剪切波弹性成像联合多参数MRI对临床显著性前列腺癌的诊断价值

贾海云 王佳强 周晓莹 常 艺 王胜利

前列腺癌（prostate cancer，PCa）是成年男性最常见的恶性肿瘤，也是男性癌症相关死亡的第二大原因［1］。近年来，我国PCa 发病率呈逐年上升趋势。根据穿刺活检病理结果可将其分为临床显著性前列腺癌（clinically significant prostate cancer，csPCa）与临床不显著前列腺癌（clinically insignificant prostate cancer，cisPCa）。既往研究［2］表明，绝大多数cisPCa 因其病变范围较小或浸润性较弱较少影响男性的身体健康或出现临床症状。故提高对csPCa 的诊断准确性可以避免不必要的穿刺活检。研究［3-4］表明，剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）和多参数MRI（multi-parameter MRI，mpMRI）对前列腺癌的诊断均具有较高的敏感性和特异性。本研究通过联合SWE、mpMRI 及临床指标，建立预测模型，探讨其对csPCa 的诊断价值，旨在为临床精准诊断及干预csPCa提供参考依据。

资料与方法

一、研究对象

选取2020年10月至2022年1月我院泌尿外科疑诊为PCa并行超声引导下前列腺穿刺活检的患者74例，根据病理结果分为csPCa组17例，非PCa+cisPCa组57例。所有患者穿刺前均需行血清前列腺特异性抗原（prostate-specific antigen，PSA）、SWE 及 MRI 检查。csPCa 诊断标准［5］：①Gleason 评分≥3+4 分；②至少 3 针活检组织阳性；③至少1 针PCa 组织占比超过该条带50%。只要符合其中一条即可诊断为csPCa。排除标准：①接受前列腺治疗、凝血功能异常、合并其他系统功能严重不全、严重内痔、肛裂及精神类疾病的患者［6］；②各种原因导致SWE图像充盈缺损；③MRI提示PCa 癌侵犯精囊腺或膀胱及发生远处转移者（骨转移及淋巴结转移等）。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.SWE 检查：使用法国声科Aixplorer 彩色多普勒超声诊断仪，端扫式腔内探头，频率3~12 MHz。患者取左侧卧位，膝关节弯曲，充分暴露肛门。探头缓慢进入患者直肠内，调整探头角度，清晰显示前列腺，于前列腺最大横切面测量左右径，于正中矢状切面测量前后径和上下径，根据椭圆球体公式计算前列腺体积（PV），具体：PV=0.52×上下径×左右径×前后径。然后切换至SWE 模式，对前列腺尖部至底部依次成像，由两名具有5 年以上SWE 检查经验的超声医师在不知病理结果的情况下进行图像分析，当图像上显示异常区域时，测量异常区域杨氏模量值及其对侧区域杨氏模量值，包括杨氏模量最大值（Emax）、平均值（Emean）及最小值（Emin），注意避开钙化区域（图1），计算两者杨氏模量差值（Emax 差、Emean 差和Emin差）；如未显示异常区域，测量双侧前列腺外周带后外侧区域杨氏模量值（图2），计算两者杨氏模量差值。同一感兴趣区均重复测量3次取平均值。

图1 PCa患者SWE于前列腺右侧体部移行带发现异常区域，测量异常区域及其对侧区域杨氏模量值

图2 良性前列腺增生患者SWE 未显示异常区域，测量双侧前列腺外周带后外侧区域杨氏模量值

2.mpMRI 检查：使用联影公司uMR770 3.0T 磁共振扫描仪。采用经腹外置相控阵线圈进行T1WI、T2WI、扩散加权成像（DWI）、表观扩散系数（ADC）和动态增强扫描（DCE），均由两名经验丰富的影像科医师在不知病理结果的情况下进行分析，并根据前列腺影像报告与数据系统（prostate imaging reporting and date system，PI-RADS）v2 指南进行分级，PI-RADS 评分<3 分为阴性，≥3 分为阳性。如MRI 上有多处病变，仅考虑最高的PI-RADS评分［7］。

3.超声引导下行系统+靶向（12+X）穿刺活检：系统穿刺采用12 针点位，对于MRI 及SWE 显示较明确可疑区域的患者，行1~2针靶向穿刺，穿刺途径包括经直肠途径和经会阴途径。组织学结果均由同一具有10年以上工作经验的病理科医师报告，并根据Gleason分级标准对PCa进行分级。

4.收集患者临床资料，包括年龄、体质量指数（BMI）、总前列腺特异抗原（tPSA）、游离前列腺特异抗原（fPSA）、fPSA 与tPSA 的比值（%fPSA）、前列腺特异抗原密度（PSAD）、穿刺方式。

三、统计学处理

应用SPSS 26.0统计软件，符合正态分布的计量资料以表示，两组比较采用独立样本t检验；不符合正态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示，两组比较采用Mann-WhitneyU检验。计数资料以例表示，采用χ2检验或Fisher 精确检验。应用单因素和多因素Logistic逐步回归分析筛选csPCa的独立预测因子。绘制受试者工作特征（ROC）曲线分析并比较回归模型预测概率值与各独立预测因子预测csPCa 的诊断效能。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、两组临床资料比较

