彈性成像聯合磁共振動態增強檢查對前列腺良惡性病變診斷的臨床應用

常 瑩 楊敬春 段祥攻

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彈性成像聯合磁共振動態增強檢查對前列腺良惡性病變診斷的臨床應用

常 瑩 楊敬春 段祥攻

目的 評價經直腸超聲彈性成像、磁共振動態增強及聯合應用對前列腺良惡性病變診斷的臨床應用。方法 對60例血清PSA水平高于4.0ng/ml的男性(43～83歲,平均年齡71歲)分別行經直腸超聲檢查 (transrectal ultrasound，TRUS)，經直腸實時組織超聲彈性成像(transrectal real-time elastography，TRTE)及磁共振動態增強檢查(dynamic contrast material-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI)。隨后，對這些患者上述檢查陽性征象部位針對性靶向活檢，同時行常規6針活檢，分別比較3種檢查方法的前列腺癌陽性檢出率。結果 60例患者中23例為前列腺癌 (23/60，38.3%)。TRTE、DCE-MRI及兩者聯合對于診斷前列腺周緣區惡性病灶的敏感度、特異性及準確性分別為 73.9%、78.3%、87.0%，80.1%、75.1%、89.2%及78.3%、76.7%、88.3%。與TRUS比較，TRTE及DCE-MRI引導下的靶向穿刺活檢提高前列腺癌的陽性檢出率(P<0.05)。結論 TRTE、DCE-MRI檢查能夠提高對血PSA升高患者前列腺癌病灶的檢出率，從而提高前列腺穿刺活檢的陽性率，為臨床診斷提供強有力的診斷依據。

前列腺腫瘤 經直腸超聲檢查 彈性成像 磁共振成像 穿刺活檢

前列腺癌(prostate cancer)已成為威脅男性健康的第2大惡性疾病，其發生率及病死率較以前升高，影響老年男性的生活質量及壽命[1～3]。前列腺特異性抗原(PSA)檢測、直腸指檢及影像學檢查是目前篩查前列腺癌的基礎檢查，經直腸超聲引導下前列腺穿刺活檢是確診前列腺癌的金標準，提高影像學手段對前列腺癌灶的檢出率至關重要[4]。經直腸超聲引導下前列腺穿刺活檢在臨床診斷、分期和治療方面起了關鍵性的作用。但其敏感度較低，臨床上多通過增加前列腺穿刺活檢針數來減低漏診率，但無疑也增加穿刺活檢的風險，臨床研究將一如既往地關注更加準確有效的檢測手段來篩查具有臨床意義的前列腺癌灶[4，5]。本研究用于觀察對血PSA水平增高患者，分別行TRUS 、TRTE、DCE-MRI 3種檢查，并探討其在診斷前列腺良惡性病變中的臨床應用性及局限性。

資料與方法

1.臨床資料：選取2012年10月～2014年10月，首都醫科大學宣武醫院血清PSA水平>4.0ng/ml男性患者60例，剔除已行過前列腺疾病治療及臨床上明確診斷為前列腺炎患者。患者年齡為43～83歲，平均年齡68.1±7.4歲。所有患者此前均未接受任何治療，簽署DCE-MRI檢查及經直腸超聲引導前列腺穿刺活檢知情同意書并通過宣武醫院倫理委員會審查。

2.經直腸超聲彈性成像：使用日立HI Vision Preirus超聲診斷儀，探頭頻率(4～9)MHz。受檢者取左側臥位，平靜呼吸，記錄經直腸超聲二維灰階模式下前列腺的大小、形態。切換至彈性成像模式，實時觀察二維超聲及其對應的彈性圖像。彈性成像范圍為前列腺和周圍的組織區域，操作者利用探頭向軸向輕微加壓后放松，確保彈性圖像清晰、持續。采用Kamoi等[5]提出的彈性分級標準(圖像中的藍、綠、紅分別代表組織質硬、質中、質軟)：Ⅰ級為整個前列腺為均勻的綠色；Ⅱ級為病灶藍綠相間，主要為綠色(綠色區域面積>50%)；Ⅲ級為二維超聲未見低回聲病灶，而彈性成像可見不均勻藍色區域；Ⅳ級為病灶中間為藍色，周圍綠色；Ⅴ級為病灶完全為藍色覆蓋。本研究將Ⅰ～Ⅱ級視為良性前列腺病灶，Ⅲ～Ⅴ級視為惡性前列腺病灶。對可疑病灶與周圍正常前列腺組織進行應變率比值(SR)測定，操作時所選擇的對照腺體組織與感興趣區同形狀、同大小、同層腺體組織。每個病灶取3次應變率比值的平均值作為最終的應變率比值結果。上述檢查方法圖像均有兩位具有5年以上工作經驗的醫師進行獨立分析及做出診斷，同時以前列腺本身及周邊解剖標志為基準記錄病灶位置。

