经直肠实时剪切波弹性成像对前列腺良恶性病变的鉴别诊断价值探讨

徐杰，魏杰，杨晓

前列腺癌(prostate cancer,PCa)是目前威胁我国男性生命健康及生活质量的最严重的泌尿系统恶性肿瘤，在欧美国家男性中，PCa在癌症发病率中居首位，死亡率居第二位[1]，中国PCa发病率虽然低于欧美国家，但随着人口老龄化加剧、生活方式及饮食结构逐渐西方化和医疗体检的普及，近年来我国PCa的发病率呈逐年快速上升的趋势，并呈现低龄化趋势[2]。PCa在发病初期常无典型的临床症状及影像学表现，易被误诊为良性前列腺增生症(bebign prostatic hyperplasia,BPH)，因此，寻求提高PCa的早期诊断率的新技术新方法在临床诊疗过程中意义重大。对临床可疑前列腺病变，经直肠超声(transrectal ultrasonography，TRUS)引导下前列腺穿刺活检病理检查在临床诊疗中得到广泛应用，并被认为是诊断PCa的金标准。本资料通过经直肠实时剪切波弹性成像技术定量测量前列腺病灶的最大杨氏模量值(Emax)，探讨TRSWE在前列腺良恶性病变诊断中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017 年1月—2019年11月于合肥市第二人民医院泌尿外科就诊疑似前列腺癌患者共117人：年龄51～91(72.84±7.96)岁。根据经直肠超声引导下穿刺后病理结果分为PCa和BPH组。

1.2 方法 采用法国声科Supersonic Imagine超声诊断仪和腔内超声探头，检查时患者取左侧卧位，双膝向腹侧弯曲，先行经直肠前列腺二维超声检查，观察前列腺的大小、形态、内部回声及有无钙化等，重点观察前列腺外周带区域，如果发现结节，先观察结节的大小及彩色血流分布情况。然后切换至SWE模式，实时观察结节的二维超声及其对应的SWE弹性图像，并尽量将结节置于图像中央，嘱患者屏气，选定和调节感兴趣区，感兴趣区需覆盖整个结节和部分正常前列腺组织，静置图像稳定3 s后冻结保存，使用Q-Box测量感兴趣区的Emax值，同一结节病灶重复进行3次测量后取平均值。对测量Emax值异常区域处进行穿刺活检，并准确记录穿刺位点。上述操作均由同一位具有10年以上工作经验的超声医师进行独立分析判断。

1.3 统计学方法 采用IBM SPSS 25.0软件进行数据处理，计量资料间比较采用Z检验，以P<0.05为差异有统计学意义。绘制Emax受试者工作特征(ROC)曲线，计算Emax值曲线下面积(AUC)，取得最佳鉴别诊断临界值并计算该值的灵敏度、特异度及约登指数。率的比较采用χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本资料入选117例患者Emax范围21.3～300(63.42±4.40)kPa。TRUS引导下经会阴前列腺穿刺组织活检证实BPH 62例，PCa 55例。

1A 前列腺左侧外周带结节,TRSWE显示红色硬度增高区，弹性模量最大值约99 kPa，病理提示前列腺癌。1B 前列腺右侧外周带结节,TRSWE显示蓝色硬度，弹性模量最大值约25.2 kPa，病理提示前列腺增生。

2.1 2组患者Emax值比较 PCa组Emax值明显高于BPH组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 2组患者Emax值比较

2.2 绘制Emax值ROC曲线 Emax值曲线下面积为0.865以46.3 kPa作为Emax的诊断界值时，Emax值≤46.3 kPa时诊断为前列腺良性病变，Emax值>46.3 kPa时诊断为前列腺恶性病变，诊断的灵敏度为80.0%、特异度为77.42%、约登指数为0.5742。

图2 Emax前列腺良恶性病变的ROC曲线图

2.3 TRUS和TRSWE诊断前列腺良恶性病灶效果比较 117例疑似前列腺癌患者共检出阳性病例55例，在PCa筛查中，TRUS诊断的阳性病例有49例，其中29例通过穿刺病理检查证实为PCa；TRSWE诊断的阳性病例有53例，其中43例通过穿刺病理检查证实为PCa。TRUS鉴别诊断前列腺良恶性病灶的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值均明显低于TRSWE，各指标的差异具有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 TRUS和TRSWE诊断前列腺良恶性病灶效果比较(%)

