倪晨曦,孫祎繁,徐 雪,唐荔鶯,蔣日烽,薛蘊(yùn)菁,段 青
(福建醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院放射科,福建 福州 350001)
前列腺癌位列美國(guó)男性癌癥死亡原因第二位,在我國(guó),發(fā)病率也逐年上升。術(shù)前準(zhǔn)確評(píng)估前列腺癌侵襲性是提供個(gè)性化治療的先決條件[1]。Gleason評(píng)分(Gleason score,GS)是反映前列腺癌生物學(xué)侵襲性的重要病理指標(biāo),并可用于預(yù)后評(píng)估和個(gè)體化治療的指導(dǎo)[2]。然而,GS需要通過(guò)有創(chuàng)方式才能獲得,如根治術(shù)、穿刺活檢、電切術(shù)等,且穿刺獲得的GS很可能低估前列腺癌的侵襲性[2]。因此,尋找一種準(zhǔn)確、無(wú)創(chuàng)的前列腺癌侵襲性的評(píng)估方法顯得尤為重要,以便在術(shù)前幫助臨床區(qū)分低、高侵襲性癌癥,更好地指導(dǎo)個(gè)體化治療。
磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)被認(rèn)為是前列腺癌探查和定位的最佳選擇[3]。然而,常規(guī)的T2加權(quán)成像對(duì)前列腺癌的診斷僅有中等的敏感性(67%~81%)和較低的特異性(46%~69%)[4]。擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)作為一種可以反映水分子擴(kuò)散能力的功能成像方法,已被廣泛用于前列腺癌侵襲性的評(píng)估。多項(xiàng)研究表明,表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusioncoefficient,ADC)與GS之間存在顯著相關(guān)[5-7]。而血清總前列腺特異性抗原(total prostate specific antigen,tPSA)水平作為臨床篩查前列腺癌的一種常規(guī)檢測(cè)手段,也被發(fā)現(xiàn)與GS之間存在顯著相關(guān)[8]。由于這兩種定量指標(biāo)在臨床上極易獲得且均對(duì)前列腺癌侵襲性評(píng)估具有重要價(jià)值,因此倘若將二者聯(lián)合起來(lái)很可能進(jìn)一步提高對(duì)前列腺癌侵襲性的鑒別能力。然而,這樣的研究卻鮮有報(bào)道。因此,本研究擬將上述兩個(gè)定量指標(biāo)進(jìn)行聯(lián)合,以評(píng)估其對(duì)不同侵襲性的前列腺癌的鑒別效能。
1.1一般資料:回顧性搜集2015年11月~2017年1月的前列腺癌根治病例,納入標(biāo)準(zhǔn):①根治術(shù)前30 d內(nèi)行規(guī)范統(tǒng)一的MRI檢查,包括常規(guī)T2WI和DWI序列;②根治術(shù)前30 d內(nèi)行血清tPSA檢測(cè);③檢查前未行任何治療,如手術(shù)、放療、內(nèi)分泌治療等;④術(shù)后詳細(xì)記錄了前列腺癌GS。排除標(biāo)準(zhǔn):①M(fèi)RI圖像上癌灶不明確者;②圖像偽影重而影響診斷者。
1.2MRI檢查方法:患者均在西門(mén)子3.0T MR掃描儀(Trio)上進(jìn)行前列腺M(fèi)R成像。序列參數(shù)如下:①矢狀位、冠狀位和橫軸位T2-FSE:TR=6 000 ms,TE=104 ms,層厚3 mm,無(wú)間距掃描,F(xiàn)OV=200 mm×180 mm,NEX=2,矩陣320×284。②軸位DWI:采用單次激發(fā)平面回波成像序列,TR=4 000 ms,TE=70 ms,層厚3 mm,無(wú)間距掃描,F(xiàn)OV=250 mm×250 mm,矩陣192×192。包含b值分別為b=0、400、1 500 s/mm2。b=400 s/mm2時(shí),NEX=4;b=1 500 s/mm2時(shí),NEX=8。
1.3圖像分析:常規(guī)MRI及DWI圖像由2名影像科醫(yī)師在不告知GS的情況下,結(jié)合陽(yáng)性穿刺部位和T2WI、ADC圖低信號(hào)區(qū),應(yīng)用ImageJ軟件在b值為1 500 s/mm2的DWI圖像上進(jìn)行勾畫(huà)。勾畫(huà)時(shí)選擇腫瘤最大層面,圍繞全腫瘤病灶手動(dòng)勾畫(huà)ROI,避開(kāi)壞死、鈣化和尿道[9],將ROI復(fù)制到ADC圖計(jì)算平均ADC值。
1.4Gleason評(píng)分:將前列腺癌組織進(jìn)行石蠟包埋并制成切片,經(jīng)常規(guī)HE染色后,應(yīng)用Gleason分級(jí)系統(tǒng)對(duì)前列腺癌進(jìn)行組織學(xué)分級(jí),將兩個(gè)主要癌組織結(jié)構(gòu)的分級(jí)相加,獲得2~10的評(píng)分,并將所有患者根據(jù)GS分為低級(jí)別組(GS≤3+4)和高級(jí)別組(GS≥4+3)[7,9]。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:統(tǒng)計(jì)學(xué)分析在SPSS 19.0平臺(tái)中進(jìn)行。采用Spearman相關(guān)分析評(píng)估血清tPSA、ADC與GS的相關(guān)性。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較高、低級(jí)別前列腺癌血清tPSA和ADC的差異。采用二元邏輯回歸將血清tPSA和ADC進(jìn)行聯(lián)合,建立高、低級(jí)別前列腺癌評(píng)估的預(yù)測(cè)模型,并計(jì)算出相應(yīng)的預(yù)測(cè)概率,采用ROC曲線分析評(píng)價(jià)血清tPSA、ADC和二者聯(lián)合預(yù)測(cè)概率對(duì)高、低級(jí)別前列腺癌的鑒別能力。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
