陳志遠 張 艷 周懂晶 黃麗霞 劉玉品 胡 萍 鄭廣娟
前列腺癌(prostate cancer,PCa)是臨床常見的惡性腫瘤,發(fā)病率及死亡率均較高。在美國的男性患者中,PCa是腫瘤致死的第二大病因[1];而在中國,隨著人口老齡化加快及生活方式西化,PCa的發(fā)病率也在逐年升高,最近發(fā)布的2013年中國惡性腫瘤數(shù)據(jù)顯示,PCa發(fā)病率及死亡率分別位于男性惡性腫瘤的第6位及第10位[2]。近些年來,隨著多參數(shù)磁共振(multi-parameter MRI,MP-MRI)廣泛應用于前列腺的掃描,PCa的診斷準確率得到明顯的提高,但仍存在著掃描不規(guī)范、圖像解讀一致性差、臨床與影像科醫(yī)療交流欠佳等問題。為了解決該問題,2015年歐洲泌尿生殖協(xié)會聯(lián)合美國放射協(xié)會、AdMeTech基金會推出了前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)第二版(prostate imaging reporting and data system version 2,PI-RADS v2)[3],自其發(fā)布以來,多項研究證實其應用簡單、準確率高。而前列腺特異性抗原密度(prostate specific antigen density,PSAD)也為多項研究所證實無論是單獨使用還是聯(lián)合PI-RADS v2評分應用均有較高的敏感性及特異性[4-7]。在此,我們對我院2015年01月至2017年09月行前列腺穿刺活檢的患者進行回顧性分析,研究PSAD、PI-RADS v2及兩者聯(lián)合應用對各個PSA區(qū)間人群PCa的診斷作用,并比較它們之間的差異。
本回顧性分析獲得醫(yī)院倫理委員會批準,所有參與穿刺及MRI檢查的患者均簽署了知情同意書。連續(xù)收集于2015年01月至2017年09月在我院接受了前列腺穿刺活檢的患者資料共221例,并選擇合適的病例納入研究群體中。納入標準:①穿刺前接受MP-MRI檢查,②穿刺病理結果明確為腫瘤或非腫瘤病變,③穿刺時間在MRI檢查后3個月以內,④血清PSA的檢查在穿刺前一周內進行且PSA值≤30 ng/ml。排除標準:①未在我院行MRI檢查者,②圖像質量不佳或序列不全無法進行PI-RADS v2評分者,③MRI檢查前接受過內分泌治療或放療者。最后納入研究的患者人群再按血清PSA水平0~ 10ng/ml、10~ 20ng/ml及 20~ 30ng/ml分為三個區(qū)間,再將每個區(qū)間群體根據(jù)穿刺病理結果分為前列腺癌組(PCa組)和非前列腺癌組(良性組)。
MRI檢查在前列腺穿刺前進行,MRI檢查與穿刺間隔時間平均約為5天(范圍:1~33天)。所有檢查均在3.0T磁共振上進行(GE Sigma Excite HD 3.0T MR Scanner或 Toshiba Titan 3.0T MR Scanner)。檢查前讓患者盡量排便以避免腸氣影響圖像,適度充盈膀胱,仰臥位掃描,使用盆腔相控陣線圈。所有患者均進行了軸位、冠狀位及矢狀位高分辨T2WI序列、高b值DWI序列及動態(tài)增強掃描(dynamic contrast enhancement,DCE)檢查。掃描參數(shù)如下:T2WI:TR:4100ms,TE:96ms;層厚:4mm;層間距:1mm;FOV:20cm,包全前列腺及精囊腺;距陣:224×384,并使用脂肪抑制技術。DWI系列b值取0,800,1200s/mm2;TR:3600ms,TE:80ms;層厚:4mm;層間距:1mm;FOV:26cm,距陣:128×128,定位線與軸位T2WI一致。DCE動態(tài)掃描者使用馬根維顯0.2mmol/kg進行注射,隨后使用0.9%氯化鈉溶液10ml沖洗。注射對比劑后馬上進行軸位3D序列掃描,連續(xù)掃描6期。
圖像分析由2位腹部影像專業(yè)的高年資主治醫(yī)師在我院PACS系統(tǒng)上進行,分別擁有8年和10年閱讀前列腺MR的經(jīng)驗,2位醫(yī)生在評分時對穿刺病理及前列腺抗原等臨床資料并不知情。病灶評分標準按歐洲泌尿生殖協(xié)會所發(fā)布的PI-RADS v2標準執(zhí)行。圖像測量及評分均由2位主治醫(yī)生商討后確定,如果2位醫(yī)生圖像分析有分歧,則與另1位有15年前列腺閱片經(jīng)驗的副主任醫(yī)師共同討論后由副主任醫(yī)師最終確定。
前列腺大小的測量在高分辨T2WI上進行,最長上下徑線在矢狀位T2WI上進行,范圍為前列腺底部至尖部,最長前后及左右徑線在軸位T2WI上進行,前列腺體積=最長上下徑線×最長前后徑線×最長左右徑線×0.52。收集前列腺穿刺前一周內的PSA數(shù)據(jù),并計算PSAD值,PSAD=TPSA/前列腺體積。
前列腺穿刺由一位有500例以上前列腺穿刺經(jīng)驗的高年資泌尿外科醫(yī)生進行,采取經(jīng)會陰系統(tǒng)飽和穿刺加MRI可疑病灶認知定點穿刺法,系統(tǒng)飽和穿刺采用國際通用的12針法,病灶定點穿刺針數(shù)約1~3針。穿刺后立即送病理科進行石蠟包埋及染色,并由一位有5年前列腺病理診斷經(jīng)驗的高年資病理科醫(yī)生進行閱片。
