基于超聲造影建立列線圖預測前列腺癌治療后生化復發的價值

辛艷芬,閆珊玲,周柱玉,文元,鄭紅,蒲英梅,李明星

材料與方法

1.研究對象

選擇2014年4月-2019年4月在德陽市人民醫院經前列腺穿刺活檢或術后病理確診為PCa的患者149例，患者年齡為51～82歲，平均(68.14±7.54)歲。病例納入標準：①符合PCa診斷標準[9]；②為原發性前列腺癌且未接受過治療；③單發病灶；④臨床及影像資料完整，愿意接受隨訪。病例排除標準：①患有嚴重心臟病、重度肺動脈高壓及過敏史等造影禁忌癥；②合并其他部位惡性腫瘤；③精神疾病患者。所有患者及家屬均簽署知情同意書，該研究獲德陽市人民醫院倫理委員會批準。

2.研究方法

臨床資料記錄:患者入院后收集完整的臨床資料，包括年齡、身體質量指數(body mass index,BMI)、PSA和TNM分期，其中T分期包括T1-T4，N分期包括無淋巴結轉移和有淋巴結轉移，M分期包括無遠處轉移和有遠處轉移[10]。

血清PSA水平的測定:取空腹靜脈血3 mL于有分離膠的試管中，混合5～10 min后，3000 r/min離心15 min左右，分離血漿與血清，采用邁瑞CL6000i化學發光分析儀測定PSA的含量。

超聲造影檢查:采用GE Logiq E9超聲診斷儀，寬頻IC5-9D經直腸探頭(頻率5～9 MHz)。先對患者行經直腸前列腺常規超聲檢查，觀察前列腺大小、血供，測量腫瘤直徑，觀察其位置及血流情況。隨后選擇SonoVue超聲造影劑行超聲造影檢查。取病灶最大切面作為造影的觀察切面，經肘部淺靜脈團注2.4 mL造影劑混懸液，然后以10 mL 0.9%氯化鈉溶液快速沖管，推注造影劑的同時啟動反向脈沖諧波技術進行造影檢查，實時觀察前列腺超聲造影增強情況并記錄PCa的增強強度和均勻性(圖1a)。將造影圖像存儲后啟動TIC analysis軟件，記錄感興趣區域TIC曲線的峰值強度(peak intensity,PI)、上升支斜率 (α)、下降支斜率(β)、達峰時間(time to peak,TTP)、到達時間(arrive Time,AT)、曲線下面積(area under curve,AUC)(圖1b)。所有檢查由2位有10年以上工作經驗的超聲醫師獨立進行，兩位醫師達成一致后記錄為最終結果。

穿刺活檢病理分級:行超聲引導下經直腸前列腺穿刺活檢，穿刺標本送病理檢查，病理診斷為PCa的患者進行Gleason評分[11](圖1c)。

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圖1 PCa經直腸超聲造影及病理診斷。a)前列腺左側周緣區低回聲呈不均勻增強；b)前列腺超聲造影TIC曲線，黃色曲線代表病灶區域，綠色曲線代表病灶外正常外腺區域。黃色曲線上升支斜率較大，峰值強度較高；c)前列腺腺癌病理圖片(×200,HE)，Gleason評分5+5=10。

PCa根治術：患者全麻，游離前列腺直腸間隙達前列腺尖部，游離膀胱前間隙及恥骨后間隙，縫扎陰莖背深靜脈后離斷膀胱頸部，重建膀胱頸并與尿道吻合。內分泌治療：患者采用持續性內分泌治療(藥物去勢+抗雄激素)，戈舍瑞林3.6 mg，每28天皮下注射1次,比卡魯胺50 mg/天。

3.隨訪與分組

患者隨訪期間門診復查PSA。首次隨訪為治療結束后的第1個月，之后每隔3個月隨訪1次。2年后每6個月隨訪1次，共隨訪5年。將連續檢測2次PSA水平升高，每次升高≥0.2 ug/L的患者納入復發組，其余患者納入未復發組。

