临床研究
前列腺特异性抗原及其衍生指标在第二版前列腺影像报告与数据系统3分病灶临床决策中的价值
中华医学杂志, 2020,100(13) : 997-1001. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20190815-01814
摘要
目的

探讨临床相关指标在第2版前列腺影像报告与数据系统(PI-RADS V2)3分病灶临床穿刺活检决策中的价值,比较上述观察指标对前列腺癌(PCa)和临床显著性前列腺癌(csPCa)的诊断效能。

方法

回顾性分析2016年3月至2018年10月苏州大学附属第二医院121例前列腺主病灶PI-RADS V2评分为3分患者的病例资料,PCa 31例,csPCa 14例,患者年龄46~91(71±9)岁。比较年龄、前列腺特异性抗原(PSA)、游离前列腺特异性抗原(fPSA)、前列腺特异性抗原游离与总量比值(f/tPSA)、前列腺特异性抗原密度(PSAD)以及前列腺体积(PV)在PCa组和非PCa组间以及csPCa组和非csPCa组间的差异,运用受试者工作特性(ROC)曲线比较差异有统计学意义的指标对PI-RADS 3分患者的PCa及csPCa的诊断价值。

结果

患者的PSA、f/tPSA、PSAD值在PCa组和非PCa组间(Z=-2.004、-2.527、-2.623,均P<0.05)以及csPCa组和非csPCa组间(Z=-2.415、-2.158、-2.870,均P<0.05)差异均有统计学意义,且均以PSAD诊断效能最高,其检出PCa和csPCa的ROC曲线下面积分别为0.658和0.736。若以PSAD>0.20 μg·L-1·ml-1作为穿刺参考阈值,诊断csPCa的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为78.6%、58.9%、20.0%、95.4%,有54.5%(66/121)的病例可避免穿刺,3例csPCa漏诊。

结论

PSA、f/tPSA、PSAD,尤其是PSAD可提高PI-RADS 3分病灶中PCa,尤其是csPCa的检出效能,对临床决策制定具有重要参考价值。

引用本文: 杨硕, 张跃跃, 赵文露, 等.  前列腺特异性抗原及其衍生指标在第二版前列腺影像报告与数据系统3分病灶临床决策中的价值 [J] . 中华医学杂志,2020,100 (13): 997-1001. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20190815-01814
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2015年推出的第2版前列腺影像报告与数据系统(prostate imaging reporting and data system version 2,PI-RADS V2)是目前已知诊断效能最好、临床应用最广的前列腺磁共振影像报告系统[1,2]。PI-RADS V2对前列腺病灶按照5分制进行评分,患癌可能性随着评分的增加而增大。目前,对PI-RADS 1~2分病灶建议随访,PI-RADS 4~5分病灶建议穿刺活检已基本达成共识,而PI-RADS 3分病灶如何处理仍存在很大争议[3]。既往研究中,PI-RADS 3分病灶中临床有意义前列腺癌(clinically significant prostate cancer,csPCa)检出率为4.1%~21%[3,4,5],PI-RADS 3分病灶定性诊断困难,给临床医师和患者均带来了很大的困扰。本研究旨在探讨前列腺PI-RADS 3分病灶进行评价与处理时,临床相关指标对筛选穿刺活检病例的价值,避免非PCa病灶穿刺活检和PCa(尤其是csPCa)病灶漏诊,为临床医师对PCa疑诊病灶的决策和分层管理提供有效的评价方法。

对象与方法
一、对象
1.患者:

回顾性分析2016年3月至2018年10月苏州大学附属第二医院符合以下标准的患者。共收集患者629例,主病灶PI-RADS V2评分为3分者126例,其中5例因观察指标不全而未进入后续评估,最终121例PI-RADS 3分患者入组研究。年龄46~91(71±9)岁,前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)9.54(5.57~15.88)μg/L。PCa 31例,csPCa 14例,其中Gleason3+3分17例,Gleason3+4分5例,Gleason4+3分5例,Gleason4+4分4例。

2.纳入标准:

(1)因临床可疑PCa行前列腺多参数磁共振(multi-parameter magnetic resonance imaging,mp-MRI)检查;(2)检查序列构成完整,扫描参数一致;(3)MRI检查完成后2个月内获取病理结果。

3.排除标准:

(1)MRI检查前做过相关治疗或者于2周内行前列腺穿刺术;(2)图像伪影较大,影响评分。

二、方法
1.检查方法:

