張 艷，唐 杰，李巖密，費 翔，程流泉，何恩輝，李秋洋

解放軍總醫(yī)院超聲科， 北京 100853

·論著·

經(jīng)直腸實時組織彈性成像在前列腺癌診斷中的作用

張 艷，唐 杰，李巖密，費 翔，程流泉，何恩輝，李秋洋

解放軍總醫(yī)院超聲科， 北京 100853

目的探討經(jīng)直腸實時組織彈性成像(TRTE)在診斷前列癌(PCa)中的作用。方法對84例疑為PCa并準備行穿刺活檢的患者進行TRTE、直腸指診(DRE)、經(jīng)直腸超聲(TRUS)及磁共振(MRI)檢查，將彈性成像與其他檢查及病理結(jié)果相比較。結(jié)果84例患者中良性36例、惡性48例。TRTE診斷的靈敏度(91.7%)、特異度(72.2%)、準確率(83.3%)、陽性預測值(81.5%)及陰性預測值(86.7%)與TRUS(靈敏度85.4%、特異度63.9%、準確率76.2%、陽性預測值75.9%、陰性預測值76.7%)診斷的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，其診斷的特異度72.2%高于MRI的44.4%(P=0.03)。TRTE診斷與病理的符合率和血清總前列腺特異抗原水平無關(guān)(P>0.05)，其診斷的靈敏度隨前列腺體積的增大而降低。對DRE檢查呈軟～中等質(zhì)地的結(jié)節(jié)，TRTE診斷的特異度高于MRI(P=0.04)。對于PCa，TRTE診斷的靈敏度隨腫瘤Gleason評分的增加而提高(P<0.05)。結(jié)論TRTE可作為診斷PCa的一種重要的補充手段，為臨床提供幫助。

前列腺癌；超聲；彈性成像

前列腺癌(prostate cancer, PCa)在我國的發(fā)病率呈逐年上升趨勢，已經(jīng)嚴重威脅老年男性的生命健康。大量研究表明前列腺特異抗原(prostate-specific antigen, PSA)篩查、經(jīng)直腸超聲(transrectal ultrasonography, TRUS)、磁共振(magnetic resonance imaging, MRI)檢查和前列腺穿刺活檢促進了PCa的早期發(fā)現(xiàn)[1-2]。但仍有10%～15%早期PCa被漏診[3-4]，而缺乏對PCa組織生物力學特征的了解是引起漏診的原因之一。實時超聲彈性成像是研究組織生物力學的新技術(shù)，它可使組織的應變率分布情況通過超聲顯像顯示。本文主要探討經(jīng)直腸實時組織彈性成像(transrectal real-time tissue elastography, TRTE)與TRUS及MRI相比在PCa的診斷價值，并明確TRTE在PCa的常規(guī)篩查手段如直腸指診(digital rectal examination, DRE)、血清PSA診斷不足時的查漏能力，以期為臨床提供一種更有效的檢查方法。

對象和方法

對象選取2009年4月至2010年3月在中國人民解放軍總醫(yī)院懷疑為PCa并準備穿刺活檢的患者84例，年齡43～85歲，平均(69.6±10.1)歲。所有患者均已進行血清PSA(血清總PSA水平≥4 ng/ml視為異常)檢查、DRE(觸及硬結(jié)節(jié)視為異常)及MRI平掃+增強檢查(T2加權(quán)像發(fā)現(xiàn)低密度影或增強后明顯強化視為異常)，并于當天穿刺活檢前行TRUS及TRTE檢查，穿刺前未接受過前列腺疾病治療。

方法使用儀器為Hi Vision900彩色多普勒超聲診斷儀 (Hitachi Medical, Tokyo, Japan)，探頭型號EUP-V53W，頻率4～9 MHZ，具備實時組織彈性成像(real-time elastography, RTE)功能。TRTE檢查由1名具備TRUS檢查經(jīng)驗，并經(jīng)過RTE技術(shù)培訓(>30 d)的醫(yī)師進行操作。該醫(yī)師在檢查及診斷時不知道患者的其他輔助檢查結(jié)果，病理診斷醫(yī)生不知患者的病情。

患者取左側(cè)臥位，先對其行TRUS檢查(灰階聲像圖上探及邊界不清的低回聲區(qū)或結(jié)節(jié)視為異常)，然后進入到彈性成像模式，用雙幅顯示功能，同時觀察灰階超聲圖與彈性圖。檢查時通過經(jīng)直腸超聲探頭對前列腺平穩(wěn)施壓成像，彈性取樣框包括整個前列腺，成像過程中根據(jù)顯示器壓力指數(shù)變化情況調(diào)整施壓大小，壓力指數(shù)范圍3～4。圖像中紅、綠、藍色分別表示質(zhì)軟、質(zhì)中、質(zhì)硬。

