PI-RADS v2.1与PI-RADS v2对前列腺癌诊断性能比较的Meta分析

白国杰，李珂欣，刘文远，兰广，郭红，孙雅苹，王煜，童卫玲，张克宇

0 引言

MRI已成为临床可疑前列腺癌（prostate cancer, PCa）患者的重要检测工具。MRI引导前列腺穿刺活检可以提高有临床意义的前列腺癌（clinically significant prostate cancer, csPCa）的检测准确性[1]。目前，前列腺影像报告和数据系统（prostate imaging-reporting and data system,PI-RADS）是解释前列腺MRI不可或缺的一部分，其目的是对前列腺癌进行风险分层，以指导组织学检查以及临床治疗方法的选择。自从2012年PI-RADS v1发表以来，2015年对其进行了重大修订（PI-RADS v2），但PI-RADS v2仍表现出一些局限性，比如观察者间的一致性只有良好到中等，对移行带（transition zone, TZ）前列腺癌的诊断准确性不高。因此2019年对PI-RADS v2再次进行了修订（PI-RADS v2.1），旨在为MRI解释提供更精确的定义，以减少观察者之间的差异，提高诊断准确性，特别是对于TZ病变[2]。Linhares Moreira[3]等学者研究显示PI-RADS v2.1诊断性能没有显著提高，然而Wang等[4]学者的研究显示PI-RADS v2.1在诊断csPCa的特异性显著降低，Oerther等[5]学者研究则表明，PI-RADS v2.1在评估TZ病变方面特异性和准确性明显高于PI-RADS v2。因此，PI-RADS v2.1的诊断性能仍然存在不确定性。因此，本研究拟对文献进行Meta分析，评价PI-RADS v2.1和PI-RADS v2在检测csPCa方面的诊断性能。

1 资料与方法

1.1 文献检索与筛选

检索中国知网（CNKI）、万方数据库、中国生物医学文献数据库（CBM）、Medline、Embase、Web of Science、Cochrane Library数据库，检索时间从建库至2022年4月16日。检索词为“PIRADS 2.1”或“PIRADSv 2.1”或“PI-RADS 2.1”或“PI-RADS v2.1”等，采用主题词加自由词对数据库进行文献检索，结合人工检索，并对纳入文献的参考文献进行二次检索。

由三位医师进行文献检索和初始标题/摘要审查，然后由两位医师阅读全文后以协商一致方式进行文献筛选，如仍不能达成一致，由经验更丰富的两位医师共同加入，共四位医师协商一致。不符合纳入标准的研究，如与研究目标相关，仍保留供一般审查和参考。

纳入标准分为主要标准和次要标准。主要标准：（1）PI-RADS v2.1与PI-RADS v2诊断性能比较的相关研究；（2）PI-RADS v2.1与PI-RADS v2在前列腺癌诊断方面的敏感度（sensitivity,SEN）、特异性（specificity, SPE）、阳性预测值（positive predictive value, PPV）和阴性预测值（negative predictive value, NPV）的研究；（3）文献构建2×2列联表，提供真阳性（true positive,TP）、假阳性（false positive, FP）、假阴性（false negative, FN）、真阴性（true negative, TN）数据，或提供足够的数据可以计算以上数据。次要标准：（4）关于PI-RADS v2.1和PI-RADS v2的观察者间一致性的研究；（5）提供PI-RADS v2.1和PI-RADS v2的PI-RADS有关类别csPCa比率。满足主要纳入标准（1）（2）（3），但不符合次要纳入标准（4）和（5）的研究也被纳入本研究。

