreira等[9]研究認(rèn)為對比PI-RADS v2，PI-RADS v2.1的主要變化為移行帶病灶評分由原來的2分降為1分，而最終的MRI陽性和陰性病灶數(shù)量并沒有明顯變化。Lee 等[10]研究認(rèn)為PI-RADS v2.1 與PI-RADS v2的診斷效能差異無統(tǒng)計學(xué)意義。國內(nèi)學(xué)者[11]以穿刺病理為金標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為PI-RADS v2.1對臨床顯著癌具有較高的診斷價值。PI-RADS v2.1在本單位的應(yīng)用時間較短，對臨床決策的影響尚不清晰，因此本研究旨在以前列腺逐層切片病理為金標(biāo)準(zhǔn)，分析PI-RADS v2.1與v2對前列腺臨床顯著癌的評分變化。

1 材料與方法

1.1 研究對象

本研究經(jīng)北京大學(xué)第一醫(yī)院臨床研究倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號：2021 研060)，免除受試者知情同意。回顧性分析2012 年11 月至2017 年7 月前列腺mpMRI 患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)因前列腺特異抗原(prostate specific antigen，PSA)升高臨床懷疑前列腺癌；(2) MRI 檢查后6 個月內(nèi)接受本院前列腺根治術(shù)；(3)病理標(biāo)本取材方式為完整前列腺及精囊腺的逐層切片病理檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1) mpMRI 圖像質(zhì)量不佳或圖像資料不完整；(2)在手術(shù)之前進行任何相關(guān)治療，包括放化療、內(nèi)分泌治療。

1.2 mpMRI掃描方法

采用GE 3.0 T Signa TwinSpeed 和3.0 T Discovery HD 750 磁共振掃描儀、PHILIP Achieva 3.0 T TX 磁共振掃描儀進行圖像采集。基本掃描序列包括T1 加權(quán)成像(T1 weighted imaging，T1WI)、T2WI、DWI 和動態(tài)對比增強DCE，具體參數(shù)如表1所示。

表1 前列腺多參數(shù)磁共振成像掃描參數(shù)

1.3 病理標(biāo)準(zhǔn)

以逐層切片病理為診斷金標(biāo)準(zhǔn)。將離體前列腺標(biāo)本全部取材，沿背側(cè)緣切線方向自尖部向底部以3～4 mm層厚依次切片，盡量保證切片角度與mpMRI軸位一致。由本院泌尿外科病理室一名主任醫(yī)師對所有癌灶進行標(biāo)記、邊界勾畫，并記錄每個癌灶的位置和Gleason評分。使用Matlab軟件逐層測量每個癌灶的面積，以所有層面面積之和×3 mm作為最終的病理體積。將Gleason評分≥3+4分和/或病理體積≥0.5 cm3和/或前列腺外侵犯的病灶定義為前列腺臨床顯著癌。

1.4 mpMRI圖像分析

首先由一名影像科醫(yī)師將mpMRI 圖像與病理結(jié)果進行對照，標(biāo)注癌灶所在位置及圖像層面。然后由一名影像科主治醫(yī)師、一名影像科主任醫(yī)師同時閱片，共同對已標(biāo)記圖像按照PI-RADS v2.1和v2標(biāo)準(zhǔn)進行評分，兩次讀片時間間隔6周。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 19.0 和MedCalc 15.8 軟件進行統(tǒng)計分析。以PI-RADS≥3 分為MRI 陽性表現(xiàn)，使用配對卡方檢驗(McNemar′s test)比較PI-RADS v2.1 和v2 評分變化的差異。繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curves，ROC 曲線)，并計算ROC 曲線下面積(area under the curve，AUC)，使用Z檢驗比較AUC 的差異。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 入組病例資料

本研究最終入組病例53例，年齡49～76 (65.8±6.9)歲，PSA 范圍4.3～50.5 ng/mL，MRI 檢查與前列腺根治術(shù)間隔21～145 (66±29)天。逐層切片病理檢查共檢出89 個癌灶(包括70個臨床顯著癌)：39個位于移行帶、50個位于外周帶。