TRTE圖像質(zhì)量評判標準[5-6]：(1)前列腺周圍區(qū)出現(xiàn)局限性藍色區(qū)域，且在壓力指數(shù)平穩(wěn)時，穩(wěn)定出現(xiàn)，具有良好的重復性，視為有效陽性區(qū)域；(2)藍色區(qū)域閃爍、不穩(wěn)定，及應變圖中壓力指數(shù)未顯示，均視為無效陽性區(qū)域；(3)結(jié)石及前列腺前纖維肌肉間質(zhì)區(qū)雖表現(xiàn)為質(zhì)硬，但不作為觀察對象。參照K?nig 等[5]提出的彈性成像診斷標準進行診斷：病灶內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)硬(藍色)區(qū)域，可重復性好，且質(zhì)硬區(qū)域直徑至少5 mm時診斷為惡性。若TRUS檢查未發(fā)現(xiàn)病灶，而TRTE檢查見局限性質(zhì)硬區(qū)，則診斷為惡性。

記錄分析檢查結(jié)果，除常規(guī)超聲引導下經(jīng)直腸12針穿刺活檢外，對TRTE檢查發(fā)現(xiàn)異常部位進行彈性成像引導下穿刺活檢，穿刺針為18G(巴德全自動活檢裝置)。穿刺標本定位標記后送病理檢查。

統(tǒng)計學處理采用SPSS 11.5數(shù)據(jù)包進行統(tǒng)計分析，率的比較采用χ2檢驗，診斷試驗的評價采用2×2診斷和篩選試驗，等級資料采用秩和檢驗，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

病理結(jié)果84例中36例為良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，BPH)，其中1例伴前列腺上皮內(nèi)瘤(prostatic intraepithelial neoplasm, PIN)Ⅲ級、1例伴部分腺體萎縮、9例伴慢性炎癥；48例為前列腺腺癌，Gleason分數(shù)：6～9分。

TRTE、TRUS及MRI對前列腺病灶的診斷情況84例患者中經(jīng)DRE檢查發(fā)現(xiàn)硬結(jié)者37例，TRUS發(fā)現(xiàn)異常者54例，病灶最大徑 (1.4±0.5)cm(0.8～2.9 cm)。TRTE發(fā)現(xiàn)異常者54例。TRUS未見異常而TRTE顯示異常者共7例，經(jīng)彈性成像引導下穿刺活檢后證實其中4例為PCa，3例為BPH伴慢性前列腺炎(1例伴局部腺上皮萎縮、間質(zhì)平滑肌及纖維組織增生)。

在血清總PSA水平的3個組段：≤4 ng/ml、4.1～10 ng/ml、>10 ng/ml中，TRTE診斷與病理的符合率分別為：69.2%(9/13)、88.2%(15/17)、85.2%(46/54)(Wilcoxon等級資料兩樣本比較:U=0.88,P>0.05)；TRUS診斷與病理的符合率分別為：46.2%(6/13)、76.5%(13/17)、77.8%(42/54)(Wilcoxon等級資料兩樣本比較:U=1.77,P>0.05)；MRI診斷與病理的符合率分別為：30.8%(4/13)、70.6%(12/17)、81.5%(44/54)(Wilcoxon等級資料兩樣本比較:U=3.163,P<0.01)，MRI診斷與病理的符合率隨PSA水平的增加而提高，而TRTE、TRUS診斷與PSA水平無關(guān)。在10 ng/ml≥PSA≥4.1 ng/ml 時TRTE與病理的符合率有高于TRUS、MRI的趨勢，但差異無統(tǒng)計學意義(χ2=1.62，P=0.44)(表1)。

DRE檢查呈軟～中等質(zhì)地的15例PCa中(圖1)，TRTE與MRI均檢出13例(86.7%)，而TRUS檢出10例(66.7%)。TRTE與MRI診斷的靈敏度有高于TRUS的趨勢，但差異無統(tǒng)計學意義(χ2=1.68，P=0.20)。DRE檢查呈硬結(jié)節(jié)的33例PCa中，MRI檢出32例(97%)，TRTE及TRUS均檢出31例(93.9%)。對32例DRE檢查呈軟～中等質(zhì)地的良性結(jié)節(jié)(圖2)，TRTE檢出25例(78.1%)，而TRUS檢出22例(68.8%)，MRI只檢出16例(50%)，其中TRTE診斷的特異度與MRI診斷的差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=4.34，P=0.04)。DRE呈硬結(jié)節(jié)的4例良性病灶，TRTE、TRUS及MRI均誤診。

將84例按前列腺體積大小分為3組(<20 ml、20～50 ml、≥50 ml)分析顯示： TRTE與TRUS、 MRI診斷的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。但從數(shù)據(jù)分布得出：TRTE診斷的靈敏度隨前列腺體積的增大而降低。

