雙參數(shù)與多參數(shù)MRI對(duì)不同PSA水平前列腺癌診斷的對(duì)比研究

邵志紅，王 偉，劉衛(wèi)英，樊洪周，劉 夢(mèng)，王培軍

(1.上海市靜安區(qū)市北醫(yī)院放射科，上海 200435；2.同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院放射科，上海 200065)

MRI是前列腺癌(prostate cancer, PCa)早期診斷、分期及隨訪(fǎng)等最有效的影像手段[1]，歐洲泌尿放射協(xié)會(huì)發(fā)布的前列腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(prostate imaging reporting and data system, PI-RADS)是目前公認(rèn)的前列腺M(fèi)RI檢查與診斷指南。2015年，在PI-RADS第一版(PI-RADS v1)的基礎(chǔ)上發(fā)布了第二版(PI-RADS v2)。PI-RADS v2與PI-RADS v1最重要的改進(jìn)在于針對(duì)移行帶、外周帶分別引入了不同的主要與次要評(píng)分序列，動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)(dynamic contrast enhancement, DCE)作為多參數(shù)磁共振成像(multiparametric MRI, Mp-MRI)必要序列之一，被降為外周帶的次要評(píng)分序列[2]。因此，有文獻(xiàn)開(kāi)始質(zhì)疑是否有必要把DCE作為常規(guī)前列腺M(fèi)R掃描的必須序列[3-5]，甚至提出了忽略DCE的雙參數(shù)磁共振成像(biparametric MRI, Bp-MRI)的診斷及相應(yīng)類(lèi)似的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[6-8]。另外，在前列腺特異性抗原(prostate-specific antigen, PSA)水平不同時(shí)，PCa發(fā)病率不同，且PSA水平與PCa風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別明顯相關(guān)[9-10]，因此PI-RADS診斷PCa性能可能與PSA水平有關(guān)[11]。本研究擬針對(duì)不同PSA水平患者，探討B(tài)p-MRI與Mp-MRI對(duì)前列腺臨床顯著癌(clinically significant prostate cancer, csPCa)的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性連續(xù)收集同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院2017年1月—2018年6月期間收治的前列腺病例臨床及MRI資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)所有病例均進(jìn)行了完整的Mp-MRI檢查，包括T1加權(quán)成像(T1WI)、T2加權(quán)成像(T2WI)、彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging, DWI)及相應(yīng)表觀(guān)彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)圖、DCE序列；(2)所有病例均經(jīng)穿刺或根治病理證實(shí)，且前列腺穿刺活檢均在MRI檢查之后1個(gè)月以?xún)?nèi)進(jìn)行，根治病例其根治術(shù)在MRI檢查后3個(gè)月內(nèi)進(jìn)行；(3)患者在MRI檢查之前無(wú)前列腺治療史，如放射治療，內(nèi)分泌治療等。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)MRI圖像質(zhì)量影響評(píng)分；(2)臨床資料或MRI掃描序列不全。依據(jù)PSA水平將所有納入研究病例分為低PSA組：PSA≤10ng/mL；高PSA組：PSA>10ng/mL。

1.2 MRI檢查

所有病例均采用Siemens Verio 3.0T MR掃描，主要成像序列如下。(1)快速自旋回波序列(turbo spin echo, TSE)橫斷位T1WI；(2)橫斷位、矢狀位高分辨T2WI，掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間(repetition time, TR)=4290ms，回波時(shí)間(echo time, TE)=96ms，空間分辨率為0.7mm×0.6mm×3.0mm；(3)回波平面成像(echo planar imaging, EPI)序列橫斷位DWI及ADC圖，掃描參數(shù)：TR=3000ms，TE=90ms，空間分辨率為1.6mm×1.2mm×3.0mm，b值包括50、800、1400s/mm2；(4)VIBE(volume interpolated body examination)序列橫斷位DCE，掃描參數(shù)：TR=4.8ms，TE=1.7ms，空間分辨率為0.8mm×0.6mm×2.0mm，時(shí)間分辨率為7.8s，持續(xù)約4.5min，增強(qiáng)掃描對(duì)比劑采用釓噴酸葡胺(gadolinium-diethylene-triamine pentaacetic acids, Gd-DTPA)，劑量為0.1mmol/kg，流率為2.5mL/s。所有患者掃描前囑其排便、適量留尿，定位時(shí)線(xiàn)圈中心位于恥骨聯(lián)合處，用束帶固定以減少呼吸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的偽影，未使用肌松類(lèi)藥物。