4.統計學分析

采用SPSS 22.0軟件進行統計學分析，符合正態分布的計量資料以均值±標準差表示，采用獨立樣本t檢驗進行組間比較。計數資料以例數表示，采用卡方檢驗進行組間比較，等級資料采用Mann-WhitneyU檢驗進行組間比較。通過Kaplan-Meier進行生存分析，計算PCa生化復發率并繪制生存曲線，利用Logrank分析不同因素對預后的影響。利用多因素COX回歸分析對前列腺癌生化復發產生顯著影響的獨立影響因素。建立列線圖評價潛在指標用于預測生化復發風險的價值，采用Bootstrap法(1000次重抽樣)對列線圖進行內部驗證，其準確性由C-index量化[12]，校準度使用Hosmer-Lemeshow檢驗;區分度通過受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線的AUC進行評估。以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.隨訪結果

隨訪結束時，149例PCa患者中失訪8例，41例出現了生化復發(復發組)，余100例到隨訪結束時未出現生化復發(未復發組)。Kaplan-Meier生存曲線顯示，隨著時間延長，患者中出現生化復發的例數增多，PCa患者5年的生化復發率為29.1%(圖2)。

圖2 PCa患者5年內生化復發情況(Kaplan-Meier法)。 圖3 提示PCa患者生化復發的多因素COX分析。 圖4 用于預測PCa患者治療后生化復發風險的列線圖。 圖5 列線圖區分度的ROC曲線。 圖6 預測生化復發的潛在指標的ROC曲線。

2.復發組與未復發組PCa患者臨床資料及超聲造影指標的比較

復發組患者中，臨床分期T3-T4期比例、淋巴結轉移比例、遠處轉移比例、腫瘤直徑、Gleason評分、治療前PSA水平、內分泌治療比例以及超聲造影參數PI、AT顯著高于未復發組患者，TTP顯著低于未復發組，差異均有統計學意義(P值均<0.05,表1)。

表1 復發組與未復發組患者的臨床資料及超聲造影指標比較 (n，%)

3.PCa治療后生化復發的獨立影響因素

多因素COX回歸分析結果顯示，淋巴結轉移(P=0.032)、Gleason評分(P=0.031)、治療前PSA(P=0.022)、治療方式(P=0.035)以及超聲造影參數PI(P=0.048)、TTP(P=0.041)是PCa治療后生化復發的獨立影響因素(圖3)。

4.列線圖預測模型的建立與評價

基于多因素分析結果建立用于預測生化復發的列線圖(圖4)。將各指標在圖中對應的軸上找到對應的點，然后通過該點作垂直于橫軸的直線，該直線在評分標尺上的交點讀數即為該指標的分數。將各指標的分數相加即為總分，按照同樣的方法，總分在風險值上的交點讀數即為該患者的生化復發概率。列線圖的C-index為0.935，顯示出良好的區分度(>0.75，圖5)，且校準測試表明沒有明顯的偏離(χ2=9.514，P=0.301，Hosmer-Lemeshow檢驗)，表明列線圖的校準很好。

5.列線圖預測生化復發率的準確性分析

ROC曲線分析結果顯示，列線圖預測PCa患者治療后生化復發的準確度高于淋巴結轉移、治療方式、術前PSA、Gleason評分、PI以及TTP(圖6、表2)。利用截斷值將Gleason評分、術前PSA、PI及TTP進行分類并通過Kaplan-Meier生存曲線分析發現，各個影響因子均無法獨立預測PCa治療后5年內的生化復發，差異均無統計學意義(P值均>0.05，圖7)。

圖7 不同因素對PCa患者5年內生化復發情況的影響(Kaplan-Meier法)。a)淋巴結轉移(是/否)對生化復發的影響；b)Gleason評分(≤7/>7)對生化復發的影響；c)治療方式(根治性前列腺切除術/內分泌治療)對生化復發的影響；d)術前PSA水平(≤10.2μg/L/>10.2μg/L)對生化復發的影響；e)不同TTP值(≤18s/>18s)對生化復發的影響；f)不同PI值(≤28.3 dB/>28.3 dB)對生化復發的影響。

表2 預測生化復發潛在指標的準確性分析

討 論

早期診斷PCa生化復發并及時進行干預能夠避免或降低臨床復發的發生率[13,14]。本研究通過對PCa患者的臨床資料以及超聲造影指標進行分析，發現PCa患者治療后5年內生化復發與淋巴結轉移、治療方式、Gleason評分、治療前PSA以及超聲造影TIC參數PI、TTP密切相關;基于上述影響因素建立的用于預測PCa患者生化復發風險的列線圖顯示出比單一指標更好的預測效能。

