什么是穿刺架生殖泌尿影像学｜张强：前列腺影像报告和数据系统对经会阴认知融合靶向穿刺诊断前列腺癌的预测价值-上海聚慕医疗器械有限公司

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作者信息

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张强

通信作者

副主任医师、博士

主要研究方向：

泌尿系肿瘤及男科疾病的诊断及治疗，尤其是前列腺癌的综合诊治

学术任职：

中国初保基金会前列腺癌项目医师、中国初保基金会尿道下裂专业委员会常委、中国中医药研究会前列腺学组委员、中国非公立医疗机构协会男科分会委员、内蒙古抗癌协会理事、内蒙古医师协会泌尿外科分会青年委员会副主任委员、内蒙古抗癌协会泌尿及男性生殖系统肿瘤专业青年委员会委员、内蒙古医院协会医学博士管理分会委员、包头医学会泌尿外科分会委员、《中国毕业后医学教育》编委。

2011年获得“全国泌尿外科青年医师技能大赛优胜奖”；2015年获得内蒙古医科大学教师授课比赛三等奖；2016年获得“包头市青年岗位能手”称号；2016年、2021年获得“包头市创新人才项目”资助；2017年内蒙古医科大学优秀教师，荣获教师楷模称号。

发表学术论文15篇，其中SCI论文5篇，完成科研项目3项，在研项目3项，获得包头市科学技术进步三等奖1项，参译《坎贝尔-沃尔什泌尿外科学》第11版中文版，申请专利1项。

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赵旭

第一作者

泌尿外科住院医师

以第一作者发表学术论文2篇，申请实用新型专利1项，参与在研项目1项。

文章来源

作者

赵旭^1,2，霍日查¹，邢征宇³，王东艳¹，林方明¹，张强^1*

本文引用格式

[1]赵旭,霍日查,邢征宇,王东艳,林方明,张强.前列腺影像报告和数据系统对经会阴认知融合靶向穿刺诊断前列腺癌的预测价值[J].中国医学影像学杂志,2023,31(8):872-876,881.DOI:10.3969/j.issn.1005-5185.2023.08.016.

摘要

目的

探究基于多参数MRI的前列腺影像报告和数据系统（PI-RADS）在经会阴认知融合靶向穿刺诊断前列腺癌的预测价值。

资料与方法

回顾性分析2018年10月—2021年9月包头市中心医院疑似前列腺癌并初次接受经会阴前列腺活检的患者93例，穿刺前行多参数MRI并根据影像学特点进行PI-RADS评分。评价PI-RADS评分与总前列腺特异性抗原、Gleason评分的相关性；计算PI-RADS评分的敏感度、特异度等，并绘制受试者工作特征曲线评价其对前列腺癌的诊断价值。

结果

不同总前列腺特异性抗原水平分层的PI-RADS评分差异有统计学意义（χ²=24.889，P<0.001），随着PI-RADS分值升高，术后Gleason评分呈逐渐上升趋势（χ²=42.546，P<0.001）；二元Logistic回归表明PI-RADS评分是穿刺结果为阳性的重要预测因素（OR=4.425，95% CI 2.531~7.736，P<0.05），受试者工作特征曲线显示PI-RADS评分的曲线下面积为0.860，优于前列腺特异性抗原密度、总前列腺特异性抗原、年龄等因素；PI-RADS评分≥4分为预测前列腺癌的最佳阈值，其诊断敏感度为80.00%，特异度为81.58%。

结论

PI-RADS评分系统可以有效预测经会阴认知融合靶向穿刺结果，以PI-RADS≥4分为预测前列腺癌的最佳临界值。

我国前列腺癌（prostate cancer，PCa）的发病率及死亡率均呈逐年增长趋势^[1]。早期诊断对提高PCa患者生存率和改善预后至关重要，但仅凭直肠指检和前列腺特异性抗原（prostate specific antigen，PSA）检查结果进行前列腺穿刺活检，多数会导致过度治疗。因此，临床医师不断探索在活检前对PSA增高和直肠指检异常患者的最佳预测临床决策方法^[2]。近年来，基于多参数磁共振成像（multi-parametric magnetic resonance imaging，mpMRI）的前列腺影像报告和数据系统（prostate imaging reporting and data system，PI-RADS）已成为前列腺疾病的最佳无创性影像学检查手段^[3]。有研究发现mpMRI和活检结果有密切关联，PI-RADS结果对有临床意义的PCa有高度预测性，并可使用该系统指导前列腺穿刺^[4-6]。目前国内少数医院正在开展PI-RADS评分与前列腺穿刺活检的相关性研究，但对于PI-RADS评分能否作为活检前明确处理方式的预测工具仍存在争议，并且对何时进行活检的标准尚未统一。本研究旨在评估PI-RADS评分对经会阴认知融合靶向穿刺结果的预测价值。