1.3 圖像及病理分析

所有病例先由1名不參與PI-RADS評(píng)分的放射科醫(yī)師(具有前列腺M(fèi)R診斷2年以上工作經(jīng)驗(yàn))與泌尿病理醫(yī)師一起，依據(jù)病理結(jié)果對(duì)MR圖像進(jìn)行病灶標(biāo)注。針對(duì)多病灶病例，標(biāo)注病理評(píng)分最高的病灶。PI-RADS評(píng)分由4名具有前列腺M(fèi)R診斷工作經(jīng)驗(yàn)的高年資醫(yī)師分兩組、采用雙盲法獨(dú)立完成。一組分析去掉DCE序列的Bp-MRI圖像，另一組分析含有DCE序列的Mp-MRI圖像。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)在PI-RADS V2基礎(chǔ)上修訂的最新版PI-RADS v2.1，分析不一致者由第3名醫(yī)師(具有前列腺M(fèi)R診斷經(jīng)驗(yàn)5年以上)判定最終評(píng)分。不包括DCE的雙參數(shù)序列，針對(duì)外周帶病變，參照文獻(xiàn)[12]及“無(wú)足夠DCE”的評(píng)分原則，采用T2WI評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別DWI評(píng)分為3分的病例，如果T2WI評(píng)分≥4分，最終PI-RADS為4分。所有病例閱片分析后，記錄最終的PI-RADS評(píng)分。

所有穿刺病理結(jié)果由影像科醫(yī)師與泌尿病理醫(yī)師復(fù)核，并對(duì)PI-RADS評(píng)分病變區(qū)域與病理結(jié)果分區(qū)一一對(duì)應(yīng)，有根治病理的病例，以根治病理為準(zhǔn)。csPCa定義為格林森評(píng)分(Gleason score, GS)≥7a(3+4)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析處理。采用配對(duì)的χ2檢驗(yàn)，以PI-RADS≥4為陽(yáng)性閾值，比較Bp-MRI與Mp-MRI對(duì)csPCa的診斷性能，包括靈敏度、特異度以及準(zhǔn)確度。采用κ檢驗(yàn)，比較2名閱片者之間Bp-MRI陰性與陽(yáng)性評(píng)分結(jié)果一致性，κ值小于0.20為缺乏一致性；κ值在0.21～0.40為一致性一般；κ值在0.41～0.60為一致性中等；κ值在0.61～0.80為一致性較好；κ值在0.81～1.00則認(rèn)為具有高度一致性。所有統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 病例資料

依據(jù)病例選擇原則，共計(jì)298例前列腺病例納入研究。以PSA 10ng/mL為閾值，低PSA組197例，占66.1%(197/298)，平均PSA值為(6.7±2.5)ng/mL，其中csPCa 42例，占21.3%(42/197)，位于外周帶29例，位于移行帶13例，5例僅穿刺活檢證實(shí)，37例為根治病理證實(shí)。高PSA組101例，占33.9%(101/298)，平均PSA值為(25.7±14.5)ng/mL，其中csPCa 60例，占59.4%(60/101)，位于外周帶38例，位于移行帶22例，29例僅穿刺活檢證實(shí)，31例為根治病理證實(shí)。

所有入組患者年齡為48～83歲，平均(67.5±20.3)歲，主要臨床表現(xiàn)為體檢發(fā)現(xiàn)PSA升高、排尿困難、尿頻、尿急、尿痛、血尿等。

2.2 診斷效能

在197例低PSA組患者中，Mp-MRI評(píng)分，PI-RADS≤3分的病灶144例，PI-RADS≥4分的病灶53例，Mp-MRI診斷csPCa的靈敏度88.1%，特異度89.7%，診斷準(zhǔn)確度89.3%。Bp-MRI評(píng)分，PI-RADS≤3分的病灶148例，PI-RADS≥4分的病灶49例，Bp-MRI診斷csPCa的靈敏度69.0%，特異度87.1%，診斷準(zhǔn)確度83.2%。

在101例高PSA組患者中，Mp-MRI評(píng)分，PI-RADS≤3分的病灶45例，PI-RADS≥4分的病灶56例，Mp-MRI診斷csPCa的靈敏度88.3%，特異度92.7%，診斷準(zhǔn)確度90.1%。Bp-MRI評(píng)分，PI-RADS≤3分的病灶46例，PI-RADS≥4分的病灶55例，Bp-MRI診斷csPCa的靈敏度83.3%，特異度87.8%，診斷準(zhǔn)確度85.1%。典型病例Mp-MRI評(píng)分情況見(jiàn)圖1。

