前列腺癌體積對PI-RADS v2檢出效能的影響：基于逐層切片病理檢查

王慧慧， 胡娟， 何群， 沈棋， 王霄英， 高歌， 姜健， 王可

多參數磁共振成像(multiparametric MRI，mpMRI)是評估前列腺癌(prostate cancer，PCa)的重要影像檢查方法[1-2]，檢查目的逐步由術前分期或復查演變為定性診斷[3]。為了建立前列腺mpMRI圖像解讀和報告規范，前列腺影像報告及數據系統(Prostate Imaging Reporting and Data System，PI-RADS)在2012年首次由歐洲泌尿生殖放射學會(ESUR)提出，并在2014年進行了更新和修正(命名為PI-RADS v2)[4-5]。PI-RADS v2是目前研究數據和共識的結合體，大部分標準都是基于專家的臨床經驗和共識，仍然迫切需要不同地區的研究數據進行分析和驗證，并根據這些臨床經驗和客觀數據逐步發展和不斷優化。本研究以前列腺逐層切片病理檢查為標準，探討PI-RADS v2對不同體積前列腺癌的診斷價值。

材料與方法

1.病例資料

回顧性搜集2012年11月-2017年1月于我院行前列腺mpMRI檢查的患者資料。納入標準：①臨床資料完整；②mpMRI資料完整；③于本院行前列腺根治術(radical prostatectomy，RP)并進行逐層切片病理檢查；④RP之前未進行過任何治療，包括內分泌治療和放化療等。

2.mpMRI掃描技術

使用GE Signa TwinSpeed 3.0T、Discovery HD750 3.0T和Philips Achieva TX 3.0T磁共振掃描儀[2]。患者采用仰臥位，以盆腔相控陣線圈采集圖像。前列腺mpMRI局部掃描的基本序列包括T1WI、T2WI、擴散加權成像(diffusion-weighted imaging，DWI)及動態對比增強掃描(dynamic contrast enhancement，DCE)。其中，橫軸面T2WI采用FSE/TSE序列，掃描參數：TR 3500或2924 ms，TE 85或90 ms，層厚4 mm，層間距0 mm，回波鏈長度19或14，視野24 cm ×24 cm或18 cm×26 cm，激勵次數4或3，矩陣320×256或180×244。DWI掃描使用單次激發EPI序列(b值=0和800～1000 s/mm2)，并重建表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)圖。DCE掃描采用肝加速容積采集(liver accelerate volume acquisition,LAVA)或T1高分辨率各向同性容積激發(T1high resolution isotropic volume excitation,THRIVE)序列，使用高壓注射器經肘靜脈團注Gd-DTPA，劑量0.1 mmol/kg，注射流率2 mL/s；打藥前進行一組橫軸面掃描作為蒙片，打藥的同時進行連續橫軸面圖像采集，時間約3 min(17個時相)；LAVA序列掃描參數：TR 3.1～4.5 ms，TE 1.5～2.2 ms，翻轉角15°，視野36 cm×36 cm，矩陣256×256，層厚3.8 mm；掃描層數22，并行采集空間敏感性編碼技術；eTHRIVE序列掃描參數：TR 3.15 ms，TE 1.5 ms，翻轉角10°，視野31 cm×20 cm，矩陣288×288，層厚2.5 mm，掃描層數40，并行采集空間敏感性編碼技術。

3.mpMRI圖像分析

由兩位影像科醫師(前列腺MR閱片經驗分別為2和16年)按照PI-RASD v2標準在PACS上進行獨立盲法評分(對患者的臨床資料和既往影像診斷均不知情)。PI-RADS評分的臨床意義[5]：1分，臨床顯著癌的可能性非常小；2分，臨床顯著癌的可能性較小；3分，臨床顯著癌的可能性不確定；4分，臨床顯著癌的可能性較大；5分，臨床顯著癌的可能性非常大。當PI-RADS評分≥3則認為病變為可疑陽性發現。閱片的流程是按照實際臨床工作情況設定，由兩位閱片者分別對mpMRI圖像逐層進行分析和觀察，分別記錄可疑病灶的位置和評分。