2.2 PI-RADS v2.1與PI-RADS v2評分比較

PI-RADS v2.1與v2最終評分發(fā)生變化的癌灶共10例(11.2%，10/89)，8例(20.5%，8/39)位于移行帶、2例(4%，2/50)位于外周帶。PI-RADS 1分比例從0%增加至4.5%，PI-RADS 2分比例從29.2%降低至22.5%，PI-RADS 3分比例從5.6%增加至6.7%，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P分別為0.125、0.109、1.000)。PI-RADS≥3分病灶比例從70.8%增加至73.0%，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.5)。具體PI-RADS 評分變化如下(表2)：4 個(25%，4/16)移行帶癌灶由PI-RADS 2分降為PI-RADS 1分(圖1)，2個(50%，2/4)移行帶癌灶由PI-RADS 3分降為PI-RADS 2分，2個(12.5%，2/16)移行帶癌灶由PI-RADS 2分升為PI-RADS 3分(圖2)，1個(10%，1/10)外周帶癌灶由PI-RADS 2分升為PI-RADS 3分，1個(10%，1/10)外周帶癌灶由PI-RADS 2 分升為PI-RADS 4 分。1 例移行帶癌灶PI-RADS v2.1評分2+1分、PI-RADS v2評分3分，最終評分3分保持不變，Gleason評分3+4，病理體積0.87 cm3。

表2 PI?RADS最終評分變化癌灶的Gleason評分和體積

圖1 男，76歲，MRI檢查前總前列腺特異抗原(tPSA)13.02 ng/mL，游離前列腺特異抗原(fPSA)1.48 ng/mL，逐層切片病理證實體部左側(cè)移行帶前列腺癌，Gleason評分3+2分，體積0.02 cm3。1A：軸位T2WI示移行帶典型增生結(jié)節(jié)；1B、1C：軸位DWI(b值=1000 s/mm2)、軸位ADC圖未見顯著信號改變。此種表現(xiàn)根據(jù)PI?RADS v2標(biāo)準(zhǔn)T2WI評分2分則最終評分2分；而PI?RADS v2.1標(biāo)準(zhǔn)T2WI評分1 分則最終評分1 分。 圖2 男，61歲，MRI檢查前總前列腺特異抗原(tPSA)8.98 ng/mL，游離前列腺特異抗原(fPSA)1.14 ng/mL，逐層切片病理證實體部左側(cè)移行帶前列腺癌，Gleason評分3+3，體積0.54 cm3。2A：軸位T2WI示包膜內(nèi)不均勻信號；2B：軸位DWI(b值=1000 s/mm2)示局灶性顯著高信號(箭)；2C：軸位ADC圖示顯著低信號(箭)。此種表現(xiàn)根據(jù)PI?RADS v2標(biāo)準(zhǔn)T2WI評分2分則最終評分2分；根據(jù)PI?RADS v2.1標(biāo)準(zhǔn)T2WI評分2分同時結(jié)合DWI評分4分，最終評分3分。

2.3 PI-RADS v2.1與PI-RADS v2診斷效能

PI-RADS v2.1 檢出所有、移行帶和外周帶臨床顯著癌的AUC 分別為0.873 (95%CI：0.799～0.947)、0.867 (95%CI：0.755～0.979)和0.841 (95%CI：0.715～0.966)，PI-RADS v2 檢出所有、移行帶和外周帶臨床顯著癌的AUC 分別為0.895 (95%CI：0.828～0.963)、0.878 (95%CI：0.772～0.984)和0.884 (95%CI：0.773～0.995)，且差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=1.098，P=0.272；Z=0.301，P=0.763；Z=1.231，P=0.218)。