3.MRI 檢查：使用Simens3.0T 超導磁共振儀，用體線圈，對比劑使用釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)，用量0.1mmol/kg。患者仰臥位在檢查床上，取頭先進，身體長軸與床面長軸一致，并連接高壓注射器。先行磁共振常規掃描，矢狀位T2W1掃描，層厚4mm,視野300mm×300mm，矩陣256mm×256mm；橫斷位快速自旋回波(TSE)序列T2WI加抑脂相(TR 4200ms，TE 91ms)；冠狀位快速自旋回波(TSE)序列T2WI加抑脂相(TR 3600ms，TE 101ms)；橫狀位VIBE序列掃描(TR 5.98ms,TE 2.45ms) 橫斷位DWI序列掃描(TR 3800ms,TE 71ms)。然后做橫斷位動態增強T1WI掃描(TR 5.5ms,TE 1.83ms，造影劑以2ml/s團注)及冠狀位GRE序列T1WI抑脂相掃描(TR 136ms，TE 2.63ms)得到清晰圖像。MRI主要觀察前列腺的大小、輪廓、T2外周帶信號、T1增強前后信號變化、包膜有無侵犯、有無盆腔淋巴結及骨轉移。前列腺陽性表現在T2WI上主要表現為單個或多個低信號區、彌漫性低信號區、中央腺體的低信號環不完整，增強表現為早期快速強化，分化較差的腺癌常表現出更強及更快的早期強化[6]。上述檢查方法圖像均由兩名具5年以上前列腺放射學工作經驗的副主任及以上醫師觀察前列腺磁共振動態增強成像情況，判斷是否有異常信號。

4.穿刺活檢：上述檢查后隨即對患者行經直腸超聲引導下前列腺穿刺活檢，每個陽性病灶取活檢組織兩條，此外行常規6針活檢。在TRTE Ⅲ～Ⅳ級患者的圖像內出現藍色區域處及DCE-MRI圖像內出現異常信號及強化后呈現早期增強表現處，分別靶向取材，陰性檢查患者僅行常規6針活檢。用10%甲醛溶液固定送病理檢查(圖1)。

5.病理檢查：所有的病理檢查均由一名有5年泌尿病理診斷經驗的病理科醫師進行診斷。穿刺病理診斷分為前列腺癌(給出相應的Gleason 評分)、前列腺增生、炎性改變及前列腺上皮內瘤變。

6.統計學方法：使用SPSS 16.0統計軟件，以病理組織學結果為診斷標準，分別計算TRTE、DCE-MRI及二者聯合應用診斷前列腺惡性病變的診斷敏感度、特異性及準確性采用百分比形式表示，敏感度、特異性及準確性的比較使用χ2檢驗，采用Pearson相關分析對Gleason分數與TRTE分級進行相關性研究，以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.TRUS、TRTE、DCE-MRI及TRTE和DCE-MRI聯合判斷前列腺癌陽性率的比較：60例患者中經穿刺病理確診為前列腺癌23例(38.3%)，其中17例(28.3%)TRTE診斷為陽性(即TRTE Ⅲ～Ⅳ級)，18例(30.0%)DCE-MRI診斷為陽性(即圖像內出現異常信號及強化后呈現早期增強)。23例前列腺癌患者中，TRTE、DCE-MRI陽性病灶穿刺活檢、常規6針活檢分別17例、18例及12例前列腺癌患者(表1、表2)。TRTE、DCE-MRI診斷前列腺癌敏感度高于TRUS6針活檢，TRTE+DCE-MRI聯合靶向穿刺活檢敏感度高于單一影像學檢查的靶向穿刺活檢，差異具有統計學意義 (P<0.05，表3)。