在低PSA組，Bp-MRI對(duì)csPCa診斷靈敏度低于Mp-MRI(χ2=4.53，P<0.05)，Bp-MRI與Mp-MRI對(duì)csPCa診斷的假陰性病例中以中風(fēng)險(xiǎn)GS 7a或7b病灶為主。與Mp-MRI相比，Bp-MRI有額外8例假陰性，其中4例由于病灶體積較小，位置不典型而漏診，4例為外周帶DWI 3分病灶。在相應(yīng)的Mp-MRI中，該8例由于DCE陽(yáng)性，易于發(fā)現(xiàn)病灶，同時(shí)，外周帶DWI 3分病灶PI-RADS評(píng)分上調(diào)為4分。Bp-MRI與Mp-MRI診斷csPCa的特異度及準(zhǔn)確度比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。在高PSA組，Bp-MRI與Mp-MRI對(duì)csPCa的診斷靈敏度、特異度及準(zhǔn)確度比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，兩者具有相似的診斷性能，見(jiàn)表1。

2.3 閱片一致性分析

對(duì)兩名醫(yī)師Bp-MRI的PI-RADS評(píng)分結(jié)果進(jìn)行一致性分析。以PI-RADS≥4為陽(yáng)性閾值，陽(yáng)性與陰性一致性比較κ值為0.817，具有高度一致性。

3 討 論

隨著PI-RADS v2的發(fā)布，DCE在PCa診斷中的作用降低。近兩年來(lái)，隨著B(niǎo)p-MRI的研究報(bào)道增多，Bp-MRI在PCa診斷中的應(yīng)用受到越來(lái)越多的關(guān)注[13]。前列腺DCE掃描對(duì)設(shè)備、技術(shù)有更高要求，忽略DCE不僅簡(jiǎn)化了流程掃描，縮短了掃描時(shí)間，降低了掃描費(fèi)用，而且減少了造影劑導(dǎo)致系統(tǒng)性腎纖維化、腎衰以及腦內(nèi)沉積的潛在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，隨著前列腺PSA篩查的應(yīng)用推廣以及MR在國(guó)內(nèi)中等規(guī)模醫(yī)院的逐漸普及，前列腺M(fèi)R檢查需求越來(lái)越多，Bp-MRI在縮短掃描時(shí)間、減少檢查費(fèi)用方面的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越突出。因此，探討B(tài)p-MRI在PCa診斷方面的應(yīng)用價(jià)值有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

最近多篇Meta分析報(bào)道結(jié)果顯示，Bp-MRI與Mp-MRI在檢測(cè)PCa方面具有相似的診斷性能[14-16]。Kang等[14]報(bào)道Bp-MRI診斷PCa靈敏度為0.79，特異度為0.88，Mp-MRI靈敏度為0.79，特異度為0.89，且無(wú)論是以PI-RADS≥3，還是以PI-RADS≥4為陽(yáng)性閾值，兩者之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Woo等[15]報(bào)道Bp-MRI診斷靈敏度與特異度分別為0.74、0.90，Mp-MRI分別為0.76、0.89，兩者對(duì)PCa或csPCa的診斷差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

PSA作為廣泛應(yīng)用于PCa篩查的腫瘤特異性標(biāo)志物，雖然具有一定局限性，但PSA 10ng/mL常作為PCa風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的閾值，而且Bp-MRI對(duì)PCa診斷的性能可能與PSA水平有關(guān)。Rais-Bahrami等[17]以MR/超聲融合引導(dǎo)下前列腺活檢為標(biāo)準(zhǔn)，比較Bp-MRI與PSA及PSAD在PCa篩查中的價(jià)值，結(jié)果顯示Bp-MRI檢測(cè)PCa優(yōu)于PSA和PSAD，AUC曲線(xiàn)下面積分別為0.80、0.66、0.74，同時(shí)，Bp-MRI結(jié)合PSA或PSAD可提高其檢出率和診斷準(zhǔn)確度。

然而，目前大部分有關(guān)Bp-MRI與Mp-MRI對(duì)比的研究報(bào)道均未結(jié)合PSA指標(biāo)，以PSA 10ng/mL為閾值比較Bp-MRI與Mp-MRI對(duì)不同PSA水平csPCa的診斷差異未見(jiàn)報(bào)道。本研究以PSA 10ng/ml為閾值，將病例分為低PSA組和高PSA組，以PI-RADS≥4為陽(yáng)性閾值，比較Bp-MRI與Mp-MRI對(duì)不同PSA水平csPCa的診斷性能，結(jié)果顯示在高PSA組，兩者診斷性能一致，而在低PSA組，雖然兩者診斷特異度、準(zhǔn)確度相似，但Bp-MRI對(duì)csPCa診斷靈敏度低于Mp-MRI(χ2=4.53，P<0.05)，Bp-MRI可能會(huì)漏診部分csPCa。將兩組病例整合分析，結(jié)果顯示兩者靈敏度、特異度及準(zhǔn)確度差異也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，與文獻(xiàn)報(bào)道一致。