排除标准：（1）会议论文、病例报道、评论、综述以及Meta分析；（2）不符合主要纳入标准的研究；（3）样本量小于30的研究。

1.2 数据提取

数据提取与合成由四名医师根据《Cochrane干预措施系统性评审手册》和《系统评价与荟萃分析首选报告项目》（PRISMA）检查表中的指南进行。

数据提取根据预先设计的表格进行数据提取，数据包括患者人口统计学、血清PSA、样本量、MRI扫描仪强度、DWI最高b值、观察者人数、前列腺分区和参考标准。PI-RADS v2.1和PIRADS v2的TP、FP、FN和TN计数直接或通过重新计算从每项研究中得出，构建2×2列联表。

1.3 文献质量评价

由研究员根据QUADAS-2对纳入的研究进行质量评价，如仍不能达成一致，由经验更丰富的医师加入，协商一致。

1.4 统计学方法

使用STATA软件（Stata/MP 17.0）和ReMan（Review Manager 5.4.1）进行Meta分析。使用森林图表示每项研究的PI-RADS v2.1与PI-RADS v2的敏感度、特异性，并对SEN、SPE、阳性似然比（positive likelihood ratio, PLR）、阴性似然比（negative likelihood ratio, NLR）、诊断比值比（diagnostic odds ratio, DOR）进行合并，以综合受试者工作特征曲线（summary receiver operator characteristic curve, SROC）表示。对三个协变量：肿瘤位置（移行带）、阈值（阈值3与阈值4）、作者国籍（中国与外国）进行亚组分析。

2 结果

2.1 数据库检索结果

共检索到文献552篇，中文112篇、英语440篇，去除重复文献后共236篇，通过阅读标题与摘要排除215篇（不相关文献159篇，综述29篇，评论10篇、会议论文6篇、学位论文11篇）。选择21项研究进行全文阅读，其中6篇与研究内容不相符被排除，3篇数据不完整被排除，最终共12项研究被纳入Meta分析，文献筛选流程见图1。

图1 文献筛选流程图Figure 1 Process of literature screening

2.2 纳入文献的基本特征

12项研究共纳入3 158例患者，3 243个病灶。患者年龄41～86岁，血清PSA 0.5～129.3 ng/ml。

纳入的12项研究，对PI-RADS v2.1与PI-RADS v2在csPCa诊断性能方面进行了研究，其中6项关于TZ研究，1项研究外周带（peripheral zone, PZ），2项研究PZ、TZ及总病变，3项研究没有进行分区。

所有研究均为回顾性研究，7项研究以PIRADS评分3～5分为阳性，1～2分为阴性；5项研究以PI-RADS评分4～5分为阳性，1～3分为阴性。所有研究都通过穿刺活检或前列腺切除术组织学诊断，以病理结果作为诊断标准，Gleason（GS）评分≥7和（或）体积≥0.5 cm3和（或）包膜外侵犯的病灶定义为csPCa。文献特征见表1。

表1 纳入Meta分析的12项研究的基本特征Table 1 Basic characteristics of 12 studies in the Meta-analysis

使用诊断准确性研究质量评估工具（QUADAS-2）对文献进行质量评价，见图2。

图2 QUADAS-2质量评价Figure 2 QUADAS-2 assessment

2.3 PI-RADS v2与PI-RADS v2.1对前列腺癌的诊断性能分析

2.3.1 整个腺体（包括PZ、TZ、ALL）诊断性能 对所有分区及整个腺体（包括PZ、TZ、ALL）共12项研究3 243处病变，所有纳入单个研究PI-RADS v2与PI-RADS v2.1诊断准确性的敏感度均较高，总体敏感度分别为0.93（0.80～0.96）和0.93（0.77～0.98）；特异性均稍低，总体特异性分别为0.53（0.25～0.89）和0.61（0.24～0.91），纳入的每个研究详细敏感度、特异性，见图3。PI-RADS v2的总体敏感度、总体阴性似然比与PI-RADS v2.1比较差异较小，PI-RADS v2的总体特异性、总体阳性似然比、总体诊断比值比比PI-RADS v2.1略低，见表2。与 PI-RADS v2相比，PI-RADS v2.1在所有分区及整个腺体检测csPCa性能的SROC曲线下面积（area under curve, AUC）较大，见图4A。