4.逐層病理切片

將離體前列腺標本置于10%的福爾馬林溶液中固定12～24 h，根治標本全部取材。將標本沿垂直背側緣切線方向做橫切面，自尖部向底部方向以3～4 mm的厚度依次進行組織切片，最后與精囊腺離斷。隨后進行常規梯度酒精脫水、透明、浸蠟和石蠟包埋，在輪轉式病理切片機上進行切片，厚度為4～5 μm，保證切片的標本組織均勻、完整、無卷曲，在完成烤片、脫蠟、HE染色、脫水和封片等各項步驟后，最終獲得HE染色病理玻片。由一位經驗豐富的泌尿病理醫師(診斷經驗30年)在顯微鏡下(40倍視野)對所有前列腺癌灶的邊界進行勾畫，并以癌灶為單位進行Gleason評分。癌灶的位置則以腫瘤細胞主要分布的部位劃分為外周帶或移行帶。使用Matlab軟件對勾畫出的癌灶逐層進行面積測量，以3 mm為厚度，計算癌灶的病理體積(面積與厚度的乘積)。臨床顯著癌的定義：癌灶體積≥0.5 cm3和/或Gleason評分≥3+4和/或有前列腺外侵犯轉移。

5.統計學方法

基于前列腺根治術后前列腺標本的逐層切片病理檢查，以PI-RADS≥3分為陽性發現，分別計算癌灶體積≥0.5 cm3、或癌灶體積<0.5 cm3且Gleason評分≥3+4時，兩位閱片者對外周帶和移行帶癌灶的檢出率。使用SPSS 19.0統計分析軟件，采用Weighted Kappa檢驗對病理證實的臨床顯著癌的PI-RADS評分進行一致性分析。Kappa值≤0.40視為一致性差，0.400.75視為一致性良好。以P<0.05為差異具有統計學意義。

表1 體積≥0.5cm3的臨床顯著癌的評分情況

表2 體積<0.5cm3且Gleason評分≥3+4的臨床顯著癌的的評分情況

結 果

1.一般資料

共計52例患者納入分析，年齡49～76歲，平均(65.8±6.9)歲。實驗室檢查；tPSA 4.27～50.52 ng/mL，中位數11.58 ng/mL；fPSA 0.29～5.80 ng/mL，中位數1.48 ng/mL；f/tPSA范圍0.04～0.36，中位數0.11。mpMRI檢查與手術的間隔時間為21～145天，平均(65±29)天。52例患者在逐層切片病理檢查時共發現了83個臨床顯著癌病灶。

2.mpMRI檢出能力

兩位醫師對病理體積≥0.5 cm3癌灶的評估結果見表2。閱片者A對外周帶PCa(圖1)的檢出率為25/25(100%)，其中DWI上評估為3分的癌灶只有1個、其DCE為陽性表現；閱片者A對移行帶PCa的檢出率為22/22(100%)，其中3個癌灶在T2WI上評分為3分、但是DWI上評分為4分。閱片者B對外周帶PCa的檢出率為25/25(100%)，DWI上評分為3分的癌灶有6個，其中3個病灶在DCE上表現為陽性；對移行帶癌的檢出率為19/22(86.4%)，其中1個癌灶在T2WI上評分為3分、DWI上評分為5分，漏診了3例(圖2)。

兩位醫師對癌灶病理體積<0.5cm3且Gleason評分≥3+4的前列腺癌的評估結果見表2。閱片者A對外周帶PCa的檢出率為9/25(36%)，在DWI上評分為3分的癌灶有4個、其中在DCE上為陽性表現者1個；對移行帶PCa的檢出率為1/11(9.1%)，此例患者在各序列圖像上的評分分別為T2WI上4分、DWI上3分、DCE上為陽性表現。閱片者B對外周帶癌的檢出率為13/25(52%)，DWI上評分為3分的癌灶有5個、其中DCE上為陽性表現者3個；對移行帶癌的檢出率為1/11(9.1%)，與閱片者A檢出的病例一致，在各序列圖像上的評分分別為T2WI 4分、DWI 4分、DCE陽性表現。