使用SPSS 24.0對患者臨床資料進行描述,兩組間PSAD的比較使用Mann-Whitney U檢驗進行統(tǒng)計分析,PI-RADS v2評分的比較使用Fisher確切概率法進行統(tǒng)計學分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。使用MedCalc 15.2.2對PSAD及PI-RADS v2評分進行ROC曲線分析,PSAD與PI-RADS v2聯(lián)合應用的ROC曲線的統(tǒng)計方法為先使用SPSS 24.0對PSAD與PI-RADS v2進行二元回歸并計算出概率,然后再使用概率進行ROC曲線分析,分別計算AUC,并使用Delong法進行兩兩比較。
共141例患者符合入選標準被納入研究,平均年齡為67.87±8.75歲,病理學診斷PCa者共30例,陽性率21.13%。其中PSA為0~10ng/ml區(qū)間的患者共85例,病理學診斷PCa者共15例,陽性率17.65%;10~20ng/ml區(qū)間的患者共35例,病理學診斷PCa者共10例,陽性率25.64%;20~30ng/ml區(qū)間的患者共18例,病理學診斷PCa者共5例,陽性率 27.78%。
無論是在PSA值為0~30ng/ml的總體人群中,還是在0~10ng/ml、10~20 ng/ml、20~30ng/ml的區(qū)間人群中,PCa組與良性組間PSAD相比較均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
圖1 從左到右分別為PSAD、PI-RADS v2評分及兩者聯(lián)合應用診斷PSA為0~10 ng/ml、10~20 ng/ml及20~30 ng/ml、0~30ng/ml區(qū)間人群PCa的ROC曲線。
無論是在PSA值為0~30ng/ml的總體人群中,還是在0~10ng/ml、10~20ng/ml、20~30ng/ml的區(qū)間人群中,PCa組與良性組間PI-RADS v2評分相比較均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
使用PSAD、PI-RADS v2評分及兩者聯(lián)合應用診斷各個PSA區(qū)間人群PCa的ROC曲線如圖1。各區(qū)間人群的曲線下面積AUC、兩兩比較P值如表1所示。從中可以看出,在PSA值在0~30 ng/ml總體區(qū)間人群與0~10 ng/ml區(qū)間人群中,PSAD與PI-RADS v2評分聯(lián)合應用診斷PCa較PSAD效能更佳(P<0.05),而雖然其他區(qū)間人群的兩兩比較未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計學差異,但我們仍可以發(fā)現(xiàn)無論是單獨使用PSAD、PI-RADS v2評分或兩者聯(lián)合應用,其AUC值隨PSA值得升高而呈現(xiàn)上升的趨勢。
PSA是由前列腺上皮細胞分泌的一種單糖蛋白,是PCa的特異性血清標志物,對診斷PCa有一定的臨床價值。PSA值越高,則患有PCa的風險越大。根據(jù)我國《中國泌尿外科疾病診斷治療指南》,依血清 PSA 水平 4~ 10ng/ml、10~ 20ng/ml、及20ng/ml以上可將前列腺癌分為低危,中危,高危3類。本研究參考指南把PSA值分為三個區(qū)間,分別為0~10ng/ml、10~20ng/ml及20~30ng/ml。在本研究群體中,PCa的總發(fā)病率約為21.13%,而且隨著PSA區(qū)間的升高,PCa發(fā)病率也隨著升高[8]。但PSA的升高不僅可以出現(xiàn)在PCa患者中,也可以出現(xiàn)在良性前列腺增生或前列腺炎患者中。部分良性前列腺增生明顯的患者可以出現(xiàn)PSA較前列腺癌患者更高的現(xiàn)象,因此單純使用PSA來診斷PCa敏感性較高,特異性卻較差。在我們的研究群體中,如果以PSA>4 ng/ml作為標準進行穿刺,會致使68.54%(85/124)的患者遭受了不必要的穿刺。
為了改善PSA的特異性,近些年來越來越多的文獻推薦使用PSAD代替PSA來診斷PCa。PSAD是血清PSA與前列腺體積的比值,一般認為,前列腺體積越大,分泌的PSA值就越高,所以良性病變的PSAD值常較為穩(wěn)定。但是PCa患者由于腫瘤組織侵犯上皮細胞及導管,促使PSA經(jīng)導管入血增多,血清中PSA與前列腺體積不成比例的升高,而且PCa患者的前列腺體積常小于良性前列腺增生患者體積,因此PCa患者的PSAD常較良性前列腺增生者明顯升高,使用PSAD來診斷PCa較PSA更為準確。我們的研究發(fā)現(xiàn),無論對于0~30ng/ml研究總體人群,還是其細分的三個區(qū)間人群,PCa組與良性組間的PSAD均有統(tǒng)計學差異。而且隨著PSA值區(qū)間的升高,PSAD診斷PCa的AUC也不斷升高(分別為 0.720、0.760、0.831),提示 PSA 值區(qū)間越高,PSAD診斷PCa的效果越好。