TRUS檢查與TRTE、MRI檢查比較，診斷的靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值及陰性預測值的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。而TRTE診斷的特異度高于MRI(χ2=4.62，P=0.03)(表2)。

TRTE診斷前列腺癌的靈敏度與病灶Gleason評分的關(guān)系Gleason評分為6、7、8～9分時，TRTE診斷PCa的靈敏度分別為76.9%(10/13)、95.7%(22/23)和100%(12/12)，DRE分別為30.8%(4/13)、69.6%(16/23)和91.7%(11/12)，TRUS分別為53.8%(7/13)、95.7%(22/23)和100%(12/12)，MRI分別為92.3%(12/13)、95.7%(22/23)和91.7%(11/12)。即TRTE、DRE及TRUS診斷PCa的靈敏度隨Gleason分數(shù)的增加而提高(Wilcoxon等級資料兩樣本比較:U=2.078,P<0.05；U=3.159,P<0.01；U=3.286,P<0.01)，但MRI診斷的靈敏度在各段Gleason評分之間的差異均無統(tǒng)計學意義(Wilcoxon等級資料兩樣本比較:U=0.023,P>0.05)。

表 1 TRTE、TRUS及MRI對前列腺病灶的診斷情況

TRTE：經(jīng)直腸實時組織彈性成像；TRUS：經(jīng)直腸超聲；MRI：核磁共振成像； TPSA：前列腺總特異抗原； DRE：直腸指診

TRTE: transrectal real-time tissue elastography; TRUS: transrectal ultrasonography; MRI: magnetic resonance imaging ; TPSA: total prostate-specific antigen; DRE: digital rectal examination

表 2 TRTE、TRUS 及 MRI對前列腺周圍區(qū)病灶診斷結(jié)果(n=84,%)

與MRI比較，aP=0.03

aP=0.03 compared with MRI

討 論

彈性信息對于疾病的診斷具有重要的參考價值，RTE是近年出現(xiàn)的超聲新技術(shù)，其基本原理是：對組織施加壓力后，組織產(chǎn)生一個響應，例如位移、應變、速度的分布差異，利用超聲成像結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)，估計出組織內(nèi)部的響應情況，從而反映組織內(nèi)部的彈性模量等力學屬性的差異。目前RTE技術(shù)在PCa診斷及引導穿刺活檢方面已有一定量的研究[5,7-8]，逐步顯示出一定的臨床價值。本研究通過對比TRTE與TRUS、MRI在PCa的診斷情況，得出TRTE診斷前列腺病灶的靈敏度、特異度、準確率分別為91.7%、72.2%和83.3%，其中診斷的特異度高于MRI(P<0.05)。

在PCa的篩查手段中，血清PSA的檢查出現(xiàn)較早，自1980年建議將PSA 作為前列腺腺癌標記物以來，PSA被認為是PCa篩查的一線檢驗方法。以4.0 ng/ml為診斷閾值，但PSA 在4.0～10.0 ng/ml時，其在人群中區(qū)分BPH與PCa的能力最差，陽性預測值僅為22%，故稱其為診斷“灰區(qū)”[9]。本研究PSA診斷“灰區(qū)”中，共6例PCa，TRTE全部檢出，MRI及TRUS各檢出5例，但因此段病例數(shù)少，3種檢查手段之間的差異無統(tǒng)計學意義，尚有待于擴大樣本量后驗證。

DRE是最早應用于PCa的檢查，并與PSA檢查一直沿用至今。但是，該方法受醫(yī)生經(jīng)驗影響較大，且難以觸及前列腺深部病灶，80%的PCa檢測不到[10]。所觸診到的硬結(jié)難以與前列腺結(jié)石、肉芽腫性前列腺炎、結(jié)節(jié)性前列腺增生癥等相鑒別。而現(xiàn)有的影像診斷技術(shù)TRUS及MRI在鑒別此類良性病變時，特異度均較低。本組所有質(zhì)地為軟～中等的良性結(jié)節(jié)中，TRTE診斷的特異度均高于MRI(P<0.05)。對DRE檢查呈軟～中等結(jié)節(jié)的15例PCa，TRTE與MRI診斷PCa的靈敏度均高于TRUS，但差異無統(tǒng)計學意義，與病例數(shù)較少有關(guān)。對DRE檢查呈硬結(jié)節(jié)的33例PCa，TRTE及TRUS診斷的靈敏度略低于MRI。這種現(xiàn)象的原因可能是：在移行區(qū)纖維化增生明顯，或癌灶同時累及移行區(qū)及周圍區(qū)時，彈性檢查取樣框內(nèi)測算的組織平均硬度值上調(diào)，此時周圍區(qū)局限性病灶的背景組織相對質(zhì)軟，加之病灶靠近加壓位置，因此相對形變較大，彈性圖表現(xiàn)為假陰性；另外，本研究按照前列腺體積大小分組比較的結(jié)果表明，TRTE診斷周圍區(qū)PCa的靈敏度隨前列腺體積增大而減小，因此TRTE對PCa的診斷需要結(jié)合TRUS表現(xiàn)，對于體積較大的前列腺，在檢查時應調(diào)整取樣框大小，并通過多角度重復掃查來鑒別。

