前列腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)v2.1版框架下雙參數(shù)MRI與多參數(shù)MRI對前列腺臨床顯著癌的診斷價(jià)值比較

何文琪，曹 純，王 偉，鄧曉鳳，姜 萍，羅 敏

(1自貢市第四人民醫(yī)院放射科，四川自貢 643000； 2 自貢市第一人民醫(yī)院腫瘤科，四川自貢 643000)

前列腺癌是男性生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率及死亡率有逐年上升的趨勢。在臨床診療中，前列腺非顯著性癌(clinically insignificant prostate cancer,ciPCa)常常被過度診斷，而少部分需要干預(yù)的臨床顯著癌(clinically significant prostate cancer,csPCa)有時(shí)卻被漏診[1-3]。如何早期準(zhǔn)確鑒別csPCa是目前影像檢查方法所面臨的持續(xù)性挑戰(zhàn)。多參數(shù)磁共振成像(multiparametric MRI,mp-MRI)是在前列腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(prostate imaging reporting and data system,PI-RADS)框架下的一種檢出csPCa的檢查策略，包括T2-加權(quán)成像(T2 weighted imaging,T2WI)、動(dòng)態(tài)對比增強(qiáng)(dynamic contrast enhanced,DCE)、彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)。目前mp-MRI已廣泛應(yīng)用于csPCa的診斷、定位、分期、惡性風(fēng)險(xiǎn)分級以及復(fù)發(fā)評估[4]。近年來有專家提出了在mp-MRI基礎(chǔ)上省略DCE序列的雙參數(shù)磁共振(biparametric MRI,bp-MRI)成像策略。他們認(rèn)為這兩種檢查策略對csPCa的診斷能力接近，但bp-MRI降低了掃描成本，且避免了造影劑相關(guān)毒性風(fēng)險(xiǎn)[5]。而DRUSKIN及WALZ等[6-7]的研究則認(rèn)為省略DCE序列可能會增加臨床顯著前列腺癌的漏診率。因此DCE序列的使用目前還存在一定爭議，特別是在PI-RADS v2.1版本框架下bp-MRI診斷csPCa效能的研究還相對較少。本研究基于PI-RADS v2.1評分系統(tǒng)，以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，對比mp-MRI與bp-MRI對csPCa的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集自貢市第四人民醫(yī)院2018年8月-2021年8月行前列腺M(fèi)RI檢查的患者資料進(jìn)行回顧性分析。納入標(biāo)準(zhǔn)：①因PSA升高(PSA>4.0 ng/mL)或臨床懷疑前列腺癌而行3.0T磁共振成像的患者；②圖像序列完整，包括T2WI、T1WI、DWI及DCE序列；③磁共振檢查后行經(jīng)直腸超聲(transrectal ultrasonography,TRUS)引導(dǎo)下前列腺穿刺活檢術(shù)或前列腺根治性切除術(shù)(radical prostatectomy,RP)并獲得病理結(jié)果的患者，且每位患者病理結(jié)果及臨床隨訪資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①圖像質(zhì)量不佳影響評估；②行磁共振檢查前6個(gè)月內(nèi)有前列腺藥物/激素治療、盆腔放療、前列腺穿刺及外科手術(shù)病史。最終共選取133例患者進(jìn)入本研究。

1.2 病理資料穿刺活檢術(shù)為系統(tǒng)性的12點(diǎn)穿刺法，對于可疑前列腺癌病灶增加穿刺點(diǎn)，總穿刺針數(shù)為12+X針。2名經(jīng)驗(yàn)豐富的病理科醫(yī)師對送檢組織進(jìn)行診斷且給出Gleason評分，并記錄腫瘤組織占比，估算腫瘤體積或最大徑。對于根治性術(shù)后的病理結(jié)果還需記錄有無包膜外及精囊腺侵犯。將患者前列腺穿刺活檢術(shù)或前列腺根治性切除術(shù)后所獲得的病理結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照。病理結(jié)果滿足以下任一一條者為csPCa:Gleason評分≥7分；Gleason評分為3+3分且腫瘤最大徑≥0.8 cm；腫瘤體積≥0.5 cm3；腫瘤包膜外侵犯[8-9]。

