基于超声造影建立列线图预测前列腺癌治疗后生化复发的价值

辛艳芬,闫珊玲,周柱玉,文元,郑红,蒲英梅,李明星

材料与方法

1.研究对象

选择2014年4月-2019年4月在德阳市人民医院经前列腺穿刺活检或术后病理确诊为PCa的患者149例，患者年龄为51～82岁，平均(68.14±7.54)岁。病例纳入标准：①符合PCa诊断标准[9]；②为原发性前列腺癌且未接受过治疗；③单发病灶；④临床及影像资料完整，愿意接受随访。病例排除标准：①患有严重心脏病、重度肺动脉高压及过敏史等造影禁忌症；②合并其他部位恶性肿瘤；③精神疾病患者。所有患者及家属均签署知情同意书，该研究获德阳市人民医院伦理委员会批准。

2.研究方法

临床资料记录:患者入院后收集完整的临床资料，包括年龄、身体质量指数(body mass index,BMI)、PSA和TNM分期，其中T分期包括T1-T4，N分期包括无淋巴结转移和有淋巴结转移，M分期包括无远处转移和有远处转移[10]。

血清PSA水平的测定:取空腹静脉血3 mL于有分离胶的试管中，混合5～10 min后，3000 r/min离心15 min左右，分离血浆与血清，采用迈瑞CL6000i化学发光分析仪测定PSA的含量。

超声造影检查:采用GE Logiq E9超声诊断仪，宽频IC5-9D经直肠探头(频率5～9 MHz)。先对患者行经直肠前列腺常规超声检查，观察前列腺大小、血供，测量肿瘤直径，观察其位置及血流情况。随后选择SonoVue超声造影剂行超声造影检查。取病灶最大切面作为造影的观察切面，经肘部浅静脉团注2.4 mL造影剂混悬液，然后以10 mL 0.9%氯化钠溶液快速冲管，推注造影剂的同时启动反向脉冲谐波技术进行造影检查，实时观察前列腺超声造影增强情况并记录PCa的增强强度和均匀性(图1a)。将造影图像存储后启动TIC analysis软件，记录感兴趣区域TIC曲线的峰值强度(peak intensity,PI)、上升支斜率 (α)、下降支斜率(β)、达峰时间(time to peak,TTP)、到达时间(arrive Time,AT)、曲线下面积(area under curve,AUC)(图1b)。所有检查由2位有10年以上工作经验的超声医师独立进行，两位医师达成一致后记录为最终结果。

穿刺活检病理分级:行超声引导下经直肠前列腺穿刺活检，穿刺标本送病理检查，病理诊断为PCa的患者进行Gleason评分[11](图1c)。

由于各国军队都普遍配备，就连清王朝的李鸿章1896年在伦敦观看了马克沁机枪表演后，也不惜重金买了几挺，马克沁机枪的血腥指数也就在世界范围内不断攀升。

图1 PCa经直肠超声造影及病理诊断。a)前列腺左侧周缘区低回声呈不均匀增强；b)前列腺超声造影TIC曲线，黄色曲线代表病灶区域，绿色曲线代表病灶外正常外腺区域。黄色曲线上升支斜率较大，峰值强度较高；c)前列腺腺癌病理图片(×200,HE)，Gleason评分5+5=10。

PCa根治术：患者全麻，游离前列腺直肠间隙达前列腺尖部，游离膀胱前间隙及耻骨后间隙，缝扎阴茎背深静脉后离断膀胱颈部，重建膀胱颈并与尿道吻合。内分泌治疗：患者采用持续性内分泌治疗(药物去势+抗雄激素)，戈舍瑞林3.6 mg，每28天皮下注射1次,比卡鲁胺50 mg/天。

3.随访与分组

患者随访期间门诊复查PSA。首次随访为治疗结束后的第1个月，之后每隔3个月随访1次。2年后每6个月随访1次，共随访5年。将连续检测2次PSA水平升高，每次升高≥0.2 ug/L的患者纳入复发组，其余患者纳入未复发组。

