ADC联合血清tPSA对前列腺癌侵袭性的诊断价值

倪晨曦，孙祎繁，徐 雪，唐荔莺，蒋日烽，薛蕴菁，段 青

(福建医科大学附属协和医院放射科，福建 福州 350001)

前列腺癌位列美国男性癌症死亡原因第二位，在我国，发病率也逐年上升。术前准确评估前列腺癌侵袭性是提供个性化治疗的先决条件[1]。Gleason评分(Gleason score，GS)是反映前列腺癌生物学侵袭性的重要病理指标，并可用于预后评估和个体化治疗的指导[2]。然而，GS需要通过有创方式才能获得，如根治术、穿刺活检、电切术等，且穿刺获得的GS很可能低估前列腺癌的侵袭性[2]。因此，寻找一种准确、无创的前列腺癌侵袭性的评估方法显得尤为重要，以便在术前帮助临床区分低、高侵袭性癌症，更好地指导个体化治疗。

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)被认为是前列腺癌探查和定位的最佳选择[3]。然而，常规的T2加权成像对前列腺癌的诊断仅有中等的敏感性(67%～81%)和较低的特异性(46%～69%)[4]。扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)作为一种可以反映水分子扩散能力的功能成像方法，已被广泛用于前列腺癌侵袭性的评估。多项研究表明，表观扩散系数(apparent diffusioncoefficient，ADC)与GS之间存在显著相关[5-7]。而血清总前列腺特异性抗原(total prostate specific antigen，tPSA)水平作为临床筛查前列腺癌的一种常规检测手段，也被发现与GS之间存在显著相关[8]。由于这两种定量指标在临床上极易获得且均对前列腺癌侵袭性评估具有重要价值，因此倘若将二者联合起来很可能进一步提高对前列腺癌侵袭性的鉴别能力。然而，这样的研究却鲜有报道。因此，本研究拟将上述两个定量指标进行联合，以评估其对不同侵袭性的前列腺癌的鉴别效能。

1 资料与方法

1.1一般资料：回顾性搜集2015年11月～2017年1月的前列腺癌根治病例，纳入标准：①根治术前30 d内行规范统一的MRI检查，包括常规T2WI和DWI序列；②根治术前30 d内行血清tPSA检测；③检查前未行任何治疗，如手术、放疗、内分泌治疗等；④术后详细记录了前列腺癌GS。排除标准：①MRI图像上癌灶不明确者；②图像伪影重而影响诊断者。

1.2MRI检查方法：患者均在西门子3.0T MR扫描仪(Trio)上进行前列腺MR成像。序列参数如下：①矢状位、冠状位和横轴位T2-FSE：TR=6 000 ms，TE=104 ms，层厚3 mm，无间距扫描，FOV=200 mm×180 mm，NEX=2，矩阵320×284。②轴位DWI：采用单次激发平面回波成像序列，TR=4 000 ms，TE=70 ms，层厚3 mm，无间距扫描，FOV=250 mm×250 mm，矩阵192×192。包含b值分别为b=0、400、1 500 s/mm2。b=400 s/mm2时，NEX=4；b=1 500 s/mm2时，NEX=8。

1.3图像分析：常规MRI及DWI图像由2名影像科医师在不告知GS的情况下，结合阳性穿刺部位和T2WI、ADC图低信号区，应用ImageJ软件在b值为1 500 s/mm2的DWI图像上进行勾画。勾画时选择肿瘤最大层面，围绕全肿瘤病灶手动勾画ROI，避开坏死、钙化和尿道[9]，将ROI复制到ADC图计算平均ADC值。

1.4Gleason评分：将前列腺癌组织进行石蜡包埋并制成切片，经常规HE染色后，应用Gleason分级系统对前列腺癌进行组织学分级，将两个主要癌组织结构的分级相加，获得2～10的评分，并将所有患者根据GS分为低级别组(GS≤3+4)和高级别组(GS≥4+3)[7，9]。

1.5统计学方法：统计学分析在SPSS 19.0平台中进行。采用Spearman相关分析评估血清tPSA、ADC与GS的相关性。采用独立样本t检验比较高、低级别前列腺癌血清tPSA和ADC的差异。采用二元逻辑回归将血清tPSA和ADC进行联合，建立高、低级别前列腺癌评估的预测模型，并计算出相应的预测概率，采用ROC曲线分析评价血清tPSA、ADC和二者联合预测概率对高、低级别前列腺癌的鉴别能力。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