表1 TRTE診斷前列腺良惡性病灶與病理結果比較(n)

表2 DCE-MRI診斷前列腺癌良惡性病灶與病理結果比較(n)

表3 3種檢查方法檢查前列腺癌陽性檢出率比較[n(%)]

*與TRUS比較，χ2=10.754、20.021、10.361,P=0.013、0.009、0.011；#與TRUS比較，χ2=14.950、10.256、5.735，P=0.002、0.006、0.020;△與TRTE比較，χ2=9.021、11.762、29.875,P=0.042、0.019、0.000;▲與DCE-MRI比較，χ2=23.176、11.759、20.530,P=0.000、0.042、0.001

2.Gleason分數與TRTE分級的相關性分析：Pearson相關分析結果表明TRTE的分級與Gleason分數無相關性(r=0.178，P=0.146)。

討 論

前列腺癌的早期篩查主要依靠血PSA水平，但在血PSA水平4.1～10.0ng/ml的患者中前列腺癌的陽性檢出率往往很低，為了提高前列腺穿刺的陽性率，不少學者提出了擴大穿刺法，然而即使采用擴大穿刺法，與前列腺根治術相比仍存在約12%假陰性率[7，8]，因此應用新型的影像學技術，對可疑部位行“靶向”穿刺，在提高陽性率的同時減少了穿刺針數。研究TRTE與DCE-MRI對可疑病灶檢出后，將其在超聲引導下行靶向穿刺，探討兩種影像學方法對前列腺癌檢出率的影響，并為其以后的臨床應用奠定理論基礎。

圖1 前列腺左側外腺可疑病灶不同檢查方法的影像學表現A.為經直腸超聲彈性成像，左外腺病灶呈藍色，病灶區與周圍外腺組織測得應變率比值(SR)為9.55；B.為經直腸二維灰階圖像，左外腺局部表現為低回聲區;C.為T1WI圖像，左側外腺可見斑片狀高信號；D.為動態增強圖像，左側外腺早期局限性強化

超聲彈性成像是一種可以顯示組織彈性或硬度的獨特成像技術。一般情況下，前列腺癌細胞增殖速度快，細胞密度大，因此惡性病灶往往比正常組織和良性病灶硬，這也是TRTE診斷前列腺癌的病理基礎[9]。磁共振動態增強掃描技術，分辨率高，能準確地顯示前列腺內部結構，對比劑注入體內后可根據分布量、分布時間及清除速度來顯示病灶的部位及范圍，從而顯示病灶的血供及與周圍組織的關系。本研究中TRTE的敏感度、特異性、陽性預測值明顯高于TRUS，這與Brock等[10]研究結果相符。在本研究中靶向穿刺活檢的陽性率明顯高于6點系統穿刺活檢，兩兩比較差異有統計學意義，但在比較TRTE及DCE-MRI的敏感性、特異度、準確性時，差異沒有統計學意義，這說明新技術的靶向穿刺明顯優于6點系統穿刺法，可以提高單針陽性率，但兩者最優性的比較仍需要多中心研究來證實。

Aigner等[11]研究表明，TRTE與T2WI兩種檢查方法在前列腺癌檢出率相比結果極為相似(敏感度和陰性預測值分別為：84.6%vs 84.6%、86.7%vs 83.3%)。國外一些研究表明，TRTE在前列腺尖部及中間部的前列腺癌具有較高的檢出率，而多參數MRI在前列腺基底部及移行區的前列腺癌的檢出具有很好的優勢[12～15]。因此在本研究中聯合應用這兩種影像學檢查方法，對于前列腺癌的檢出率有了明顯的提高。

在本研究中分別有7例、9例為假陽性，多為前列腺增生患者，TRTE的假陽性：(1)良性病變合并結石、鈣化、炎性肉芽組織壓迫周圍組織，使其硬度增大。(2)由于操作者的經驗而使組織產生過小應變與位移，從而使組織的硬度過高。DCE-MRI的假陽性分析其原因，考慮為前列腺增生中央腺體增大壓迫外周帶使其變薄，致假包膜和(或)前列腺包膜顯示不清，易致假陽性結果的出現，另外，系統性穿刺也會有大約35%的漏診率，可這也會提高DCE-MRI 的假陽性診斷結果，近年來有報道MR-US 融合成像引導前列腺穿刺可提高穿刺陽性率[16，17]。