3 讨论

PCa的早期诊断及手术根治性治疗，可显著改善其预后。临床早期局限性PCa接受前列腺根治性治疗的患者5年生存率可达99%以上[3]。但是目前PCa发病相关的病理生理机制尚不明确，尽管临床诊断水准明显提升，我国PCa患者确诊时中晚期患者的比例仍明显高于欧美国家[4]。所以有相当一部分的中晚期PCa患者由于未在早期得到诊断而失去了进行手术根治性治疗的最佳时机。PCa临床研究的重点在于如何提高PCa的早期诊断率，以达到早期治疗、减少PCa患者死亡率的临床目的。直肠指检(directeral rectun examination，DRE)联合血清前列腺特异性抗原(prostate specific antigen，PSA)检测是公认的诊断早期疑似前列腺癌的主要且有效的初筛方法[5]，但是由于其假阴性率较高，使得医学影像学检查成为前列腺癌的临床诊断中必要依据的辅助检查手段。TRSWE是一种通过在组织中传播形成声辐射脉冲力产生剪切波的弹性成像技术，剪切波传播速度因组织硬度的变化而改变，捕捉剪切波在组织内的传播速度，并快速转换为相应的组织硬度即得到杨氏模量值E。E随着组织的硬度的增大而升高。SWE技术获得的杨氏模量值为定量测量技术[6]。SWE在操作过程中不需要手动按压探头施加压力，克服了助力式弹性成像因探头施加压力大小、频率等人为因素的影响，降低了对操作者的依赖性，同时也提高了该技术在临床应用中的可重复性[7]，因可为乳腺、甲状腺、肌骨等疾病的临床诊断与评估提供更多有效的信息使得其被广泛关注。

近两年TRSWE正开始逐步应用在PCa的早期筛查和诊断，由于前列腺癌组织较前列腺良性病变组织及正常组织硬度增加[8-9]，本资料通过TRSWE定量测量前列腺病灶的Emax值对病灶的良恶性予以鉴别。在117例临床可疑前列腺癌患者的穿刺病理结果中，PCa 55例，BPH 62例，BPH的Emax值为(41.26±12.48)kPa，PCa的Emax值为(88.04±59.03)kPa，BPH的Emax值明显低于PCa。绘制Emax 的ROC曲线，Emax值曲线下面积为0.865。以46.3 kPa作为Emax的诊断界值时，Emax值≤46.3 kPa时诊断为前列腺良性病变，Emax值>46.3kPa时诊断为前列腺恶性病变，诊断的灵敏度为80.0%、特异度为77.42%、约登指数为0.5742。该结果表明：TRSWE可定量测量前列腺病灶的硬度，在鉴别诊断病灶的良恶性中有一定的应用价值。对比活检病理与超声图像分析发现，TRUS、TRSWE对前列腺良恶性病变鉴别诊断的灵敏度分别52.73%、78.18%，特异度分别为67.74%、83.87%，准确度分别为59.83%、81.97%，阳性预测值分别为59.18%、81.13%，阴性预测值分别为61.76%、81.25%。TRUS鉴别诊断前列腺良恶性病变的诊断效能明显低于于TRSWE，各指标的差异具有统计学意义。Ophir等[10]研究表明，PCa病灶在发生形态学、血流分布改变之前，其质地可能就已经发生了改变，使得TRSWE可以比TRUS更早地发现PCa病灶并准确定位。

Boehm K等[11]对95例进行前列腺系统穿刺活检病理检查的患者增加SWE靶向目标的穿刺活检，对前列腺癌预测的准确性提高了2.3%(0.82vs0.84，P=0.01)。张墨等[12]在对489例疑诊前列腺癌患者行TRUS及TRSWE引导下的前列腺穿刺活检的研究中,发现TRSWE实时引导下的穿刺活检阳性率显著提高。魏杰等[13]研究发现应用TRSWE有助于确定前列腺穿刺活检的靶目标，提高PCa的穿刺活检阳性率，可在减少不必要的穿刺活检针数的同时，降低术后并发症，减轻患者的痛苦。然而，SWE技术应用在深度超过4cm的区域上时，由于剪切波的衰减很难获得理想的SWE图像。基于此，TRSWE在体积明显增大的前列腺中的检测性能受到限制，尤其在检测位于前列腺前叶及底部的肿瘤病灶的诊断较困难。Rausch等[14]研究应用超声弹性成像对前列腺外腺不同位置的肿瘤检出率的影响，得出前列腺中部、尖部、底部的肿瘤检出率分别为44%、38%、18%，因此，前列腺肿瘤的位置可影响超声弹性成像诊断的准确率。尽管如此，由于PCa病灶多发生于外周带，使得在多数情况下TRSWE对前列腺良恶性病灶的鉴别诊断价值仍是可靠的。

综上所述，TRSWE作为一种全新的超声成像技术，有助于PCa与BPH的鉴别诊断，在前列腺疾患的临床诊疗中具有较广阔的临床应用前景。SWE通过绝对弹性值-杨氏模量值反应不同组织的硬度，根据绝对弹性值的大小鉴别判断病灶的良恶性，可为前列腺良恶性病变的鉴别诊断提供一个重要辅助检查手段，TRSWE实时引导的前列腺穿刺活检能够帮助更加准确地获取前列腺癌病灶组织。