本研究隨訪了我院141例PCa患者，結果發現PCa患者5年內的生化復發率為29.1%，這與Stephenson等[15]的研究結論基本一致，說明有必要在PCa治療后密切跟蹤患者的預后情況并探索早期預測患者生化復發的方法。為了探索能夠準確預測PCa生化復發的潛在指標，本研究首先對比了復發組與未復發組的臨床資料以及超聲造影指標差異，發現臨床分期T3-T4期比例、淋巴結轉移比例、遠處轉移比例、腫瘤直徑、Gleason評分、治療前PSA水平、內分泌治療比例以及超聲造影參數PI、AT、TTP在兩組間差異有統計學意義；而多因素COX回歸分析結果提示僅淋巴結轉移、治療方式、Gleason評分、治療前PSA以及超聲造影TIC參數PI、TTP是生化復發的獨立影響因素，說明淋巴結T分期，遠處轉移比例、腫瘤直徑以及超聲造影參數AT無法獨立預測前列腺癌治療后生化復發。

淋巴結轉移、治療方式、Gleason評分以及治療前PSA是目前已知的與PCa患者生化復發有關的因素[16-18]。然而本研究的ROC曲線卻提示淋巴結轉移、治療方式、Gleason評分以及治療前PSA均無法準確預測生化復發。這是因為這些影響因素都屬于定性指標，僅適合用于傾向性評估，獨立預測PCa生化復發風險的準確性有限，因此無法針對每位病情不同的PCa患者預后做出準確預測。術前PSA雖然是定量指標，但其特異度較低[19]，易受患者本身的年齡或疾病狀態影響，包括前列腺檢查、炎癥等，無法獨立用于評估生化復發風險[20]。

超聲造影TIC參數PI和TTP在本研究中同樣是生化復發的獨立影響因素。本研究中復發組PCa超聲造影動脈期迅速高增強，增強強度高于周圍正常前列腺組織，這種增強模式可能提示PCa生化復發的風險[21]。復發組的TTP顯著低于未復發組，且PI顯著高于未復發組，這可能提示了復發組PCa多為富血供的低分化腫瘤。Zhu等[22]的報道同樣提示低分化腫瘤的TTP明顯低于高分化腫瘤；而復發組PI較高則說明存在復發風險的PCa腫瘤血供更多。但在預測患者復發方面，ROC曲線顯示雖然PI和TTP與傳統指標相比準確度較高，但仍然不足以獨立預測生化復發。

本研究結果表明淋巴結轉移、治療方式、術前PSA、Gleason評分、PI以及TTP均無法獨立預測PCa治療后5年內的生化復發。而基于超聲造影指標以及常見影響因素建立的列線圖模型可以準確預測PCa患者治療后生化復發的情況(C-index=0.935)，其準確性高于其他指標，同時也高于Shao等[23](列線圖C-index為0.740)建立的列線圖。筆者認為這可能是因為本研究的列線圖結合了超聲造影指標從而獲得了基于患者自身特點的數據，從而提高了預測準確性。臨床應用中醫生可以將本研究構建的列線圖中指標對應的分數相加得到總分，通過總分得到每位患者出現生化復發的風險。例如當1位患者合并淋巴結轉移、Gleason評分為8分、治療前PSA為10 μg/L、PI為20dB、TTP為15 s且采用內分泌治療時，列線圖的總分約為143,提示該患者治療后生化復發的概率約為70%。這有助于臨床及早干預、及時調整治療方案，避免或減少生化復發轉變為臨床復發。

本研究的不足在于列線圖的準確性僅依賴于本組資料的內部驗證，由于本研究數據有限，其結果可能存在偏倚，后續仍需要更大樣本量進行外部驗證其預測PCa患者治療后生化復發風險的準確性。未來筆者將通過大樣本多中心研究，對列線圖的準確性和可靠性進行驗證，以期用更詳細的研究來完善結論。

綜上所述，基于超聲造影指標聯合常見影響因素建立的列線圖有望準確預測PCa患者的生化復發情況，為臨床基于個體情況準確預測PCa生化復發提供理論依據。