1.3 MRI檢查方法采用西門子3.0T Verio成像儀，6通道體部線圈為接收線圈。所有病例的掃描序列均包括軸面、冠狀面及矢狀面T2WI(TR 4 410 ms,TE 97 ms,FOV 200 mm×200 mm,層厚3.0 mm)，軸面T1WI(TR 594 ms,TE 11 ms,FOV 200 mm×200 mm,層厚3.0 mm)。DWI采用軸位EPI(TR 3 900,TE 75 ms,FOV 220 mm×220 mm,層厚3.0 mm)，b值為0、800、1 200、1 600 s/mm2,ADC圖由工作站自動(dòng)計(jì)算后獲得。DCE采用VIBE軸位(TR 4.13 ms,TE 1.51 ms,FOV 256 mm×256 mm,層厚2.0 mm)，經(jīng)肘靜脈注入釓特酸葡胺，用量為0.1～0.2 mmol/kg，注射流速2.5 mL/s，共掃描13個(gè)時(shí)相，持續(xù)掃描時(shí)間約5 min 42 s。

1.4 圖像分析將MRI檢查序列分為bp-MRI組和mp-MRI組兩種方案分別對于前列腺病灶進(jìn)行分析，由2名具有豐富MRI診斷經(jīng)驗(yàn)的腹部組影像醫(yī)師對圖像進(jìn)行評閱，當(dāng)閱片結(jié)果不一致時(shí)協(xié)商達(dá)成共識。閱片前二者均不知曉病理結(jié)果，并以PI-RADS v2.1為標(biāo)準(zhǔn)(表1)對前列腺病灶進(jìn)行評分[8,10]。PI-RADS v2.1評分系統(tǒng)給出的前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)等級為5分，幾乎肯定為前列腺癌；4分，較大可能為前列腺癌；3分，不能確定是否為前列腺癌；2分，較小可能為前列腺癌；1分，幾乎不可能為前列腺癌。PI-RADS v2.1繼承了PI-RADS v2對病灶先進(jìn)行單個(gè)序列評分，最后再總體評估的模式。外周帶(peripheral zone,PZ)病灶在優(yōu)勢序列上為3分時(shí)，DCE序列病灶出現(xiàn)早期強(qiáng)化則總分向上升1分，無早期強(qiáng)化仍然為3分。移行帶(transitional zone,TZ)病灶在優(yōu)勢序列上為2分時(shí)，若彌散加權(quán)序列分?jǐn)?shù)≥4分，則總分向上升1分；當(dāng)TZ病灶在優(yōu)勢序列上為3分時(shí)，若彌散加權(quán)序列分?jǐn)?shù)為5分，則總分向上升1分。當(dāng)MRI顯示有多個(gè)病灶時(shí)，以單個(gè)病灶的最高分?jǐn)?shù)作為最終評分。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS26.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。以病理結(jié)果分組，各組間bp-MRI與mp-MRP兩種方案的PI-RADS v2.1評分比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。采用二分法，繪制兩種方案診斷csPCa的受試者工作特征(receiver operator characteristic，ROC)曲線，計(jì)算曲線下面積(area under curve,AUC)，取最大約登指數(shù)為最佳指標(biāo)閾值，分析兩種方案的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、陰性預(yù)測值及陽性預(yù)測值。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 PI-RADS v2.1中DWI與T2WI序列評分細(xì)則

2 結(jié) 果

2.1 患者PSA水平、Gleason評分及累及部位133例患者年齡37～89歲，中位年齡71歲；中位總前列腺特異性抗原為13.91 (范圍4.44～457.02) ng/mL。PCa74例(55.6%)，其中csPCa65例(48.9%)，ciPCa9例(6.7%)。所有PCa中，Gleason評分為6分者15例(20.2%)、7分27例(36.5%)、8分9例(12.2%)、9分23例(31.1%)；10例有包膜外或精囊腺侵犯。65例csPCa有33例(50.8%)病灶發(fā)生在PZ，13例(20.0%)發(fā)生在TZ，19例(29.2%)PZ和TZ均累及(圖1)。9例ciPCa有5例(55.6%)病灶發(fā)生在PZ，4例(44.4%)發(fā)生在TZ。非PCa組59例(44.4%)，前列腺增生56例(42.1%)，前列腺炎3例(2.3%)。