表2 PI-RADS v2.1 vs.PI-RADS v2对整个腺体及移形带csPCa的诊断性能 (95%CI)Table 2 Diagnostic performance of PI-RADS v2.1 vs.PI-RADS v2 for the whole gland and transition zone csPCa (95%CI)

图3 所有分区PI-RADS v2.1与PI-RADS v2诊断性能森林图Figure 3 Forest maps of diagnostic performance of PI-RADS v2.1 and PI-RADS v2 for all zones

图4 PI-RADS v2.1 vs.PI-RADS v2诊断性能SROC曲线Figure 4 SROC curves of diagnostic performance ofPI-RADSv2.1 vs.PIRADSv2

2.3.2 肿瘤部位（分区）诊断性能亚组分析 （1）TZ区诊断性能：纳入TZ研究共8项2 205处病变。PI-RADS检测移形带前列腺癌与整个腺体诊断性能基本相同，PI-RADS v2的总体敏感度、总体阴性似然比与PI-RADS v2.1差异较小，PI-RADS v2的总体特异性、总体阳性似然比、总体诊断比值比比PI-RADS v2.1略低，见表2。与PI-RADS v2相比，PI-RADS v2.1在检测TZ区csPCa性能的SROC曲线下面积（AUC）较大，见图4B。（2）PZ区诊断性能：纳入PZ研究共3项1 513处病变，由于STATA软件metandi命令要求至少4项研究才能合并分析，因此未能合并诊断性能指标和也未绘制SROC曲线。

2.3.3 不同阈值（阈值为3vs.阈值为4）诊断性能亚组分析 共7项研究采用阈值3，采用阈值3时，PI-RADS v2.1总体敏感度较PI-RADS v2没有明显提高；PI-RADS v2.1总体特异性较PI-RADS v2有所提高；共5项研究采用阈值4，采用阈值4时PI-RADS v2.1总体敏感度较PI-RADS v2没有明显提高；PI-RADS v2.1较PI-RADS v2总体特异性有所提高。无论是PI-RADS v2还是PI-RADS v2.1，采用阈值3时，总体敏感度均较采用阈值4时稍高，采用阈值4时，总体特异性均较采用阈值3明显提高，见表3。PI-RADS v2.1结合4为阈值检测csPCa性能的SROC曲线下面积（AUC）最大，见图4C。

表3 不同阈值及不同作者国籍PI-RADSv2.1 vs.PI-RADS v2诊断性能的比较 (95%CI)Table 3 Diagnostic performance of PI-RADS v2.1 vs.PI-RADS v2 for different thresholds and different nationalities of the authors (95%CI)

2.3.4 不同国籍（中国vs.国外）诊断性能亚组分析 纳入的中国研究共5项，中国的研究PI-RADS v2与PI-RADS v2.1的总体敏感度相同；PI-RADS v2的总体特异性较PI-RADS v2.1有所提高；纳入的国外研究共7项，国外的研究PI-RADS v2.1的总体敏感度较PI-RADS v2没有明显提高，PI-RADS v2.1的总体特异性较PI-RADS v2有所提高。中国的研究PI-RADS v2和PI-RADS v2.1总体敏感度和国外的研究相同，总体特异性明显高于国外研究，见表3。PI-RADS v2.1的中国研究在检测csPCa性能的SROC曲线下面积（AUC）最大，见图4D。

3 讨论

高危患者在前列腺活检前进行MRI检查，以对其进行风险分层，指导前列腺活检。PI-RADS旨在标准化前列腺MRI的成像参数、术语和报告[18]。PI-RADS v2虽然在临床得到广泛应用，但仍有局限性，如DWI评分模糊、不同研究之间诊断准确性存在差异等[19]。因此，在2019年引入了PI-RADS v2.1，在不改变PI-RADS v2总体目标的情况下，通过微小的修改来改善这些局限性[2]。PI-RADS v2对T2加权成像（T2weightedimaging, T2WI）评分为2分的病变未进行分类，PI-RADS v2.1的一个重要变化是T2WI对TZ评分为2分病变进行分类评估，如果DWI评分≤3分，那么病变总评分为2分，如果DWI评分为≥4，那么病变总评分提升至3分。典型囊变的良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia, BPH）结节T2WI评分为1分，新分类的“非典型结节”T2WI评分为2分。