本研究在常規(guī)超聲引導下穿刺活檢的基礎上，對彈性成像發(fā)現(xiàn)異常的7例病灶進行了彈性引導下穿刺活檢，病理結(jié)果3例為BPH，均伴慢性炎癥。其原因可能是腺體萎縮及間質(zhì)增生引起組織硬度增加。

MRI可以進行T1加權(quán)像、T2加權(quán)像、彌散加權(quán)像等多參數(shù)成像，對軟組織具有極高的分辨力，在目前的臨床診斷中是一種重要的檢查手段[11]。本組所有病例全部進行了MRI平掃+動態(tài)增強檢查，通過T2加權(quán)像信號分布特點結(jié)合組織強化情況進行診斷，得出MRI檢查與病理的符合率隨著PSA水平的增加而提高(P<0.01)，且其在“灰區(qū)” 診斷的陽性率略低于TRTE，因此TRTE與MRI結(jié)合有助于PCa的診斷。

關(guān)于TRTE與腫瘤Gleason評分的關(guān)系已有報道，但結(jié)論尚有爭議，Sumura等[12]的研究認為彈性成像陽性檢出率隨腫瘤Gleason評分的增加而提高(Gleason評分為6、7和8～9時彈性成像的陽性檢出率分別為 60%、69.2%和100%)。而Tsutsumi 等[13]的研究中Gleason評分低的腫瘤陽性檢出率較高(Gleason評分為6、7、8和9～10時腫瘤的彈性成像陽性檢出率分別為100%、85%、85%和63%)。本研究TRTE、DRE及TRUS診斷PCa的靈敏度隨Gleason分數(shù)的增加而增高(P<0.05)，原因可能是高分級腫瘤的細胞密度大導致組織變硬。

TRTE是一種無創(chuàng)、簡單、經(jīng)濟的檢查方法，其診斷與病理符合率較高，與PSA、DRE、TRUS或MRI聯(lián)合診斷有助于PCa的早期發(fā)現(xiàn)，并且由于其實時的特點，可以引導穿刺活檢，對臨床具有極大的幫助。

(本文圖1、2見插圖第6、7頁)

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RoleofTransrectalReal-timeTissueElastographyintheDiagnosisofProstateCancer

ZHANG Yan, TANG Jie, LI Yan-mi, FEI Xiang,CHENG Liu-quan, HE En-hui, LI Qiu-yang

Department of Ultrasound, PLA General Hospital，Beijing 100853, China

TANG Jie Tel: 010-66939532, E-mail: txiner@vip.sina.com

ObjectiveTo investigate the role of transrectal real-time tissue elastography (TRTE) in the diagnosis of prostate cancer (PCa).MethodsEighty-four patients with suspected PCa and scheduled for prostate biopsies underwent TRTE, digital rectal examination (DRE), transrectal ultrasonography (TRUS), and magnetic resonance imaging (MRI). The findings of TRTE were compared with those of other examinations and pathological findings.ResultsOf these 84 patients, 36 had benign lesions and 48 had PCa. The diagnostic sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value and negative predictive value were 91.7%, 72.2%, 83.3%, 81.5%, and 86.7% for TRTE and 85.4%，63.9%，76.2%, 75.9%, and 76.7% for TRUS (P>0.05), while its specificity (72.2%) was significantly higher than that of MRI (44.4%) (P=0.03). The TRTE findings were not significantly correlated with the pathological findings and serum total prostate specific antigen (P>0.05), and the diagnostic sensitivity of TRTE decreased along with the enlargement of prostate. However, the diagnostic specificity of TRTE was higher than MRI for nodules with soft to medium Supported by the National Natural Sciences Foundation of China (30772179)texture (P=0.04). For PCa, the diagnostic sensitivity of TRTE increased when the Gleanson scores of tumors increased (P<0.05).ConclusionTRTE can be used as a diagnostic test to supplement clinical diagnosis of PCa.

prostate cancer; ultrasound; elastography

ActaAcadMedSin，2011,33(2)：175-179

唐 杰 電話：010-66939532，電子郵件：txiner@vip.sina.com

R445.1

A

1000-503X(2011)02-0175-05

10.3881/j.issn.1000-503X.2011.02.015

國家自然科學基金 (30772179)

2010-09-29)