PSA升高患者經直腸實時組織彈性成像鑒別診斷前列腺癌

詹 嘉 ，朱 雋 ，柴啟亮，汪東亞，陳 悅

（復旦大學附屬華東醫院超聲科，上海 2 00040）

前列腺癌（Prostate cancer，PCa）的發病率在我國逐年上升，據報道，1997—2008年PCa在中國惡性腫瘤發病率中的排名由第9位提升到第5位[1-2]。PCa確診經治療后，5年生存率能達到93%，10年生存率能達到72%。血清前列腺特異抗原 （Prostatespecific antigen，PSA）是目前 PCa的篩選試驗，通常PSA≥4.0 ng/mL被認為是異常，但是一些良性前列腺疾病（前列腺炎，良性增生）也會引起PSA上升[3]。因此鑒別伴隨PSA升高腫瘤的良惡性至關重要。本研究將探討PSA升高患者經直腸彈性成像 （Rrealtime tissue elastography，RTE）鑒別診斷PCa的價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

2012年 1月—2013年 7月，PSA≥4.0 ng/mL，懷疑PCa預行穿刺活檢的患者，術前未行任何治療。依照PCa診斷流程[4]，將患者分為兩組：1組：PSA≥10.0 ng/mL但常規超聲未發現前列腺外周帶存在明顯結節的患者。2組：PSA≥4.0 ng/mL且超聲發現前列腺外周帶存在結節，同時結節直徑≥1 cm的患者。

1.2 儀器和方法

1.2.1 儀器

采用西門子ACUSON S2000超聲成像系統，探頭型號EC9-4，頻率4.0～8.0 MHz，具備實時組織彈性成像（Real-time elastography，RTE）功能。

1.2.2 檢查方法

患者取左側臥位，雙手抱膝，先對其行直腸超聲（TRUS）檢查（灰階聲像圖上探及外周帶低回聲區將其歸為外周帶結節組），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。檢查時無需對前列腺施壓，依靠周邊動脈自然搏動施壓，彈性感興趣區（Region of interest，ROI）首先包括整個前列腺，1組患者評估前列腺整體硬度，2組患者則將ROI置于外周帶結節處，大于結節范圍2～3倍，通過不同顏色反映各組織的相對硬度。由軟到硬，分別為紫色一藍色一綠色一黃色一紅色。本研究綜合國內外超聲彈性成像在前列腺中的應用經驗，結合本儀器的彩色彈性圖譜特點[5]，前列腺彈性成像（ES）將其評為1～5分。1分：軟，表現為紫色或藍色，與周邊組織難以區分；2分：較軟，表現以紫色或藍綠色為主，但部分區域表現為黃色與周邊組織難以區分；3分：中等，表現以黃色為主，但部分區域表現為綠色與周邊組織難以區分；4分：較硬，表現以紅色為主，但部分區域表現為黃色與周邊組織難以區分；5分：硬，表現全為紅色，與周邊組織分界明顯。1組患者以前列腺整體作為該患者評分。2組患者以結節處評分作為該患者評分，如有多發結節，則獨立計算。

表1 105個ES與病理結果對照

表2 RTE對1組和2組PCa的診斷結果（ES≥4分為診斷界值）

1.2.3 超聲引導下前列腺活檢穿刺

于RTE檢查后當日進行，患者取截石位，距離肛緣12點鐘方向以上1 cm左右旁開0.5 cm作為穿刺點。用1%利多卡因浸潤麻醉前列腺包膜各方向及會陰穿刺皮下通道。采用18G自動穿刺活組織檢查槍穿刺。1組患者采用10針穿刺方案：雙側基底部外周帶各3針（外周帶外側+旁正中+正中）+雙側內腺各1針+雙側基底部外周帶各1針。2組患者采用“10+X”針穿刺方案：在前者10針穿刺基礎上對每個外周帶結節加穿1針[6]。活檢標本用10%甲醛固定，常規石蠟切片，每針活檢組織分別裝瓶記錄，確保與超聲所見相對應。

1.3 統計學處理

采用STATA 10.0統計軟件包進行數據處理。率的比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。以前列腺活檢病理結果為標準，繪制ROC曲線，評價其對患者的診斷效果。

2 結果

綜合以往文獻[7]制定本研究RTE圖像質量評判標準：前列腺區域顏色穩定出現，具有良好的重復性，視為可判讀圖像；前列腺區域顏色閃爍、不穩定或與前列腺以外組織延續，均視為無效；結石及前列腺前纖維肌肉間質區雖表現為質硬，但不作為觀察對象；RTE質量評價因子QF≥50。按此標準，90例患者圖像可判讀，最終入選。其中1組42例，年齡54～89 歲，平均（68.6±8.5）歲，PSA 10.0～105.2 ng/mL，平均（26.7±21.9）ng/mL；2 組 4 8 例，年齡 5 6～90 歲，平均 （70.4±7.8） 歲，PSA 4.2～150.2 ng/mL， 平均（18.4±26.1） ng/mL。

2.1 病理結果

1組42例中良性20例，其中良性增生15例，上皮內瘤3例，前列腺炎2例；惡性22例，均為腺癌，Gleason評分4～8分。2組48例63個結節中良性35個，其中良性增生15例27個，上皮內瘤2個，前列腺炎6個；惡性28個，均為腺癌，Gleason評分5～8分。