采用荷兰Philips 3.0 T Ingenia MR扫描仪,32通道体部相控阵线圈作为接收线圈。扫描序列及参数符合PI-RADS V2推荐标准(表1)。DWI(b=0、100、1 000、2 000 s/mm2)扫描完成后,扫描仪自动选取b=100和1 000 s/mm2图像重建生成表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图。动态对比增强成像连续扫描64个时相,于第3时相扫描结束后静脉团注对比剂Gd-DTPA(流率2.5 ml/s,0.1 mmol/kg),对比剂注射完成后注入20 ml生理盐水冲管。

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表1

前列腺多参数磁共振扫描序列及具体扫描参数

表1

前列腺多参数磁共振扫描序列及具体扫描参数

扫描序列激发序列TR(ms)TE(ms)FOV(mm×mm)矩阵层厚(mm)层间距(mm)NSA
轴位T2WITSE3 000100.00220×220276×238303
轴位DWIss-EPI6 00077.00260×260104×125302
轴位DCE-MRIe-THRIVE3.101.45220×220124×121302

注:DCE为动态对比增强;TSE为快速自旋回波;ss-EPI为单次激发平面回波成像;e-THRIVE为T1高分辨各向同性容积激发;NSA为激励次数

2.穿刺及病理:

入组患者均行经直肠超声(transrectal ultrasonography,TRUS)引导下前列腺"10+X"针系统穿刺活检,该方法将前列腺自上到下3等分:基底部、中间部、尖部,各部分以中线为界分为左右2区,基底部和中间部的左右2区再分为内外2侧,共10区,每区穿刺一针,可疑病灶加穿X针。由泌尿亚专业病理医师作病理诊断,以2014版国际泌尿病理协会Gleason分级系统为标准对癌灶作Gleason评分[6],Gleason≤3+3分定义为惰性PCa,Gleason≥3+4分定义为csPCa,良性前列腺组织及惰性PCa定义为非csPCa。

3.图像分析和数据收集:

两名泌尿生殖亚专业影像诊断医师(3年和7年诊断经验)对所收集病例MRI图像在病理结果未知的情况下作PI-RADS V2并分别记录,病灶多发者,以主病灶即最高得分病灶的评分作为该患者的PI-RADS V2评分。双方评分不一致的病例由双方协商达成一致意见,作为最终评分。根据PI-RADS V2评分标准,移行带3分病灶定义为T2WI上边缘模糊的不均匀稍低信号灶,包括其他不符合2、4或5分标准者,且该病灶DWI≤4分;外周带3分病灶定义为局灶性ADC图上轻中度低信号且高b值DWI上等或稍高信号灶。另外一名放射科医师收集PI-RADS 3分病例的相关信息,包括年龄、PSA、游离PSA(fPSA)、前列腺特异性抗原游离与总量比值(f/tPSA)、前列腺特异性抗原密度(PSA density,PSAD)和前列腺体积(prostate volume,PV)。PV(mm3)=最大左右径×最大前后径×最大上下径×0.52[3],PSAD(μg·L-1·ml-1)=PSA/PV。

4.统计学方法:

采用SPSS 20.0作统计分析。运用Kolmogorov-Smirnov检验相关指标是否符合正态分布,正态分布指标以±s表示,偏态分布指标以中位数(上、下四分位数)表示。采用t检验对正态分布指标作单因素分析;采用Mann-Whitney U检验对偏态分布指标作单因素分析。运用受试者工作特征(ROC)曲线评价有统计学意义指标的诊断效能。P<0.05为差异有统计学意义。

结果
一、患者一般资料及单因素分析结果

PCa组与非PCa组间以及csPCa组与非csPCa组间PSA、f/tPSA、PSAD值差异均有统计学意义,其中PSA和PSAD值:PCa组>非PCa组,csPCa组>非csPCa组,f/tPSA值:PCa组<非PCa组,csPCa组<非csPCa组(表2表3)。此外,患者一般资料显示,中位PSAD值:csPCa组>PCa组>非PCa组(分别为0.39,0.24,0.17 μg·L-1·ml-1)。典型PI-RADS 3分病例如图1图2所示。