资料与方法

1.1

研究对象

回顾性收集2018年10月—2021年9月包头市中心医院泌尿外科行经会阴认知融合靶向穿刺患者93例，年龄52~88岁，平均（72.00±7.75）岁；体重指数16.49~30.80 kg/m²，平均（23.61±2.98）kg/m²；总前列腺特异性抗原（total prostate specific antigen，tPSA）23.78（8.70，95.55）ng/ml；前列腺体积56.57（45.99，89.56）ml；平均活检针数（13.00±1.44）针。活检前采用Siemens Skyra 3.0T MR行3.0T mpMRI（18通道腹部相控阵线圈）扫描，并对病灶进行PI-RADS评分。mpMRI见可疑病变位于外周带67例，位于移行带26例。55例（59.14%）发现PCa（其中有临床意义PCa共47例），38例（40.86%）穿刺结果为良性。

纳入标准：①年龄>50岁，男性；②符合活检指征：影像学或直肠指检发现前列腺可疑结节；tPSA值>10 ng/ml；tPSA值在灰区内（4~10 ng/ml），但游离PSA与tPSA比值（f/tPSA）或前列腺特异性抗原密度（prostate specific antigen density，PSAD）异常；③知晓PI-RADS评分结果并同意参与本研究；④初次前列腺穿刺活检。排除标准：①有影响tPSA测定的因素；②tPSA值过高（>150 ng/ml）；③未行mpMRI或经会阴认知融合靶向穿刺；④有影响前列腺穿刺准确性的因素（前列腺体积小，MRI图像上病灶被耻骨遮挡，配合不满意等）；⑤病理信息未明确。本研究通过本院医学伦理委员会批准[KYLL2019（伦）29号]。患者均签署受试者知情同意书。

1.2

研究方法

1.2.1 术前准备

停用抗凝及抗血小板药物1周。术晨肠道准备后清洗会阴部皮肤。准备心电监护并建立静脉通路。医师使用ALOKA ProSound SSD-3500经直肠双平面超声、会阴定位模板、22 mm 18G一次性自动活检枪（MC1816，商品名MAX-CORE）等对患者行认知融合靶向穿刺。

1.2.2 MRI扫描

①T1WI、T2WI：快速自旋回波脉冲序列，层厚3.5 mm，层间距0 mm；T1WI视野240 mm×240 mm，激励次数1，TR 801 ms，TE 12 ms；T2WI视野200 mm×200 mm，激励次数3，TR 2500 ms，TE 116 ms。②扩散加权成像（DWI）：b值取0、1000s/mm²，单次激发自旋-平面回波成像序列，层厚3.5 mm，层间距0 mm，视野300 mm×300 mm，激励次数2，TR 4500 ms，TE 58 ms。③DCE：三维-快速场回波序列，层厚3.0 mm，层间距0 mm，扫描视野380 mm×380 mm，翻转角9°，TR 3.97 ms，TE 1.29 ms，激励次数1。DCE时以2.5 ml/s注射钆喷酸葡胺注射液，剂量0.2 ml/kg。DCE-MRI扫描7期（平扫1期，注射对比剂后连续扫描6期）。1名影像科主治医师采用盲法阅片后，另一名影像科主任医师采用盲法核准。

移行带病变评分：以T2WI为优势序列，对T2WI的评分即为病灶最终PI-RADS评分，但当T2WI为3分时，如果DWI为5分，则最终评分升级为4分^[6]。外周带病变评分：以DWI及表观扩散系数（ADC）为优势序列，对DWI和ADC的评分即为病灶最终PI-RADS评分，当DWI及ADC均为3分时，若DCE呈阳性，则最终评分升级为4分^[6]。

1.2.3 穿刺方法

在穿刺前行MRI，医师阅片确定病灶部位。局麻满意后，超声下取前列腺最大横截面处，在前列腺两侧以及中央沟处先行经会阴系统性穿刺，然后于MRI所示可疑病灶处再行经会阴认知融合靶向穿刺活检。行认知融合靶向穿刺时通过分析mpMRI冠状面及横断面确定可疑病灶与尿道的垂直距离，利用穿刺架步进器找到可疑癌灶所在的横断面，根据连续实时超声定位系统中的X轴和Y轴判断可疑癌灶中心点的坐标，每一处可疑病灶进行2~3针靶向穿刺。穿刺活检后收集病理结果的Gleason评分（根据腺体分化程度，按5级评分，第1级1分，分化好；每递升1级增加1分；第5级5分，为未分化），对于同一肿瘤不同区域腺癌结构的变异，按其主要和次要分化程度分别评分，以该两项相加的总分作为判断预后的标准。