4.统计学分析

采用SPSS 22.0软件进行统计学分析，符合正态分布的计量资料以均值±标准差表示，采用独立样本t检验进行组间比较。计数资料以例数表示，采用卡方检验进行组间比较，等级资料采用Mann-WhitneyU检验进行组间比较。通过Kaplan-Meier进行生存分析，计算PCa生化复发率并绘制生存曲线，利用Logrank分析不同因素对预后的影响。利用多因素COX回归分析对前列腺癌生化复发产生显著影响的独立影响因素。建立列线图评价潜在指标用于预测生化复发风险的价值，采用Bootstrap法(1000次重抽样)对列线图进行内部验证，其准确性由C-index量化[12]，校准度使用Hosmer-Lemeshow检验;区分度通过受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线的AUC进行评估。以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.随访结果

随访结束时，149例PCa患者中失访8例，41例出现了生化复发(复发组)，余100例到随访结束时未出现生化复发(未复发组)。Kaplan-Meier生存曲线显示，随着时间延长，患者中出现生化复发的例数增多，PCa患者5年的生化复发率为29.1%(图2)。

图2 PCa患者5年内生化复发情况(Kaplan-Meier法)。 图3 提示PCa患者生化复发的多因素COX分析。 图4 用于预测PCa患者治疗后生化复发风险的列线图。 图5 列线图区分度的ROC曲线。 图6 预测生化复发的潜在指标的ROC曲线。

2.复发组与未复发组PCa患者临床资料及超声造影指标的比较

复发组患者中，临床分期T3-T4期比例、淋巴结转移比例、远处转移比例、肿瘤直径、Gleason评分、治疗前PSA水平、内分泌治疗比例以及超声造影参数PI、AT显著高于未复发组患者，TTP显著低于未复发组，差异均有统计学意义(P值均<0.05,表1)。

表1 复发组与未复发组患者的临床资料及超声造影指标比较 (n，%)

3.PCa治疗后生化复发的独立影响因素

多因素COX回归分析结果显示，淋巴结转移(P=0.032)、Gleason评分(P=0.031)、治疗前PSA(P=0.022)、治疗方式(P=0.035)以及超声造影参数PI(P=0.048)、TTP(P=0.041)是PCa治疗后生化复发的独立影响因素(图3)。

4.列线图预测模型的建立与评价

基于多因素分析结果建立用于预测生化复发的列线图(图4)。将各指标在图中对应的轴上找到对应的点，然后通过该点作垂直于横轴的直线，该直线在评分标尺上的交点读数即为该指标的分数。将各指标的分数相加即为总分，按照同样的方法，总分在风险值上的交点读数即为该患者的生化复发概率。列线图的C-index为0.935，显示出良好的区分度(>0.75，图5)，且校准测试表明没有明显的偏离(χ2=9.514，P=0.301，Hosmer-Lemeshow检验)，表明列线图的校准很好。

5.列线图预测生化复发率的准确性分析

ROC曲线分析结果显示，列线图预测PCa患者治疗后生化复发的准确度高于淋巴结转移、治疗方式、术前PSA、Gleason评分、PI以及TTP(图6、表2)。利用截断值将Gleason评分、术前PSA、PI及TTP进行分类并通过Kaplan-Meier生存曲线分析发现，各个影响因子均无法独立预测PCa治疗后5年内的生化复发，差异均无统计学意义(P值均>0.05，图7)。

图7 不同因素对PCa患者5年内生化复发情况的影响(Kaplan-Meier法)。a)淋巴结转移(是/否)对生化复发的影响；b)Gleason评分(≤7/>7)对生化复发的影响；c)治疗方式(根治性前列腺切除术/内分泌治疗)对生化复发的影响；d)术前PSA水平(≤10.2μg/L/>10.2μg/L)对生化复发的影响；e)不同TTP值(≤18s/>18s)对生化复发的影响；f)不同PI值(≤28.3 dB/>28.3 dB)对生化复发的影响。

表2 预测生化复发潜在指标的准确性分析

讨 论

早期诊断PCa生化复发并及时进行干预能够避免或降低临床复发的发生率[13,14]。本研究通过对PCa患者的临床资料以及超声造影指标进行分析，发现PCa患者治疗后5年内生化复发与淋巴结转移、治疗方式、Gleason评分、治疗前PSA以及超声造影TIC参数PI、TTP密切相关;基于上述影响因素建立的用于预测PCa患者生化复发风险的列线图显示出比单一指标更好的预测效能。