目前已有研究顯示，應用DCE-MRI可發現有臨床意義的前列腺癌，Miyake報道Gleason<7，同時陽性活檢針數<15%也許可以作為預測無臨床意義前列腺癌的指標[18]。本研究將TRTE與DCE-MRI相結合進行前列腺癌的早期篩查，有助于在臨床工作中篩檢出更有意義的前列腺癌。

在本研究DCE-MRI中21.7%的前列腺癌被漏診，考慮為腫瘤體積較小，MRI 掃描序列層厚不夠，常規MRI 對前列腺的掃描層厚為3～4mm，同時由于前列腺癌患者多數為老年患者，且前列腺MRI 檢查時間較長，在檢查過程中會出現不自主顫動或者受呼吸運動的影響，均會造成MRI的漏診。同樣，TRTE在診斷前列腺癌也有一定的漏診率，考慮以下幾個原因：①某些腫瘤組織生長過快，癌組織內出現了出血壞死，導致病灶硬度低，使彈性評分偏低，造成假陰性；②由于操作者的經驗使組織產生過大的應變與位移，從而使硬度評估減低，導致假陰性。因此TRTE及DCE-MRI仍然不能代替系統穿刺法[19]。

本研究的局限性在于前列腺癌的診斷及組織病理分級均來自于穿刺活檢組織標本而非切除病理標本，如在手術切除標本病理基礎上進行研究，結果將會更為可靠。其次，本研究只納入了前列腺周緣區組織，而對中央區組織沒有研究。

綜上所述，對血PSA水平增高患者進行前列腺穿刺活檢時先行TRTE及DCE-MRI檢查可避免較多不必要的活檢針數，同時能提高有臨床意義前列腺癌的陽性檢出率。

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(修回日期：2015-03-04)

Transrectal Real-time Elastography Combined with Dynamic Contrast Material-enhanced Magnetic Resonance Imaging for the Diagnosis of Benign and Malignant Prostate Lesions.

ChangYing,YangJingchun,DuanXianggong.

DepartmentofUltrasound,XuanwuHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100053，China

Objective To compare the value of transrectal real-time elastography (TRTE) with dynamic contrast material-enhanced magnetic resonance imaging(DCE-MRI) for prostate cancer detection. Methods A total of 60 men (mean age 71years, range 43 to 83) with serum PSA levels of greater than 4.0ng/ml were assessed using gray-scale transrectal ultrasound(TRUS), transrectal real-time elastography(TRTE)and dynamic contrast material-enhanced magnetic resonance imaging(DCE-MRI). Subsequently, these patients underwent systematic sextant transrectal biopsy and additional biopsies for positive sites on gray-scale TRUS, TRTE and DCE-MRI. The cancer detection rates of the 3 techniques were compared. Results Cancer was detected in 23 of the 60 patients (23/60，38.3%). TRTE and DCE-MRI had a higher sensitivity, specificity and accuracy of 73.9%,78.3%,87.0%，80.1%,75.1%,89.2%，78.3%,76.7%,88.3% respectively. TRTE and DCE-MRI guided targeted biopsy improve the positive detection rate of prostate cancer, compared with TRUS (P<0.05).Conclusion TRTE and DCE-MRI can improve the detection rate of the increase of serum PSA in patients with prostate cancer, so as to improve the positive rate of prostate biopsy diagnosis,provide strong support for clinical diagnosis

Prostate cancer; Transrectal ultrasound; Elastography; Magnetic resonance imaging; Biopsy

北京市科委“首都臨床特色應用研究”(Z141107002514060)

100053 北京，首都醫科大學宣武醫院超聲診斷科(常瑩、楊敬春)，放射科(段祥攻)

楊敬春，電子信箱：301yjc@163.com

R81

A DOI 10.11969/j.issn.1673-548X.2015.10.017

2015-02-08)