PI-RADS v2.1與v2詳細(xì)評分如表3所示。PI-RADS v2.1評分1～2分的24例癌灶中，10例為臨床顯著癌(Gleason評分3+4、體積0.002～0.18 cm3)，余均為非臨床顯著癌(Gleason評分3+3、體積0.02～0.03 cm3)。PI-RADS v2.1評分3分的6例癌灶中，2例非臨床顯著癌，余均為臨床顯著癌。PI-RADS v2評分2分的26 例癌灶中，9 例為臨床顯著癌，余均為非臨床顯著癌。PI-RADS v2評分3分的5例癌灶中，1例非臨床顯著癌，余均為臨床顯著癌。PI-RADS v2.1評分4～5分的59例癌灶中有3例非臨床顯著癌(Gleason 評分3+3、體積0.029～0.41 cm3)，PI-RADS v2 評分4～5 分的58 例癌灶中有2 例非臨床顯著癌(Gleason評分3+3、體積0.029～0.4 cm3)，余均為臨床顯著癌。

表3 移行帶癌和外周帶癌PI?RADS v2.1和v2評分分布

3 討論

3.1 本研究的主要優(yōu)勢

本研究的主要優(yōu)勢是以逐層切片病理為診斷金標(biāo)準(zhǔn)。與前列腺穿刺病理或普通的根治病理相較，逐層切片病理可以與mpMRI 圖像進行一一對比，針對每一個病理發(fā)現(xiàn)的癌灶在MRI圖像上定義出具體層面和位置，通過詳細(xì)定義每一個癌灶的Gleason 評分和病理體積，將病理與MRI 對照完成到極致。由于前列腺癌具有多灶性特點，因此本研究中包含的癌灶數(shù)量要多于入組病例數(shù)量，除了責(zé)任病灶(index lesion)外還包括一些其他體積小、Gleason分級較低的癌灶。

3.2 PI-RADS v2.1移行帶的評分變化

通過逐個癌灶的對比發(fā)現(xiàn)，PI-RADS v2.1 與v2 最終評分發(fā)生變化多位于移行帶(80%，8/10)，主要是因為PI-RADS v2.1 診斷標(biāo)準(zhǔn)在評價移行帶病灶的變化更顯著。對比PI-RADS v2，PI-RADS v2.1 最重要的變化是修改移行帶1 分和2 分的診斷標(biāo)準(zhǔn)。PI-RADS v2.1 將典型的增生結(jié)節(jié)定義為1 分，非典型結(jié)節(jié)定義為2 分，而在PI-RASD v2 中增生結(jié)節(jié)均屬于2 分。Linhares Moreira 等[9]研究發(fā)現(xiàn)PI-RADS 評分變化主要發(fā)生在移行帶、且以PI-RADS 2分降為1分為主，56.8%典型增結(jié)節(jié)PI-RADS 評分由2 分降為1 分，其中包含極低概率的臨床顯著癌[6]。本研究中有4 例(25%，4/10)移行帶2 分病灶降級為1 分，包含2 例臨床顯著癌，但是體積非常小，難以在MRI圖像上識別[12]。

PI-RADS v2.1 中增加了移行帶2+1 分病灶，即當(dāng)T2WI 評分2分時，如果高b值DWI表現(xiàn)為顯著高信號、ADC圖顯著高信號(DWI≥4 分)，則最終評分升級為3 分。本研究中PI-RADS v2.1 評分2+1 分的移行帶病灶有3 例(7.7%，3/39)，其中2 例(66.7%，2/3)為臨床顯著癌。Costa等[13]研究發(fā)現(xiàn)6% (69/1238)移行帶病灶被評分PI-RADS 2+1分，最終獲得病理結(jié)果并證實為臨床顯著癌的概率僅6% (3/49)。而Byun等[14]研究發(fā)現(xiàn)50%(4/8) PI-RADS v2.1分移行帶病灶證實為臨床顯著癌。