本研究随访了我院141例PCa患者，结果发现PCa患者5年内的生化复发率为29.1%，这与Stephenson等[15]的研究结论基本一致，说明有必要在PCa治疗后密切跟踪患者的预后情况并探索早期预测患者生化复发的方法。为了探索能够准确预测PCa生化复发的潜在指标，本研究首先对比了复发组与未复发组的临床资料以及超声造影指标差异，发现临床分期T3-T4期比例、淋巴结转移比例、远处转移比例、肿瘤直径、Gleason评分、治疗前PSA水平、内分泌治疗比例以及超声造影参数PI、AT、TTP在两组间差异有统计学意义；而多因素COX回归分析结果提示仅淋巴结转移、治疗方式、Gleason评分、治疗前PSA以及超声造影TIC参数PI、TTP是生化复发的独立影响因素，说明淋巴结T分期，远处转移比例、肿瘤直径以及超声造影参数AT无法独立预测前列腺癌治疗后生化复发。

淋巴结转移、治疗方式、Gleason评分以及治疗前PSA是目前已知的与PCa患者生化复发有关的因素[16-18]。然而本研究的ROC曲线却提示淋巴结转移、治疗方式、Gleason评分以及治疗前PSA均无法准确预测生化复发。这是因为这些影响因素都属于定性指标，仅适合用于倾向性评估，独立预测PCa生化复发风险的准确性有限，因此无法针对每位病情不同的PCa患者预后做出准确预测。术前PSA虽然是定量指标，但其特异度较低[19]，易受患者本身的年龄或疾病状态影响，包括前列腺检查、炎症等，无法独立用于评估生化复发风险[20]。

超声造影TIC参数PI和TTP在本研究中同样是生化复发的独立影响因素。本研究中复发组PCa超声造影动脉期迅速高增强，增强强度高于周围正常前列腺组织，这种增强模式可能提示PCa生化复发的风险[21]。复发组的TTP显著低于未复发组，且PI显著高于未复发组，这可能提示了复发组PCa多为富血供的低分化肿瘤。Zhu等[22]的报道同样提示低分化肿瘤的TTP明显低于高分化肿瘤；而复发组PI较高则说明存在复发风险的PCa肿瘤血供更多。但在预测患者复发方面，ROC曲线显示虽然PI和TTP与传统指标相比准确度较高，但仍然不足以独立预测生化复发。

本研究结果表明淋巴结转移、治疗方式、术前PSA、Gleason评分、PI以及TTP均无法独立预测PCa治疗后5年内的生化复发。而基于超声造影指标以及常见影响因素建立的列线图模型可以准确预测PCa患者治疗后生化复发的情况(C-index=0.935)，其准确性高于其他指标，同时也高于Shao等[23](列线图C-index为0.740)建立的列线图。笔者认为这可能是因为本研究的列线图结合了超声造影指标从而获得了基于患者自身特点的数据，从而提高了预测准确性。临床应用中医生可以将本研究构建的列线图中指标对应的分数相加得到总分，通过总分得到每位患者出现生化复发的风险。例如当1位患者合并淋巴结转移、Gleason评分为8分、治疗前PSA为10 μg/L、PI为20dB、TTP为15 s且采用内分泌治疗时，列线图的总分约为143,提示该患者治疗后生化复发的概率约为70%。这有助于临床及早干预、及时调整治疗方案，避免或减少生化复发转变为临床复发。

本研究的不足在于列线图的准确性仅依赖于本组资料的内部验证，由于本研究数据有限，其结果可能存在偏倚，后续仍需要更大样本量进行外部验证其预测PCa患者治疗后生化复发风险的准确性。未来笔者将通过大样本多中心研究，对列线图的准确性和可靠性进行验证，以期用更详细的研究来完善结论。

综上所述，基于超声造影指标联合常见影响因素建立的列线图有望准确预测PCa患者的生化复发情况，为临床基于个体情况准确预测PCa生化复发提供理论依据。