2.2 RTE成像結果

1組42例，獲得42個評分，2組患者48例，獲得63個評分結果見表1，RTE對兩組患者前列腺良惡性判定ROC曲線下面積為分別為0.58和0.83（圖1）。以RTE≥4分作為鑒別前列腺良惡性的診斷界值，對1組和2組的診斷的敏感度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值分別為68.2%，45%，57.1%，57.6%，43.7%和 85.7%，68.6%，76.2%，68.6%，85.7%，特異度、準確度、陰性預測值存在顯著性差異（P<0.05）（表 2）。

圖1 RTE對兩組PSA升高患者前列腺良惡性判定ROC曲線。以敏感度為縱坐標，1-特異度為橫坐標，1組ROC曲線下面積為0.58（圖1a），2組ROC曲線下面積為0.83（圖1b）。Figure 1. ROC curves of RTE in the differential diagnosis of PCa of two patient groups with raised PSA level.Ordinate means sensitivity,abscissa means 1-specificity.The areas under the ROC curve were 0.58 in lesion group 1(Figure 1a)and 0.83 in lesion free group 2(Figure 1b)respectively.

3 討論

物體在外部壓力作用下，組織較軟的部分比較硬的部分更易發生形變，研究表明，前列腺惡性組織與良性及正常組織硬度存在差異，早期癌變在解剖結構發生變化之前其彈性已有改變[8]，而常規超聲不足以顯示這些病變。RTE能夠根據彈性系數不同的組織，在施加外力后組織應變不同的原理，收集被測體某時間段內的各個信號片段，對壓迫前后反射的回波進行分析，估計組織內部不同位置的位移，從而計算出變形程度，再將受壓前后回聲信號移動幅度的變化轉化為實時彩色圖像以色彩對不同組織的彈性進行編碼，借其反映組織的相對硬度[9]。

而本次研究前列腺良性組織與惡性組織在ES＝1，2，5分時存在顯著差異（表1）提示前列腺惡性組織可能較良性組織更加硬（圖2）。已經證實：正常前列腺組織有正常的腺腔結構，內部質地均勻。而在PCa中，由于癌細胞的浸潤導致前列腺內正常腺腔消失，結構致密，再加癌細胞促間質形成性反應，這些因素是使癌組織質地較正常及良性組織硬的病理基礎。

RTE是一種無創的評價組織彈性的顯像方式,具有簡單、經濟的優點，能提供前列腺內部組織硬度的信息，為鑒別診斷提供更多的依據。但是，RTE作為半定量分析方法，始終存在缺陷：①彈性評分依賴操作者主觀判斷，缺乏量化評分標準；②前列腺組織發生形變受到的外力，來源于周邊動脈的搏動，因為不同患者的血壓不同，不同患者組織硬度信息無法相互比較[9]；③良好彈性成像的展現需要建立在腫瘤周邊存在正常組織，即具有“腫瘤－正常組織”硬度差的假設上，但是這一理論有時會失效：有的癌組織呈彌漫性生長，占據整個前列腺外周帶，由于癌組織周圍缺乏正常組織對照，RTE上前列腺會顯得不十分“硬”（圖 3a）；相反，有的 “正常”前列腺組織，病理提示常伴有慢性炎癥，腺體萎縮及間質增生，引起組織硬度增加，RTE上反而顯得非常 “硬”（圖3b），這些都容易引起誤診。④已有學者提出，體積小于0.5mL的前列腺小結節應排除，認為沒有臨床意義[10]。實際操作中，經直腸超聲探頭頻率較低（4～8 MHz），受限于分辨率，直徑小于10 mm的結節，RTE成像不佳，而大于10 mm結節的患者PCa的各項檢出率較無結節患者較高（表2）。

圖2 2組前列腺RTE表現。圖2a：旁正中低回聲結節（箭頭所指），RTE結節內全為紅色，與周邊組織界限清晰，ES＝5，活檢病理：腺癌，Gleason 4＋4＝8分。圖2b：右側外周帶低回聲（箭頭所指），RTE結節內紫綠色為主，但部分區域表現為黃色與周邊組織難以區分，ES=2，活檢病理：良性前列腺增生。Figure 2. RTE imaging of group 2.Figure 2a:TRUS showed a hypoechoic nodule in the peripheral zone of prostate(arrow indicated).RTE showed homogeneously red with clear boundary,ES evaluated 5.Pathological finding:adenocarcinoma,Gleason 4+4=8.Figure 2b:TRUS showed a hypoechoic nodule in the right peripheral zone(arrow).RTE showed predominantly purple or green,but some areas of yellow are present.The margins are not clearly identified from surrounding tissue.ES evaluated 2.Pathological finding:benign prostatic hyperplasia.

圖3 1組前列腺RTE表現。圖3a：RTE前列腺外周帶表現為紫綠色相間，ES＝2分，活檢外周帶8針均為PCa，Gleason 4＋5＝9分。圖3b：RTE前列腺整體全為紅色，與周邊組織界限清晰，ES＝5分，活檢病理為前列腺炎。Figure 3. RTE imaging of group 1.Figure 3a:The whole peripheral zone of prostate showed predominantly purple or green in RTE imaging,ES evaluated 2.Pathological finding of 8 needles in prostate biopsy:adenocarcinoma,Gleason 4+5=9.Figure 3b:The whole prostate showed homogeneously red in RTE imaging,ES evaluated 5.Pathological finding:prostatitis.

綜上所述，RTE在PSA升高患者，特別是外周帶結節患者的PCa的鑒別診斷中具有重要價值。

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