自從2015年PI-RADS v2發(fā)布后,多項臨床研究證明其對PCa的診斷準確率較高[9-11]。Woo等[12]最近發(fā)布的Meta分析顯示,PI-RADS v2在診斷PCa方面具有良好的敏感性及較高的特異性,以≥4分為界,PI-RADS v2診斷PCa的敏感性約為89%,特異性約為80%。以≥3分為界,PI-RADS v2診斷PCa的敏感性約為96%,特異性約為49%。我們的研究顯示,在0~30ng/ml總的研究人群中,以≥4分為界,PI-RADS v2診斷PCa的敏感性約為66.67%,特異性約為93.67%。以≥3分為界,PIRADS v2診斷PCa的敏感性約為93.33%,特異性約為56.36%。我們的研究與Woo等的相比較,以≥3分為界時,敏感性及特異性大致相仿,但以≥4分為界時,我們的敏感性明顯降低,可能的原因是我們的研究納入標準與他們的不同,我們的研究將PSA 30ng/ml以上的人群排除在外,而該部分人群PCa發(fā)病率及PI-RADS v2評分均較高,主要以4分以上為主,排除該部分人群會導致PCa陽性率及PIRADS v2高評分病例減少,從而使敏感性降低。另外,我們的研究發(fā)現(xiàn)在0~10ng/ml、10~20ng/ml及20~30ng/ml的區(qū)間中,PI-RADS v2診斷PCa的敏感性及特異性較為接近,以≥3分為界時,敏感性分別為66.67%、70.00%、60.00%,而特異性分別為91.43%、93.10%、92.31%;以≥4分為界時,敏感性分別為 93.33%、90.00%、100.00%,而特異性分別為58.57%、51.72%、46.15%。它們的ROC曲線下面積也證實了這一點,三者AUC分別為0.841、0.859、0.838,相互之間數(shù)值較為接近,說明與PSAD不同,PI-RADS v2評分對PCa的診斷效能較好,而且在不同PSA區(qū)間具有良好的一致性,不會因為PSA值的高低而出現(xiàn)波動,在PSA較低的區(qū)間人群使用PI-RADS v2評分來診斷PCa較PSAD更佳。
我們使用了Delong法對各個區(qū)間人群的PSAD、PI-RADS v2評分及兩者聯(lián)合應用診斷PCa的ROC曲線進行了兩兩對比,結果顯示,在0~30ng/ml的總體研究人群和0~10ng/ml的區(qū)間人群中,PSAD與兩者聯(lián)合應用之間有統(tǒng)計學差異,說明在該區(qū)間人群中PSAD與PI-RADS v2聯(lián)合應用診斷PCa較單獨使用PSAD效果更佳。我們都知道,PSA值4~10ng/ml被認為是PCa診斷的灰度區(qū)間,在該區(qū)間里PCa的發(fā)病率較低,若對該區(qū)間的患者進行前列腺穿刺結果會出現(xiàn)穿刺陽性率低,無必要穿刺的患者明顯增加;若對該部分患者進行隨訪,則會遺漏相當數(shù)量的PCa。而我們的研究表明,在0~10ng/ml區(qū)間人群中,PSAD、PI-RADS v2評分及兩者聯(lián)合應用均能有效的診斷PCa。若使用PSAD>0.17ng/ml作為最佳截斷點(cut off value),PSAD診斷該區(qū)間PCa的敏感性為66.67%(10/15),特異性為72.86%(51/70);若將PSAD與PI-RADS v2評分聯(lián)合使用,以PSAD>0.17 ng/ml或PI-RADS v2評分≥4作為標準,則診斷PCa的敏感性為86.67%(13/15),特異性為64.29%(45/70)。與單獨使用PSAD對比,兩者聯(lián)合使用可在特異性輕度下降的情況下明顯增加了診斷的敏感性,且漏診PCa均為Gleason評分6分及以下病灶,大部分為前列腺臨床非顯著癌(clinical insignificant prostate cancer,ciPCa),具有較高的臨床應用價值。我們的研究結果與Washino等[13]的研究較為接近,他們的研究發(fā)現(xiàn),對于評分4分以上的人群PSAD取值0.15,或者對于評分3分的人群PSAD取值0.30時,對診斷臨床意義的PCa有最佳的準確率(76%~97%)。雖然我們的研究顯示除了在0~30ng/ml和0~10ng/ml區(qū)間人群PSAD與兩者聯(lián)合應用之間有統(tǒng)計學差異,其他的兩兩比較暫未發(fā)現(xiàn)有統(tǒng)計學差異,但我們的研究顯示每個區(qū)間人群PSAD、PI-RADS v2評分及兩者聯(lián)合應用的AUC值均呈升高的趨勢,提示隨著PSA的升高其診斷PCa的效能也在提升。
綜上所述,血清PSA值30ng/ml以內者的人群中PCa的發(fā)生率約21.13%。在PSA值0~30ng/ml、0~ 10ng/ml、10~ 20ng/ml、20~ 30ng/ml各個區(qū)間人群,PSAD、PI-RADS v2及兩者聯(lián)合應用診斷PCa均可以獲得較好的效果,而在0~30ng/ml和0~10ng/ml的區(qū)間人群,兩者聯(lián)合使用較PSAD單獨使用效果更佳。在0~10ng/ml的區(qū)間人群,以PSAD>0.17或PI-RADS v2評分≥4作為標準,PSAD與PI-RADS v2評分聯(lián)合應用診斷PCa的敏感性為86.67%,特異性為64.29%。
[1]American Cancer Society. Key statistics for prostate cancer. www.cancer.org/cancer/ prostatecancer /detailedguide/