1.3

统计学分析

使用SPSS 23.0软件。符合正态分布的计量资料以x±s表示，偏态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示。计数资料以例数或百分比表示，组间比较采用Pearson χ²检验或Fisher精确检验或连续校正χ²检验。双向有序等级资料进行相关性分析时，先行Spearman相关性分析，再行χ²检验。PI-RADS评分与穿刺结果的一致性采用配对χ²检验，并得出相应的Kappa值。使用二元Logistic回归分析各指标是否为穿刺结果的独立影响因素，通过最大约登指数获得PI-RADS评分最佳阈值及相应的敏感度、特异度，受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）比较采用Delong检验。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

2.1

不同PI-RADS评分PCa患者诊断阳性率

PI-RADS 5分时有临床意义PCa阳性率为89.2%（33/37）与PI-RADS 2~4分[11.8%（2/17）、24.0%（6/25）、42.9%（6/14）]比较，差异均有统计学意义（P均<0.05），见表1。

2.2

PI-RADS评分与tPSA值、Gleason评分的相关性

PI-RADS评分与tPSA值呈正相关（r=0.517，P<0.001）。不同tPSA的PI-RADS评分比较，差异有统计学意义（P<0.05），随着tPSA值升高，PI-RADS 3~5分患者呈上升趋势，见表2。

患者穿刺后病理Gleason评分与PI-RADS评分呈正相关（r=0.679，P<0.001）。PI-RADS评分与Gleason评分比较，差异有统计学意义（P<0.05），随着PI-RADS评分升高，Gleason评分呈上升趋势，见表3。

2.3

PI-RADS评分对PCa的诊断效能

二元Logistic回归显示PI-RADS评分、PSAD、tPSA、年龄是穿刺结果为阳性的独立影响因素（OR=4.425，95% CI 2.531~ 7.736，P<0.001；OR=5.503，95% CI 2.073~14.608，P=0.001；OR=1.028，95% CI 1.013~1.044，P<0.001；OR=1.094，95% CI 1.030~1.163，P=0.004）。ROC曲线显示PI-RADS评分的AUC为0.860，高于PSAD、tPSA、年龄（0.788、0.772、0.707）（图1、表4）。PI-RADS与年龄的AUC比较，差异有统计学意义（Z=2.1414，P=0.016）。

图1 PI-RADS评分、PSAD、tPSA和年龄诊断PCa的ROC曲线

ROC曲线结果显示，PI-RADS评分的约登指数为0.616，PI-RADS评分4分为预测PCa的阈值，即PI-RADS≥4分时诊断为PCa的可能性大。PI-RADS评分的敏感度为80.00%，特异度为81.58%。阳性预测值为0.86，阴性预测值为0.74，阳性似然比为4.34，阴性似然比为0.25，OR=17.714（95% CI 6.179~50.783），Kappa值为0.606，P=0.481。

PI-RADSv2标准^[6]将3~5分定义为阳性、1~2分为阴性，按照该标准，PI-RADS评分的诊断敏感度为94.55%，特异度为36.84%，阳性预测值为0.68，阴性预测值为0.82，阳性似然比为1.50，阴性似然比为0.15，OR=10.111（95% CI 2.654~38.517），Kappa值为0.343，P<0.001。

讨论

3.1

PI-RADS评分系统在预测PCa中的作用

我国泌尿外科门诊患者初次行mpMRI的原因中，最主要的为tPSA异常（86.05%），其次为影像学异常（8.59%）和下尿路症状（3.64%）^[7]。医师对tPSA轻度异常患者是否行前列腺活检、是否行MRI等意见不一。van Hemelrijck等^[8]对10296例患者进行5年随访，27.5%的患者发生PCa进展，这部分患者是被漏诊的有临床意义PCa。有研究^[4,9]显示PI-RADS评分是进行PCa危险度分层及抉择治疗方案的有效预测工具。PI-RADS评分是一个标准化的系统，其与穿刺操作的结合仍需大量研究检验其有效性。本研究中PI-RADS 5分的患者中有临床意义PCa的诊断阳性率高于PI-RADS评分系统指南中的此项数据（80%）^[10]，原因可能是我国很多PCa患者初次就诊时已进入晚期，提示我国老年男性对前列腺健康的重视程度较低，建议将PCa筛查列入老年男性体检的常规项目。Siddiqui等^[11]发现，PI-RADS 1~2分患者穿刺阳性率仅为3%，而本研究中（11.76%）显著高于此数据，原因可能是本院PI-RADS 1分并行活检的患者数量较少所致，同时表明即使PI-RADS结果呈阴性，部分患者仍需要接受主动监测。PI-RADS评分与tPSA值、Gleason评分均呈正相关，与高杰等^[12]、李鹏等^[13]的研究结果相似，由于tPSA指标是传统的诊断PCa方法，因此表明PI-RADS评分与PCa存在相关性。