两组 tPSA、fPSA、PSAD 及 PV 比较差异均有统计学意义（均P<0.05）；年龄、BMI、%fPSA 及穿刺方式比较差异均无统计学意义。见表1。

表1 两组临床资料比较

二、两组SWE参数及PI-RADS评分比较

csPCa 组 Emax 差、Emean 差及 Emin 差显著高于非PCa+cisPCa组，且PI-RADS 评分以≥3 分为主（16/17），两组比较差异均有统计学意义（均P<0.05）。见表2 和图3，4。

图3 csPCa组SWE及MRI图像

图4 非PCa+cisPCa组SWE及MRI图像

表2 两组SWE参数及PI-RADS评分比较

三、csPCa的单因素和多因素Logistic逐步回归分析

将单因素分析中差异有统计学意义的指标纳入多因素Logistic回归分析，tPSA、PV、Emax差及PI-RADS评分是csPCa的独立预测因子（OR=1.042、0.939、1.060、11.493）。建立模型的回归方程：Y（P）=-2.213-0.063×PV+0.058×Emax差+2.442×PI-RADS评分+0.041×tPSA。见表3。

表3 csPCa的单因素和多因素Logistic逐步回归分析

四、ROC曲线分析

将csPCa 的多因素Logistic 回归模型预测概率值与各独立预测因子（tPSA、PV、Emax 差及PI-RADS 评分）进行ROC 曲线分析，结果显示回归模型预测概率值为 0.385 时诊断 csPCa 的曲线下面积（AUC）为0.954，敏感性为0.882，特异性为0.947，其AUC 均高于各独立预测因子。见表4和图5。

图5 各独立预测因子及回归模型预测概率值诊断csPCa 的ROC曲线图

表4 ROC曲线分析各独立预测因子及回归模型预测概率值诊断csPCa的效能

讨 论

目前，超声检查是前列腺疾病的首选影像学方法，然而前列腺良、恶性病变特征在二维超声图像上有较多的重叠，导致二维超声对前列腺恶性病变诊断准确率较低［8］。SWE可根据不同的彩色分布直观地反映组织的硬度，对前列腺病变进行定性和定量分析。mpMRI 在前列腺恶性病变检测、定位及诊断中优势明显［9］，基于 mpMRI 的 PI-RADS 评分系统可以减少模糊的影像描述及影像诊断，使前列腺影像报告更加标准化，对csPCa 有较好的诊断价值。本研究通过联合SWE、mpMRI 及临床指标建立预测模型，探讨其对csPCa 的诊断效能，以期帮助临床早期评估前列腺发生显著恶性病变的风险。

本研究结果显示，csPCa 组 tPSA、fPSA 及 PSAD 均显著高于非 PCa+cisPCa 组（均P<0.05），tPSA 诊断csPCa 的 AUC 为 0.785，表明血清 PSA 对 csPCa 有一定的诊断价值，与王焰峰等［10］研究报道一致。SWE 检查显示，csPCa 组 Emax 差、Emean 差及 Emin 差均高于非PCa+cisPCa 组，差异均有统计学意义（均P<0.05）。分析原因为csPCa 因肿瘤组织质地较硬且硬度不均在SWE 图像上呈不对称的彩色分布，而cisPCa 因其病变范围较小或浸润能力较弱，其内部结构改变并不能引起硬度与周围正常组织太大的差别，在SWE 图像上无法显示出明显的彩色差异，与吴凡等［11］研究结果类似。

既往研究［12］指出，年龄和 BMI 均是 PCa 的危险因素。但本研究结果显示，两组年龄和BMI 比较差异均无统计学意义，分析原因为国内PCa 的发病率和病死率呈逐年上升的趋势，且中国人口老龄化问题加剧与生活条件日益改善，导致年龄和BMI 对PCa 的辅助诊断作用逐渐减弱。

PCa 因早期临床症状不明显，使其临床诊断较为困难。目前，PCa的诊断主要依赖于穿刺活检，但是参考单独的超声、直肠指诊、PSA或MRI结果常导致不必要的穿刺活检［13］，给患者带来心理及身体上的创伤。基于此，本研究联合SWE、mpMRI及临床指标，建立了预测csPCa 的Logistic 回归模型，发现其诊断csPCa 的AUC 为 0.954，优于 Emax 差及 PI-RADS 评分等独立预测因子，说明联合SWE、MRI及临床指标对csPCa 有较高的诊断价值。当回归模型预测概率值的截断值为0.385时，敏感性为0.882，特异性为0.947，使用回归模型作为csPCa的诊断标准，可帮助超过1/2的患者（54/74）避免不必要的穿刺活检，仅漏诊了约3%（2/74）的csPCa 病例，可见该回归模型对临床判断是否需行前列腺穿刺活检有一定的参考价值。

综上所述，基于SWE 及mpMRI 建立的多因素Logistic回归模型对预测csPCa 具有较好的诊断效能，可帮助泌尿科医师就前列腺活检的必要性做出决定，避免患者行不必要的活检，以达到精准诊治的目的。但本研究排除了SWE 充盈缺损的患者、MRI 提示PCa 侵犯精囊腺或膀胱，以及发生远处转移的患者，以致csPCa 患者样本量较少，且未能对csPCa 具体Gleason 评分进一步分析；未来仍需扩大样本量进一步验证。