3.兩位閱讀片者評分的一致性

將兩位閱片者對前列腺臨床顯著癌的PI-RADS評分進行一致性檢驗，結果顯示兩位閱片者評分的一致性中等，Kapppa值=0.643(P<0.001)。

討 論

前列腺mpMRI對前列腺癌的診斷、分期及隨訪具有重要的意義[6-8]。為了建立前列腺MR掃描技術、閱片和診斷報告的標準化和統一性，PI-RADS作為統一的結構式評分系統被提出[4]。PI-RADS v2是針對前列腺臨床顯著癌的mpMRI最低技術標準和最新影像診斷標準，其中對臨床顯著癌的定義為Gleason評分≥7、和/或腫瘤體積≥0.5cm3和/或前列腺外侵犯(extraprostatic extension，EPE)。與PI-RADS v1相比較，PI-RADS v2在閱片者的一致性以及對前列腺癌的診斷效能方面均有提高[9]，但是閱片的一致性仍然只能達到中等程度[7,9,10]。目前針對PI-RADS v2的研究已有很多文獻報道，Zhao等[7]的研究中PI-RADS 3～5分對診斷臨床顯著癌的敏感度和特異度分別達81.9%～96.6%和83.0%～91.4%。Baldisserotto等[10]以超聲引導下穿刺活檢結果作為金標準，以PI-RADS≥3分為陽性發現時的診斷符合率為70.4%～85.2%，以PI-RADS≥4分為陽性發現時的診斷符合率為77.8%。Greer等[11]以逐層切片病理檢查作為金標準，發現PI-RADS v2對標志病灶的診斷敏感度為92%、對所有前列腺癌的診斷敏感度為63%。標志病灶定義為逐層切片病理Gleason評分最高的癌灶；如果Gleason評分一致，則選取前列腺外侵犯者為標志病灶；否則選取體積較大者為標志病灶。Vargas等[12]的研究中，mpMRI對病理體積≥0.5cm3的外周帶和移行帶PCa的檢出率分別為94%(118/125)和95%(42/44)；而對病理體積<0.5cm3且Gleason評分≥4+3的癌灶，mpMRI的診斷效能非常有限，對外周帶和移行帶癌灶的檢出率僅為26%(7/27)和20%(2/10)。

圖1 右側外周帶癌。a) T2WI示右側外周帶低信號結節(箭)； b) DWI示病灶呈明顯高信號(箭)； c) ADC圖示病灶呈明顯低信號(箭)； d) DCE示病灶呈早期明顯強化(箭)； e) 病理證實為右側外周帶癌，Gleason評分4+3，病理體積1.60cm3，閱片者A評分PI-RADS 5分，閱片者B評分PI-RADS 5分。

圖2 左側移行帶癌(閱片者A評分PIRADS 5分，閱片者B評分PIRADS 2分)和右側外周帶癌(閱片者A漏診，閱片者B評分PIRADS 4分)。a) T2WI示左側移行帶混雜信號結節(長箭)，右側外周帶有小的癌灶(短箭)； b) DWI示左側病灶呈輕度～中度高信號(長箭)，右側病灶呈稍高信號(短箭)； c) ADC圖示病灶均呈明顯低信號(箭)； d) DCE顯示病灶強化且移行帶病灶呈明顯多發結節狀； e) 病理證實左側移行帶癌的Gleason評分3+4，病理體積8.17cm3，右側外周帶癌灶的Gleason評分3+4，病理體積0.47cm3。