[2]陳萬青,鄭榮壽,張思維,等. 2013年中國惡性腫瘤發(fā)病和死亡分析, 中國腫瘤,2017,26:1-7.
[3]Weinreb JC, Barentsz JO, Choyke PL, et al. PI-RADS Prostate Imaging Reporting and Data System: 2015, Version 2. Eur Urol,2016,69:16–40.
[4]MacAskill F, Lee SM2, Eldred-Evans D, et al. Diagnostic value of MRI-based PSA density in predicting transperineal sector-guided prostate biopsy outcomes. Int Urol Nephrol,2017, 49:1335-1342.
[5]Niu XK, Li J, Das SK, et al. Developing a nomogram based on multiparametric magnetic resonance imaging for forecasting highgrade prostate cancer to reduce unnecessary biopsies within the prostate-specific antigen gray zone. BMC Med Imaging,2017,17:11.
[6]Hansen NL, Barrett T, Koo B, et al. The influence of prostatespecific antigen density on positive and negative predictive values of multiparametric magnetic resonance imaging to detect Gleason score 7-10 prostate cancer in a repeat biopsy setting. BJU Int,2017,119:724-730.
[7]Distler FA, Radtke JP, Bonekamp D, et al. The Value of PSA Density in Combination with PI-RADS for the Accuracy of Prostate Cancer Prediction. J Urol,2017,198 : 575-582.
[8]吳 斌,金 彪,王永杰,等. MR動態(tài)增強定量參數(shù)對鑒別前列腺良惡性病變的價值及與血清PSA的相關性. 中國醫(yī)學計算機成像雜志,2017,23:252-255.
[9]Purysko AS, Bittencourt LK, Bullen JA, et al. Accuracy and Interobserver Agreement for Prostate Imaging Reporting and Data System, Version 2, for the Characterization of Lesions Identified on Multiparametric MRI of the Prostate. AJR Am J Roentgenol,2017,209:339-349.
[10]Kasel-Seibert M, Lehmann T, Aschenbach R, et al. Assessment of PIRADS v2 for the Detection of Prostate Cancer. Eur J Radiol,2016,85:726-731.
[11]Mehralivand S, Bednarova S, Shih JH, et al. Prospective Evaluation of PI-RADS Version 2 Using the International Society of Urological Pathology Prostate Cancer Grade Group System. J Urol,2017,198:583-590.
[12]Woo S, Suh CH, Kim SY, et al. Diagnostic Performance of Prostate Imaging Reporting and Data System Version 2 for Detection of Prostate Cancer: A Systematic Review and Diagnostic Meta-analysis.Eur Urol,2017,72:177-188.
[13]Washino S, Okochi T, Saito K, et al. Combination of prostate imaging reporting and data system (PI-RADS) score and prostate-specific antigen (PSA) density predicts biopsy outcome in prostate biopsy na?ve patients. BJU Int,2017,119:225-233.