3.3 PI-RASD v2.1外周帶的評分變化

目前國內(nèi)外針對PI-RADS v2.1診斷效能的研究焦點多集中于移行帶病灶，尤其2+1分病灶[15-18]，少數(shù)研究對象是整個前列腺腺體，這與PI-RADS v2.1診斷標(biāo)準(zhǔn)的主要變化發(fā)生在移行帶有關(guān)。Linhares Moreira等[9]研究發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)外周帶病灶評分發(fā)生變化：7% (22/319)由2分降為3分，15% (9/60)由3分降為2分，0.3% (1/319)由2分升為3分。PI-RADS v2.1中DWI 2分是根據(jù)病灶形態(tài)學(xué)特點而不考慮信號強度改變，表現(xiàn)為ADC圖線狀或楔形低信號和/或高b值DWI線狀或楔形高信號，與PI-RADS v2中DWI 2分標(biāo)準(zhǔn)明顯不同(ADC圖模糊不清的輕度低信號)。本研究中2例外周帶癌灶評分由PI-RADS 2分升為3分，表現(xiàn)為ADC圖局灶性低信號，而其中1例評分由于DCE早期強化再升為3+1分。而本研究中未發(fā)現(xiàn)評分降級的病例，可能與入組病例數(shù)量有限、且入組病例均為前列腺癌而無陰性病例有關(guān)。

3.4 PI-RADS v2.1的診斷效能分析

國內(nèi)研究[19-20]認(rèn)為PI-RADS v2.1 較v2 具有更高的診斷效能且差異有統(tǒng)計學(xué)意義，尤其在移行帶臨床顯著癌的檢出具有更高的價值。Tamada等[21]研究認(rèn)為PI-RADS v2.1 比PI-RADS v2 在評價移行帶病灶方面更有優(yōu)勢，診斷臨床顯著癌的曲線下面積有所提高但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。Lee等[10]Meta分析認(rèn)為PI-RADS v2.1 診斷臨床顯著癌的曲線下面積高于PI-RADS v2，診斷敏感度、陽性預(yù)測值與陰性預(yù)測值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(0.90 vs. 0.87，P=0.17；0.53 vs. 0.55，P=0.31；0.93 vs. 0.92，P=0.41)，但PI-RADS v2.1診斷特異性顯著降低(0.62 vs. 0.66，P=0.02)，可能會增加不必要的穿刺。Linhares Moreira 等[9]研究認(rèn)為PI-RADS v2.1 與v2 相比，由于PI-RADS≥3 分的病例數(shù)量沒有發(fā)生明顯變化(38.8% vs.39.4%)，因此對臨床決策幾乎不產(chǎn)生影響。本研究中，雖然PI-RADS v2.1 的診斷效能稍低于PI-RADS v2，但是二者對前列腺臨床顯著癌的檢出率與AUC 值均較高且差異無統(tǒng)計學(xué)意義；PI-RADS v2.1 與v2 相比，PI-RADS≥3 分的比例分別為73.0% vs. 70.8%，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

3.5 本研究的局限性

本研究具有一定的局限性。由于入組癌灶數(shù)量有限，因此PI-RADS v2.1 與v2 評分變化的癌灶數(shù)量較少。本研究中入組病例均為病理證實的癌灶，盡管有些癌灶Gleason 評分≥3+4，但由于病理體積很小、MRI 圖像難以識別，因此會整體降低PI-RADS 診斷效能。盡管真正影響患者預(yù)后的是責(zé)任病灶，但以癌灶而不以患者為研究對象時，才能最大限度了解MRI 在診斷不同Gleason 評分、不同體積癌灶的能力。另外，本研究缺少讀片一致性分析，而已有研究證明PI-RADS v2.1的讀片一致性要優(yōu)于PI-RADS v2[15,22]。

綜上所述，PI-RADS v2.1 與v2 均具有較高的診斷效能，最終評分變化主要發(fā)生在移行帶。PI-RADS≥3分病例數(shù)量無明顯變化，對臨床決策影響不大。

作者利益沖突聲明：全部作者均聲明無利益沖突。