本研究結果顯示，PI-RADS v2對病理體積≥0.5cm3的前列腺癌具有極高的檢出率，可以發現100%(26/26)的外周帶癌灶和86.4%～100%(19/22～22/22)的移行帶癌灶，而且閱片者間的評分一致性為中等，這些結果與上述文獻報道的結果基本一致。對于病理體積≥0.5cm3的前列腺癌，盡管閱片者的經驗不同，但均可以根據PI-RADS v2做出正確診斷，甚至臨床經驗尚淺的閱片者可以發現更多的移行帶癌灶。如本研究中有3例移行帶癌被閱片者A檢出、但未被閱片者B識別，其中1例癌灶(圖2)的病理體積為8.17cm3，Gleason評分3+4，T2WI上評分為5分(閱片者A)和2分(閱片者B)，DWI上評分為3分(閱片者A和B)，DCE表現為陰性(閱片者A和B)。兩位閱片者診斷出現差異的原因主要是對病灶T2WI上的表現存在不同的判斷，閱片者B認為此病灶在T2WI上信號混雜，DCE早期可見明顯的多發結節狀強化，雖然病灶在ADC圖上呈明顯低信號，但PI-RADS v2標準中認為對于移行帶病灶應以T2WI上的評分為主，所以對此病灶的最終評分為PI-RADS 2分。另外2例癌灶為Gleason評分3+3，病理體積分別為0.50cm3和0.54cm3，PI-RADS評分分別為3分(閱片者A)和2分(閱片者B)：閱片者B分析此2例病灶僅在T2WI上信號改變比較明顯、且形態不規則、混雜分布在增生腺體中不易識別，但是在告知病理結果后，閱片者B表示對PI-RADS v2認識不足，需要進一步增加經驗。綜上所述，閱片者B單獨漏診的這3例移行帶癌灶，在ADC圖上均呈局限性低信號，信號改變比T2WI上更為明顯，因此結合ADC圖能更容易發現病灶。而實際臨床工作中，影像科醫師也需要綜合病灶在所有序列上的表現進行判斷，很難僅憑單一序列就做出診斷，因此多數學者仍認為PI-RADS v2目前并不完善，尚存在很多缺陷和不足。而針對這一方面，Andrew等[13]建議將ADC圖和DWI評分的作用在評估移行帶病灶中的作用加強，即對在T2WI上評分為3分且在DWI上評分為4分的移行帶病灶，將其PI-RADS最終評分改為4分。

對于病理體積<0.5cm3且Gleason評分≥3+4的癌灶，PI-RADS v2僅可以發現36%～52%(9/25～13/25)的外周帶癌，對移行帶癌的檢出率更低，僅為9.1%(1/11)。本組1例患者同時存在外周帶癌和移行帶癌，外周帶癌的Gleason評分3+4、病理體積0.47cm3，閱片者A沒有發現而閱片者B評分為PIRADS 4分。雖然閱片者A只發現移行帶癌灶，而閱片者B只發現外周帶癌灶，兩位閱片者發現的癌灶位置及PIRADS評分均不一致，但對患者本身來說采取的臨床處理方式及最終的臨床結局是一致的。雖然PI-RADS v2的臨床目的是發現臨床顯著癌，包括癌灶病理體積<0.5cm3且Gleason評分≥3+4的病灶，但目前mpMRI對前列腺癌的診斷仍具有一定局限性，檢出前列腺癌的能力依賴于癌灶的體積[14]，所以認識到體積小的前列腺癌不能被mpMRI識別也是非常重要的。

本研究存在一定的局限性。首先由于只有根治術后行逐層病理切片的患者入組，導致納入分析的癌灶數量有限且均為較早期病變。其次，由于閱片者已知所有入組病例均行前列腺根治術，在PI-RADS評分時可能存在偏倚。最后，為了保證閱片狀態與常規臨床工作流程一致，設計了兩位閱片者分別進行盲法閱片，沒有在閱片前設計感興趣區而是單獨記錄識別的病灶部位及評分，不能計算診斷特異性，也不能對所有感興趣區的評分進行一致性評價。

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