本研究ROC曲线分析显示PI-RADS评分对PCa的诊断能力最强，优于传统的PSAD、tPSA及年龄等因素，与Chen等^[14]的研究结果相似，再次证明PI-RADS评分是活检结果最有力的预测指标。但PI-RADS与PSAD、tPSA的AUC相比无显著差异，仅与年龄有统计学差异，此结果还需进一步扩大样本量验证。约登指数提示当PI-RADS≥4分时诊断为PCa的可能性大，此时PI-RADS评分作为诊断方法的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、阳性似然比、阴性似然比等均提示PI-RADS评分对肿瘤的预测能力较高。虽然PI-RADS评分与认知融合穿刺结果的一致性检验表明两者的一致性中等，但较高的OR值仍显示当PI-RADS 4~5分时患有PCa的概率显著高于PI-RADS 1~3分。由于PI-RADS评分仅依据mpMRI征象而并未结合其他资料，因此建议当PI-RADS 4~5分时应积极进行穿刺活检，而对于PI-RADS 1~3分时是否应该进行活检或主动监测应综合考虑其他因素，如tPSA、PSAD、病史、医师经验和诊疗原则等^[15-16]。

如果以PI-RADS v2.1的标准将≥3分作为诊断阈值，此时PI-RADS评分对PCa的预测能力及与活检结果的一致性较差，但此标准的敏感度更高，使漏诊PCa的概率降低（本研究中仅漏诊2例有临床意义PCa）。Alabousi等^[17]的Meta分析显示PI-RADS≥3分对PCa的敏感度和特异度分别为0.85、0.74，李鹏等^[13]的研究显示PI-RADS≥4分对PCa的敏感度和特异度分别为0.75、0.92，均与本研究结果存在差异，原因可能是样本量差异、肿瘤异质性以及所属国家、地区的发达程度差异所致。

本研究结果表明PI-RADS评分系统可以有效预测认知融合靶向穿刺结果。但mpMRI价格昂贵，为了避免过度使用mpMRI和不必要的穿刺活检，建议今后制订更严格的活检前行mpMRI检查的标准。基于PI-RADS评分的靶向穿刺将超声的便捷性和MRI的精确性相结合，提高了MRI在PCa诊断过程中的价值。

3.2

PI-RADS评分指导的靶向穿刺对肿瘤病理信息的意义

最佳的活检技术可以发现全部有临床意义PCa，同时避免检出无临床意义癌^[18]。PCa大多呈多灶性分布，传统的系统性穿刺有取材位置不准确、肿瘤组织占比不够而导致漏诊及病理信息被低估的可能性，而基于PI-RADS评分的经会阴认知融合靶向穿刺可向病理科医师提供更多的肿瘤信息^[19]，如Gleason评分、肿瘤大小、PCa根治术后切缘情况以及病理分期等，也对评估能否进行主动监测具有重要意义。Gleason评分是判断肿瘤侵袭性、预后、死亡风险和去势抵抗型PCa最有效的预测因子之一，当低估PCa患者活检后的Gleason评分时，很可能导致生化复发、局部进展甚至生存率降低，严重影响患者预后。因此，通过术前PI-RADS评分准确预测Gleason分级是对PCa患者评估危险分层以及治疗决策的关键，PI-RADS评分可用于PCa的生物学评估。

3.3

局限性与展望

本研究为单中心回顾性分析，样本量较少，并且入组患者均来自我国北方欠发达地区，具有地域性特点，高危患者较多，缺乏对我国总体PCa患者的代表性，今后需扩大样本量并逐渐开展多中心研究以证实结论的准确性；部分活检发现的PCa并未与根治术后大体标本进行校对，以明确穿刺标本Gleason评分等重要病理信息的准确性。

总之，与其他无创检查相比，PI-RADS评分系统对PCa的诊断能力更强，可以有效预测经会阴认知融合靶向穿刺结果，其中以PI-RADS≥4分为预测PCa的最佳临界值。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献

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