2.2 患者M(jìn)RI評分bp-MRI與mp-MRI兩種方案的區(qū)別在于PZ病灶PI-RADS v2.1評分3分時(shí)，mp-MRI方案有DCE序列介入，DCE病灶早期增強(qiáng)陽性則最終評分升級為4分，陰性則維持分?jǐn)?shù)不變。結(jié)果顯示，兩種方案PI-RADS v2.1評分1、2分及5分例數(shù)相同，分別為4例(3.0%)、19例(14.3%)和34例(25.6%)。bp-MRI方案評分3分47例(35.3%)、4分29例(21.8%)，mp-MRI方案評分3分33例(24.8%)、4分43例(32.3%)。14例PZ 3分病灶因DCE出現(xiàn)早期強(qiáng)化總評分變?yōu)?分，其中7例為csPCa、2例為ciPCa，真陽性率為50.0%(7/14)；12例PZ 3分病灶DCE陰性維持分?jǐn)?shù)不變，其中4例為csPCa，真陰性率為66.7%(8/12)。PCa組與非PCa組、csPCa組與非csPCa組bp-MRI與mp-MRI的PI-RADS v2.1評分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001，表2)。

表2 各病理分組間雙參數(shù)MRI方案與多參數(shù)MRI方案PI-RADS v2.1評分差異

2.3 兩種方案對前列腺臨床顯著癌的診斷效能比較mp-MRI與bp-MRI診斷csPCa的AUC分別為0.875、0.863；最大約登指數(shù)分別為0.583、0.578，對應(yīng)的最佳指標(biāo)閾值均為3.5，因此4～5分考慮為csPCa陽性，1～3分考慮為csPCa陰性。此閾值下分別計(jì)算mp-MRI與bp-MRI診斷csPCa的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及準(zhǔn)確度，結(jié)果提示mp-MRI方案的敏感度、陰性預(yù)測值較高，bp-MRI方案的特異度及陽性預(yù)測值較高，兩種方案診斷準(zhǔn)確率相同(表3、圖2)。

表3 雙參數(shù)MRI方案與多參數(shù)MRI方案對csPCa診斷效能對比

3 討 論

使用MRI對前列腺癌進(jìn)行診斷可以追溯到上世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)主要采用T1WI及T2WI等解剖序列。隨著MRI技術(shù)的不斷發(fā)展以及PI-RADS的出現(xiàn)，通過解剖成像和功能成像相結(jié)合，MRI對前列腺癌的診斷能力有了大幅提升。PI-RADS是一種基于專家共識對前列腺癌圖像采集和MRI診斷進(jìn)行規(guī)范化和模式化的評分系統(tǒng)。PI-RADS v2.1版在保留第2版大部分框架的同時(shí)進(jìn)行了一些小的調(diào)整，最關(guān)鍵的變化是對TZ病灶的解釋，它強(qiáng)調(diào)了DWI對TZ病灶診斷的重要性，對于TZ上被優(yōu)勢序列評為2分的病灶，若DWI評分≥4分，則總分向上升1分。新版對于以往版本忽視的纖維基質(zhì)帶(anterior fibrous muscle matrix，AFMS)區(qū)域病灶也給予了解釋，對于該區(qū)域MRI懷疑為PCa的病灶，采用何種評分方式基于病灶最可能起源的部位[8]。目前，mp-MRI已成為臨床廣泛使用的csPCa檢查策略，通過PI-RADS評分系統(tǒng)對可疑病灶進(jìn)行模式化評分，為患者的進(jìn)一步檢查和治療提供依據(jù)[11]。與mp-MRI相比，bp-MRI減少了DCE序列，掃描時(shí)間更短，不需要造影劑，在降低成本的同時(shí)可以規(guī)避釓劑造成不良事件的風(fēng)險(xiǎn)。本研究顯示，bp-MRI與mp-MRI對csPCa均具有較高的診斷價(jià)值，二者AUC相當(dāng)，診斷準(zhǔn)確率一致，mp-MRI的診斷敏感度明顯高于bp-MRI，而bp-MRI的診斷特異度明顯高于mp-MRI，這與TAMADA等[12]的研究結(jié)果相近?？紤]到PSA等實(shí)驗(yàn)室檢查方法的廣泛使用，采用bp-MRI對csPCa進(jìn)行診斷可能會避免不必要的前列腺穿刺活檢；另一方面,在PI-RADS v2.1評分基礎(chǔ)上結(jié)合其他指標(biāo)，如前列腺特異性抗原密度，有望提高bp-MRI較低的診斷敏感度，同時(shí)也彌補(bǔ)了其在診斷PZ 3分病灶時(shí)影像上不能更進(jìn)一步的缺點(diǎn)[13-14]。