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表2

前列腺癌与非前列腺癌组各观察指标比较

表2

前列腺癌与非前列腺癌组各观察指标比较

组别例数年龄(岁,±sPSA(μg/L)afPSA(μg/L)af/tPSAaPSAD(μg·L-1·ml-1aPV(ml)a
前列腺癌组3173±911.55(6.79,36.19)1.66(0.78,2.58)0.10(0.07,0.18)0.24(0.16,0.57)41.21(28.89,53.74)
非前列腺癌组9070±98.87(5.29,15.03)1.19(0.72,2.25)0.16(0.10,0.21)0.17(0.11,0.32)49.05(32.66,70.36)
 t/Z -1.401-2.004-0.870-2.527-2.623-1.196
 P 0.1670.0450.3840.0120.0090.232

注:PSA为前列腺特异性抗原;fPSA为游离前列腺特异性抗原;f/tPSA为前列腺特异性抗原游离与总量比值;PSAD为前列腺特异性抗原密度;PV为前列腺体积;a中位数(上、下四分位数)

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表3

临床显著性前列腺癌组与非临床显著性前列腺癌组各观察指标比较

表3

临床显著性前列腺癌组与非临床显著性前列腺癌组各观察指标比较

组别例数年龄(岁,±sPSA(μg/L)afPSA(μg/L)af/tPSAaPSAD(μg·L-1·ml-1aPV(ml)a
临床显著性前列腺癌组1474±715.83(8.23,45.01)1.47(0.92,2.70)0.10(0.06,0.14)0.39(0.19,0.91)43.42(26.60,55.70
非临床显著性前列腺癌组10770±98.88(5.40,15.09)1.20(0.71,2.20)0.15(0.10,0.21)0.17(0.11,0.34)48.27(32.25,68.90)
 t/Z -1.819-2.415-0.887-2.158-2.870-0.737
 P 0.0850.0160.3750.0310.0040.461

注:PSA为前列腺特异性抗原;fPSA为游离前列腺特异性抗原;f/tPSA为前列腺特异性抗原游离与总量比值;PSAD为前列腺特异性抗原密度;PV为前列腺体积;a中位数(上下四分位数)

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图1~2
前列腺影像报告与数据系统评分3分患者病灶磁共振 图1,前列腺增生患者,81岁,前列腺特异性抗原(PSA)11.32 μg/L;病灶位于中间部左侧移行带,第2版前列腺影像报告与数据系统(PI-RADS V2)评分3分[T2WI 3,扩散加权成像(DWI)/表观扩散系数(ADC) 3,DCE+];1A为轴位T2加权成像(T2WI):边缘模糊的不均匀稍低信号灶,T2WI评分为3分;1B为轴位高b值DWI;1C为ADC图:局灶性DWI等高、ADC中度低信号灶,DWI/ADC评分为3分;1D为轴位早期动态增强(DCE-MRI):相应部位局灶性早期强化,DCE+;图2,临床有意义前列腺癌患者(Gleason3+4分),64岁,PSA 18.49 μg/L;病灶位于尖部右侧外周带,PI-RADS V2评分3分(T2WI 3,DWI/ADC 3,DCE -);2A为轴位T2WI:边界模糊的不均匀稍低信号灶;2B为轴位高b值DWI;2C为ADC图:局灶性DWI稍高、ADC稍低信号灶;2D为轴位早期DCE-MRI:相应部位无早期明显强化,DCE-
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图1~2
前列腺影像报告与数据系统评分3分患者病灶磁共振 图1,前列腺增生患者,81岁,前列腺特异性抗原(PSA)11.32 μg/L;病灶位于中间部左侧移行带,第2版前列腺影像报告与数据系统(PI-RADS V2)评分3分[T2WI 3,扩散加权成像(DWI)/表观扩散系数(ADC) 3,DCE+];1A为轴位T2加权成像(T2WI):边缘模糊的不均匀稍低信号灶,T2WI评分为3分;1B为轴位高b值DWI;1C为ADC图:局灶性DWI等高、ADC中度低信号灶,DWI/ADC评分为3分;1D为轴位早期动态增强(DCE-MRI):相应部位局灶性早期强化,DCE+;图2,临床有意义前列腺癌患者(Gleason3+4分),64岁,PSA 18.49 μg/L;病灶位于尖部右侧外周带,PI-RADS V2评分3分(T2WI 3,DWI/ADC 3,DCE -);2A为轴位T2WI:边界模糊的不均匀稍低信号灶;2B为轴位高b值DWI;2C为ADC图:局灶性DWI稍高、ADC稍低信号灶;2D为轴位早期DCE-MRI:相应部位无早期明显强化,DCE-
二、PSA、f/tPSA、PSAD对PI-RADS 3分病灶PCa和csPCa的诊断效能