本研究共納入75例患者,年齡介于53~88歲之間,中位年齡72歲;血清tPSA介于0.31~>100.00 ng/ml之間,中位tPSA為27.02 ng/ml。在這75例患者中,GS≤3+4者為23例(30.67%),GS≥4+3者為52例(69.33%)。
ADC與GS呈顯著負(fù)相關(guān)(rho=-0.391;P<0.001),而tPSA與GS呈顯著正相關(guān)(rho=-0.471;P<0.001)。低級(jí)別組(GS≤3+4)ADC的均值和標(biāo)準(zhǔn)差為(0.818±0.228)×10-3mm2/s,而高級(jí)別組(GS≥4+3)ADC的均值和標(biāo)準(zhǔn)差為(0.615×10±0.157)×10-3mm2/s,二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。低級(jí)別組tPSA的均值和標(biāo)準(zhǔn)差為(20.160±21.729)ng/ml,而高級(jí)別組tPSA的均值和標(biāo)準(zhǔn)差為(59.900±39.535)ng/ml,二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。
在鑒別高、低級(jí)別前列腺癌時(shí),ADC曲線下面積(area under the curve,AUC)為0.771,ADC值最佳臨界值為0.678×10-3mm2/s,相應(yīng)靈敏度和特異度分別為78.26%和73.08%;tPSA的AUC為0.784,tPSA值最佳臨界值為39.220 ng/ml,相應(yīng)的靈敏度和特異度分別為91.30%和59.62%。當(dāng)二者進(jìn)行聯(lián)合建模后,AUC為0.890,最佳的靈敏度和特異度分別為79.91%和96.15%(見(jiàn)圖1)。在鑒別高、低級(jí)別前列腺癌時(shí),ADC的AUC為0.771,tPSA的AUC為0.784,二者進(jìn)行聯(lián)合的AUC為0.890。聯(lián)合后鑒別診斷效能較單獨(dú)的ADC和tPSA均有所提高。
圖1 ADC、tPSA以及二者聯(lián)合鑒別高、低級(jí)別前列腺癌的ROC曲線
本研究首先分析了ADC、tPSA與GS的相關(guān)性。發(fā)現(xiàn)ADC與GS呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.391,而tPSA與GS呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.471;根據(jù)GS將患者分為低、高級(jí)別前列腺癌組后,分析發(fā)現(xiàn)高、低級(jí)別前列腺癌組間ADC及tPSA均存在顯著性差異,以上這些研究結(jié)果與既往研究的結(jié)果基本一致[5-8]。GS越高,腫瘤惡性度及侵襲性越高,癌的細(xì)胞密度更大,組織結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,因此ADC值通常越低[10];GS越高,侵襲性或者惡性程度越高,癌組織對(duì)腺泡、導(dǎo)管腔與血液循環(huán)之間存在的組織屏障破壞越明顯,惡性腫瘤上皮細(xì)胞所分泌的大量PSA更多進(jìn)入血液循環(huán),導(dǎo)致血清PSA水平更明顯增高[8]。
進(jìn)一步的鑒別高、低級(jí)別前列腺癌的ROC曲線分析顯示,ADC的AUC為0.771,最佳的靈敏度和特異度分別為78.26%和73.08%;tPSA的AUC為0.784,最佳的靈敏度和特異度分別為91.30%和59.62%。兩個(gè)指標(biāo)對(duì)高、低級(jí)別前列腺癌均具有中等的鑒別能力,且鑒別效能相當(dāng);其中前者具有中等的最佳靈敏度和特異度,而后者靈敏度高,特異度低。當(dāng)二者聯(lián)合建立預(yù)測(cè)模型后,AUC提高到了0.890,最佳的靈敏度和特異度分別為79.91%和96.15%,較單獨(dú)的ADC和tPSA相比,診斷特異度的提高非常顯著,但靈敏度的提高不太明顯。兩個(gè)指標(biāo)的聯(lián)合,可以在一定程度上相互彌補(bǔ)對(duì)方的不足,從而提高總體的診斷效能。
本研究也存在一些局限性。首先,本研究為單中心、回顧性研究,樣本相對(duì)較小,因此未設(shè)立驗(yàn)證組對(duì)預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證;其次,本研究納入的研究對(duì)象僅為前列腺癌根治手術(shù)病例,其結(jié)果可能不一定適用于所有前列腺癌人群。
總之,ADC和tPSA均在前列腺癌侵襲性評(píng)估中具有重要價(jià)值,能夠無(wú)創(chuàng)預(yù)測(cè)前列腺癌的侵襲性。當(dāng)將二者適當(dāng)聯(lián)合,可提高對(duì)高、低侵襲性的前列腺癌的鑒別診斷效能,從而能夠更好地指導(dǎo)個(gè)體化治療。