mp-MRI中的DCE序列只在PZ病灶評分為3分時(shí)介入，若病灶早期強(qiáng)化則最終PI-RADS v2.1評分升級為4分，陰性則維持分?jǐn)?shù)不變，相對于bp-MRI策略，mp-MRI增加了PZ病灶被診斷為csPCa的可能性。本研究僅19.5%(26/133)的病灶需要DCE序列來確定最終評分，其對csPCa診斷的總體準(zhǔn)確率僅為57.7%(15/26)。DCE主要反應(yīng)的是活體組織內(nèi)微血管密度及管壁通透性等血流動(dòng)力學(xué)信息，csPCa的微血管密度及管壁通透性增加，信號強(qiáng)度-時(shí)間(signal intense-time,SI-T)曲線通常表現(xiàn)為速升速降型，但這并非csPCa所獨(dú)有，前列腺良性疾病及ciPCa都可以出現(xiàn)類似的強(qiáng)化方式。平小夏等[15]的研究顯示前列腺良惡性病灶間強(qiáng)化類型有部分重合，約30%的惡性病灶強(qiáng)化表現(xiàn)為緩慢上升型，或強(qiáng)化后達(dá)到平衡狀態(tài)；而DCE對csPCa與ciPCa的鑒別則更加困難。考慮到DCE序列所增加的時(shí)間成本以及釓對比劑腎毒性帶來的腎源性系統(tǒng)纖維化(nephrogenic systemic fibrosis，NSF)風(fēng)險(xiǎn)[16]，筆者認(rèn)為在PI-RADSv2.1評分系統(tǒng)框架下bp-MR對于csPCa治療前診斷可能具有更好的適用性，但這需要更多的研究予以證實(shí)。

最近有學(xué)者提出了一種優(yōu)化的MRI方案(optimized MRI,op-MRI)，該方案主張采用個(gè)性化的掃描方式靈活運(yùn)用DCE序列，DCE序列病灶早期強(qiáng)化則評分上升為PI-RADS 3U(相當(dāng)于PI-RADS 4分)，DCE序列病灶未出現(xiàn)早期強(qiáng)化則評分下降為PI-RADS 3F(可能良性，但需要隨訪)。結(jié)果顯示，相較于mp-MRI，此方案沒有影響診斷csPCa的準(zhǔn)確性，并且避免了約80%的DCE掃描，另外此方案比bp-MRI有更高的特異性，可以使患者減少不必要的活檢[17]。DCE序列雖然對于csPCa治療前診斷價(jià)值有限，但作為指南推薦的前列腺癌標(biāo)準(zhǔn)檢查序列之一，其仍然是csPCa MRI檢查的重要組成部分，當(dāng)DWI序列被偽影干擾或信噪比不足時(shí)，需要其作為備用序列對PZ病灶進(jìn)行評估。大約有40%的csPCa患者經(jīng)過早期治療后仍會復(fù)發(fā)，國際上對于csPCa復(fù)發(fā)患者的影像評估目前沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，基于復(fù)發(fā)腫瘤與原發(fā)灶相似的影像特征，臨床上依然采用的是PI-RADS給出的mp-MRI檢查策略。對于既往有前列腺手術(shù)史的患者，前列腺形態(tài)發(fā)生變化，T1WI及T2WI等解剖序列作用下降，DCE-MRI作為功能成像，其對于csPCa復(fù)發(fā)監(jiān)測具有不可替代的價(jià)值[8,18]。另外，對于前列腺射頻消融術(shù)后的患者，DCE-MRI的灌注特征可以向臨床提供有效的診斷信息。

本研究的局限性：①部分患者未行RP，病理結(jié)果僅來源于穿刺活檢，可能會出現(xiàn)假陰性以及對csPCa判斷不準(zhǔn)確；②本研究未統(tǒng)計(jì)到Gleason評分2～5分及10分的病例，統(tǒng)計(jì)分析時(shí)存在抽樣誤差可能；③本研究受到回顧性、單中心研究的限制，目前的結(jié)果應(yīng)在具有大量患者的前瞻性多機(jī)構(gòu)臨床試驗(yàn)中得到驗(yàn)證。

綜上所述，在PI-RADS v2.1評分系統(tǒng)框架下，bp-MRI與mp-MRI對于csPCa的診斷效能相當(dāng)，考慮到bp-MRI在掃描時(shí)間及無需造影劑方面的優(yōu)勢，其可能比mp-MRI更具適用性。在未來的研究中，應(yīng)尋找更多的方案以提高bp-MRI相對較低的診斷敏感度，而DCE序列可靈活使用以滿足不同的臨床適應(yīng)證。