PSA、f/tPSA、PSAD值鉴别PI-RADS 3分病灶是否为PCa的ROC曲线下面积分别为0.621(95%CI:0.528~0.708)、0.652(95%CI:0.560~0.737)、0.658(95%CI:0.567~0.742),以PSAD效果最佳;PSA、f/tPSA、PSAD值鉴别PI-RADS 3分病灶是否为csPCa的ROC曲线下面积分别为0.699(95%CI:0.587~0.760)、0.678(95%CI:0.609~0.779)、0.736(95%CI:0.648~0.812),同样以PSAD效果最佳(表4)。若取最佳阈值PSAD>0.20 μg·L-1·ml-1作为csPCa的穿刺参考标准,诊断敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为78.6%、58.9%、20.0%、95.4%,121例患者中的66例(54.5%)可避免穿刺活检,仅3例csPCa漏诊。

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表4

前列腺特异性抗原等实验室指标的诊断效能比较

表4

前列腺特异性抗原等实验室指标的诊断效能比较

临床指标PCa组与非PCa组csPCa组与非csPCa组
AUC值界值敏感度(%)特异度(%)AUC值界值敏感度(%)特异度(%)
PSA0.621>34.2025.894.40.699>15.4957.176.6
f/tPSA0.652≤0.1371.061.10.678≤0.1378.657.0
PSAD0.658>0.1967.756.70.736>0.2078.658.9

注:PSA为前列腺特异性抗原;f/tPSA为前列腺特异性抗原游离与总量比值;PSAD为前列腺特异性抗原密度;AUC为受试者工作特征曲线下面积;PCa为前列腺癌;csPCa为临床显著性前列腺癌

讨论

既往研究中,众多学者探讨过与PCa相关的临床因素,并发现多数临床指标尤其是PSAD与PCa具有很强的相关性[7,8,9],但这些研究多是针对总体患者而言,并不能准确评估PI-RADS 3分病灶的患癌风险。本研究结果显示主病灶PI-RADS V2评分为3分患者的PSA、f/tPSA、PSAD值在PCa组与非PCa组间的差异具有统计学意义,ROC曲线下面积分别为0.621、0.652、0.658,以PSAD诊断效能最佳;PSA、f/tPSA、PSAD值在csPCa组和非csPCa组间的差异同样具有统计学意义,ROC曲线下面积分别为0.699、0.678、0.736,同样以PSAD诊断效能最佳;而且PSA、f/tPSA、PSAD鉴别csPCa的ROC曲线下面积均高于鉴别PCa的ROC曲线下面积,分析原因主要在于csPCa相对于惰性PCa病理分化差,癌细胞更加致密,对前列腺组织的破坏更加明显,大量PSA和α-抗糜蛋白酶释放入血,使PSA、f/tPSA、PSAD值在csPCa组和非csPCa组间差异更加明显。另一方面,本组观察结果显示csPCa组的中位PSAD值(0.39 μg·L-1·ml-1)明显高于PCa组(0.24 μg·L-1·ml-1)和非PCa组(0.17 μg·L-1·ml-1),这种结果可能提示在对PI-RADS 3分病灶评估时,PSAD水平越高,其为csPCa的可能性越大,但这一结论仍有待于进一步的研究探讨。

Tan等[10]发现以PSAD≥0.10 μg·L-1·ml-1作为PI-RADS 3分病灶穿刺参考阈值时,诊断csPCa的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为92%、23%、21%、93%,20%的患者可避免穿刺,8%的csPCa病灶漏诊,本组数据则推荐以PSAD>0.20 μg·L-1·ml-1作为穿刺参考阈值,诊断敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为78.6%、58.9%、20.0%、95.4%,54.5%的患者可避免穿刺,21%(3/14)的csPCa病灶漏诊,在有效避免PI-RADS 3分病灶过度穿刺的同时提高了csPCa的检出率。

综上所述,在PI-RADS 3分病灶进行评价与处理时,PSA、f/tPSA、PSAD,尤其是PSAD可有效评估3分病灶的患癌风险,为临床决策制定提供参考,且PSAD水平越高,其出现csPCa的可能性越大,本组数据推荐以PSAD>0.20 μg·L-1·ml-1作为PI-RADS 3分病灶穿刺参考阈值,以提高PI-RADS 3分病灶中csPCa检出率,减少不必要的穿刺。

利益冲突

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

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