本研究结果表明，PI-RADS v2.1与PI-RADS v2检测csPCa的敏感度（分别为0.92与0.93）都较高，从v2升级到v2.1版本总体敏感度并没有明显提高，但是在TZ中，敏感度稍微有所提高（0.92与0.93），但提高也并不明显。因此，对于临床怀疑前列腺癌的患者，MRI被推荐作为筛查的一线检查手段[20]。然而其特异性都比较低，尽管PI-RADS v2.1的特异性（0.64）较PI-RADS v2（0.57）有所提高，但总体还是处于中等水平。这可能会影响患者主动监测的长期成本效益，因此MRI靶向活检监测被整合到主动监测方案中，以优化诊断，改善监测期间疾病状态评估[21-22]。PI-RADS v2.1特异性有所提高，可能由于基于DWI序列的非典型结节由2分（PI-RADS v2）升级到了3分。由于DWI序列是肿瘤多参数MR成像的重要序列，有学者建议T2WI评分为3分、且DWI评分<4分的TZ病变可降至2分，这可能会提高PIRADS的特异性。

本研究结果与Lee等[23]学者的研究结果有些不同。Lee的Meta分析显示PI-RADS v2.1比v2的特异性显著降低，该分析纳入了8项研究（本研究纳入了其中7项研究，其中1项研究[4]没有明确指出是关于csPCa的而被排除），并且Lee的研究只纳入了英文文献，本研究纳入了5篇中文文献，并且本研究采用Lee纳入的8项研究进行验证时得出结果与其结果一致，目前结果的差异可能是本研究纳入了更多的研究，导致研究结果异质性增大。本结果与Park等[24]学者的Meta分析结果基本一致。

此外，本研究还对阈值和作者国籍进行了亚组分析。研究发现不管阈值为3还是4，PI-RADS v2.1与v2诊断csPCa的SEN、SPE、PLR、NLR、DOR差异均明显；然而，不管PI-RADS v2.1还是v2在阈值取4时，SPE、PLR、DOR都比阈值取3时有显著提高。在不同国籍的亚组分析中也得到类似的结果，不管中国还是外国，PI-RADS v2.1与v2诊断csPCa的SEN、SPE、PLR、NLR、DOR差异不显著；然而，不管PI-RADS v2.1还是v2在中国研究中，SPE、PLR、DOR都比外国的研究有显著提高。这提示选取不同阈值可能会造成研究异质性，同时中国的研究特异性明显高于国外的，可能与国内学者大多选取阈值为4有关。

本研究尚存在一定局限性：（1）各研究之间存在一定的异质性，但在可接受范围内；（2）不同研究的扫描参数不同可能会影响研究结果一致性；（3）纳入的文献相对较少，但我们已经纳入常见数据库的所有相关文献，纳入的12项研究的总体数量较少，关于PZ区研究少于4项，而未能进行亚组分析；（4）纳入研究均为回顾性研究，这可能会引入发表偏倚。与2015年发布的PI-RADS v2相比，PI-RADS v2.1在2019年刚刚实施，相对较短的经验也可能是研究结果中的混淆因素。

PI-RADS v2.1与PI-RADS v2比较，在诊断性能方面并没有显著提升，总体特异性仍为中等水平，这可能导致阴性活检率增加，特别是对于PIRADS评分为3分的病变特异性较差，可以考虑通过调整阈值来提高总体诊断的特异性。

利益冲突声明：

所有作者均声明不存在利益冲突。