Bp-MRI與Mp-MRI對(duì)csPCa的診斷性能可能與病灶位置、大小、GS評(píng)分以及DCE的意義有關(guān)。研究表明，PCa GS評(píng)分與ADC值存在相關(guān)性，GS評(píng)分越高，ADC值越低[18]。在高PSA組，GS≥8的高風(fēng)險(xiǎn)csPCa比例高于低PSA組，以PI-RADS≥4為陽(yáng)性閾值，DWI及相應(yīng)ADC圖易于診斷，DCE作用不明顯，因此Bp-MRI與Mp-MRI兩者診斷性能相似。在低PSA組，Bp-MRI有額外8例假陰性，其主要原因是病灶相對(duì)較小，位置不典型以及外周帶DWI 3分病灶的診斷問(wèn)題，在相應(yīng)的Mp-MRI中，該8例由于DCE陽(yáng)性，對(duì)照T2WI易于發(fā)現(xiàn)病灶，同時(shí)，外周帶DWI 3分病灶PI-RADS評(píng)分上調(diào)為4分，Mp-MRI表現(xiàn)為陽(yáng)性，Mp-MRI診斷靈敏度高于Bp-MRI。

有關(guān)DCE在前列腺M(fèi)p-MRI中的意義一直存在爭(zhēng)議。不過(guò)在最新的PI-RADS v2.1版中[19]，仍建議將DCE作為Mp-MRI要求的序列之一，其重要的原因在于，在某些情況下，DCE仍有利于csPCa的檢出。一些報(bào)道認(rèn)為DCE有利于提高M(jìn)p-MRI前列腺癌診斷的靈敏度[20-21]，尤其是針對(duì)體積較小的病灶，或者位于外周帶偏前緣的病灶，與移行帶分界不清，常規(guī)序列易于漏診，另外，DCE也有利于外周帶靠近中央帶的病灶與正常中央帶腺體的鑒別診斷[2]。

在PI-RADS v2.1版中，影響B(tài)p-MRI診斷性能的另一個(gè)問(wèn)題是外周帶DWI 3分病灶的診斷。在高PSA組，DWI 3分病灶比例少，DCE作用有限，對(duì)Bp-MRI診斷性能影響不大。在低PSA組，本研究顯示有4例(4/42)外周帶DWI 3分csPCa，Bp-MRI呈假陰性，而Mp-MRI由于DCE陽(yáng)性，PI-RADS評(píng)分上調(diào)為4分而呈真陽(yáng)性，結(jié)果說(shuō)明DCE有利于外周帶DWI 3分PCa的診斷。Taghipour等[20]以前列腺根治術(shù)病理診斷結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，回顧性分析了209例外周帶csPCa的DCE-MRI評(píng)估情況，結(jié)果顯示DWI 3分病灶有45例，約占21.5%，其中DCE陽(yáng)性29例，真陽(yáng)性21例，陰性16例，真陰性10例，DCE對(duì)于DWI 3分csPCa的診斷準(zhǔn)確性為68.9%，DCE有利于DWI 3分csPCa的診斷。Greer等[21]以前列腺根治全切病理為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比分析了420例外周帶病灶，結(jié)果顯示對(duì)于DWI 3分病灶，DCE陽(yáng)性對(duì)PCa檢出率為67.8%，對(duì)csPCa檢出率為54.0%，DCE+DWI與單純DWI相比，對(duì)外周帶PCa檢出率提高了16.0%。

文獻(xiàn)報(bào)道顯示Bp-MRI具有較好的閱片一致性。Kuhl等[22]以PI-RADS≥3為陽(yáng)性，顯示Bp-MRI陽(yáng)性與陰性閱片一致性系數(shù)κ值為0.818，具有高度一致性，各PI-RADS評(píng)分之間閱片一致性系數(shù)κ值為0.60，具有中等一致性。本研究結(jié)果顯示，以PI-RADS≥4為陽(yáng)性閾值，2名閱片者之間Bp-MRI陽(yáng)性與陰性評(píng)分具有高度一致性，κ值分別為0.817。

本研究的不足之處在于采用回顧性分析，與實(shí)際臨床應(yīng)用存在差異；部分病例為穿刺活檢病理，與最終病理之間可能存在偏倚。另外，Bp-MRI在PCa診斷中的應(yīng)用仍需不斷完善。Bp-MRI掃描參數(shù)與評(píng)分尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，而且Bp-MRI由于缺乏部分序列可能導(dǎo)致假陽(yáng)性增加，尤其是以PI-RADS≥3作為陽(yáng)性閾值時(shí)[23]。

總之，本研究以PSA 10ng/mL為閾值，比較Bp-MRI與Mp-MRI對(duì)低PSA組和高PSA組csPCa的診斷性能，結(jié)果顯示在高PSA組，兩者診斷性能一致，而在低PSA組，Bp-MRI對(duì)csPCa診斷靈敏度低于Mp-MRI，Bp-MRI存在漏診部分csPCa的風(fēng)險(xiǎn)。