本研究共纳入75例患者，年龄介于53～88岁之间，中位年龄72岁；血清tPSA介于0.31～>100.00 ng/ml之间，中位tPSA为27.02 ng/ml。在这75例患者中，GS≤3+4者为23例(30.67%)，GS≥4+3者为52例(69.33%)。

ADC与GS呈显著负相关(rho=-0.391；P<0.001)，而tPSA与GS呈显著正相关(rho=-0.471；P<0.001)。低级别组(GS≤3+4)ADC的均值和标准差为(0.818±0.228)×10-3mm2/s，而高级别组(GS≥4+3)ADC的均值和标准差为(0.615×10±0.157)×10-3mm2/s，二者差异有统计学意义(P<0.001)。低级别组tPSA的均值和标准差为(20.160±21.729)ng/ml，而高级别组tPSA的均值和标准差为(59.900±39.535)ng/ml，二者差异有统计学意义(P<0.001)。

在鉴别高、低级别前列腺癌时，ADC曲线下面积(area under the curve，AUC)为0.771，ADC值最佳临界值为0.678×10-3mm2/s，相应灵敏度和特异度分别为78.26%和73.08%；tPSA的AUC为0.784，tPSA值最佳临界值为39.220 ng/ml，相应的灵敏度和特异度分别为91.30%和59.62%。当二者进行联合建模后，AUC为0.890，最佳的灵敏度和特异度分别为79.91%和96.15%(见图1)。在鉴别高、低级别前列腺癌时，ADC的AUC为0.771，tPSA的AUC为0.784，二者进行联合的AUC为0.890。联合后鉴别诊断效能较单独的ADC和tPSA均有所提高。

图1 ADC、tPSA以及二者联合鉴别高、低级别前列腺癌的ROC曲线

3 讨论

本研究首先分析了ADC、tPSA与GS的相关性。发现ADC与GS呈负相关，相关系数为-0.391，而tPSA与GS呈正相关，相关系数为0.471；根据GS将患者分为低、高级别前列腺癌组后，分析发现高、低级别前列腺癌组间ADC及tPSA均存在显著性差异，以上这些研究结果与既往研究的结果基本一致[5-8]。GS越高，肿瘤恶性度及侵袭性越高，癌的细胞密度更大，组织结构更复杂，因此ADC值通常越低[10]；GS越高，侵袭性或者恶性程度越高，癌组织对腺泡、导管腔与血液循环之间存在的组织屏障破坏越明显，恶性肿瘤上皮细胞所分泌的大量PSA更多进入血液循环，导致血清PSA水平更明显增高[8]。

进一步的鉴别高、低级别前列腺癌的ROC曲线分析显示，ADC的AUC为0.771，最佳的灵敏度和特异度分别为78.26%和73.08%；tPSA的AUC为0.784，最佳的灵敏度和特异度分别为91.30%和59.62%。两个指标对高、低级别前列腺癌均具有中等的鉴别能力，且鉴别效能相当；其中前者具有中等的最佳灵敏度和特异度，而后者灵敏度高，特异度低。当二者联合建立预测模型后，AUC提高到了0.890，最佳的灵敏度和特异度分别为79.91%和96.15%，较单独的ADC和tPSA相比，诊断特异度的提高非常显著，但灵敏度的提高不太明显。两个指标的联合，可以在一定程度上相互弥补对方的不足，从而提高总体的诊断效能。

本研究也存在一些局限性。首先，本研究为单中心、回顾性研究，样本相对较小，因此未设立验证组对预测模型的准确性进行验证；其次，本研究纳入的研究对象仅为前列腺癌根治手术病例，其结果可能不一定适用于所有前列腺癌人群。

总之，ADC和tPSA均在前列腺癌侵袭性评估中具有重要价值，能够无创预测前列腺癌的侵袭性。当将二者适当联合，可提高对高、低侵袭性的前列腺癌的鉴别诊断效能，从而能够更好地指导个体化治疗。