第2.1版前列腺影像報告和數據系統對前列腺癌Gleason分級的預測價值

李志平 張永勝 崔鳳 沈建良 徐輝景 樂先杰 余克勤

前列腺癌是全球第二常見的男性惡性腫瘤，是第五大致死性腫瘤［1］。多參數磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）是目前檢測前列腺癌最佳的影像學檢查方法，對前列腺癌的檢出、定位、分期、危險分層處理和積極監測等方面發揮著巨大作用［2］。為了提高影像醫師評分的一致性，前列腺影像報告與數據系統（prostate imaging reporting and data system，PI-RADS）指導委員會在2019年發布了更新版PI-RADS V2.1，該版本主要修改了移行帶病變的評分標準，提高了彌散加權成像的評分權重［3］。PI-RADS評分是前列腺癌的重要預測因子，為臨床決定哪些患者需要進行活檢提供一定的依據，同時有助于避免不必要的活檢。筆者旨在探討PI-RAD V2.1評分對前列腺癌高、低Gleason分級的預測價值，并結合前列腺癌相關參數特征建立預測模型。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性收集2017年12月至2020年12月浙江中醫藥大學附屬杭州市中醫院與2020年1月至2020年7月浙江中醫藥大學附屬第一醫院疑似前列腺癌并進行MRI檢查的153例患者。（1）納入標準：①PSA升高或直腸指檢陽性；②MRI檢查序列包括軸位T1加權、T2加權、彌散加權、動態增強和矢狀位T2加權成像；③經前列腺穿刺活檢或根治性前列腺切除術，病理證實為前列腺癌，并且有具體的Gleason評分。（2）排除標準：①MRI圖像質量不佳或偽影較大，影響PI-RADS評分；②MRI檢查前進行過前列腺穿刺、手術或內分泌等治療。浙江中醫藥大學附屬杭州市中醫院的111例患者為訓練組，該組年齡為（74.261±8.916）歲，PSA為13，500（7,380，43,000）ng/mL，病灶直徑為1,690（1,260，2,580）cm，35例患者行根治性前列腺切除術，76例患者只進行穿刺活檢。浙江中醫藥大學附屬第一醫院的42例患者為驗證組，該組年齡為（74.476±9.216）歲，PSA為12,465（7,878，24,499）ng/mL，病灶直徑為1,449（1,288，1,892）cm。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，所有患者簽署知情同意書。

1.2 觀察指標 （1）MRI檢查方法：所有患者均采用3.0T MR（Discovery 750W 3.0T，GE Healthcare，Milwaukee，USA）掃描儀和32通道盆腔線圈進行檢查。掃描序列包括軸位T1加權、T2加權、擴散加權、動態增強MRI和矢狀位T2加權成像。DWI序列的b值為0～50 s/mm2、700～1,000 s/mm2，ADC圖源于DWI圖，根據標準單指數模型由各MR系統自動生成。（2）手術病理：經直腸超聲引導下10區系統穿刺活檢，由具有豐富經驗的泌尿科醫師進行穿刺活檢，并詳細記錄穿刺位置和進針深度。標本由病理科醫師進行診斷，并記錄相應的Gleason評分。如果患者同時有前列腺穿刺活檢和根治性切除術的病理結果，則選擇后者作為最終標準。（3）MRI圖像分析：由兩名經驗豐富的前列腺疾病MRI診斷放射科醫師在不知道臨床病史及病理的情況下按照PI-RADS V2.1評分標準對主要病灶進行評分。如果遇到評分結果不一致時共同協商決定。病變多發者，以主要病變評分即最高得分病變作為最終評分。腫瘤位置描述為，外周帶前列腺癌定義為腫瘤體積70%以上位于外周帶，移行帶前列腺癌定義為腫瘤體積70%以上位于移行帶。外周帶和移行帶前列腺癌指整個前列腺充滿腫瘤組織，難以區分來源于外周帶或移行帶。MRI腫瘤T分期在T2WI上進行，評估標準為：T1期，臨床表現不明顯或不易發現的腫瘤，前列腺包膜完整或未見異常；T2期，腫瘤局限于前列腺內，前列腺包膜完整；T3期，腫瘤局部外凸，前列腺包膜連續性中斷，神經血管束受侵，精囊腺受累；T4期，腫瘤侵及精囊腺以外的鄰近組織，包括膀胱、外括約肌、直腸、骨盆壁等。癌灶的直徑、ADC值由另外一名經驗豐富的前列腺疾病MRI診斷放射科醫師在熟悉臨床病史及病理結果的情況下，測量三次取平均值。對于多灶性前列腺癌，如果所有病灶的Gleason評分相同，對所有病灶進行評估，如果Gleason評分不同，僅僅評估Gleason評分最高的病灶。

1.3 統計學方法 采用SPSS 25.0軟件和Medcalc Versionl5.10.0軟件進行統計分析。采用Kolmogorov Smirnov檢驗對計量資料進行正態性檢驗，符合正態分布的資料用（±s）表示，非正態分布的資料采用中位數表示。計量資料采用t檢驗或Mann-Whitney U檢驗，計數資料采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗。采用多因素logistic回歸分析患者的年齡、PSA、PI-RADS V2.1評分和癌灶的直徑、位置、ADC值、MRI腫瘤T分期，篩選前列腺癌高、低Gleason分級的獨立危險因素，并構建模型。采用ROC評估預測模型的診斷效能?；诩s登指數確定其最佳的臨界值，及其對應的敏感度和特異度。采用Z檢驗比較各參數AUC間的差異性。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 訓練組、驗證組的PI-RADS V 2.1評分與Gleason評分比較 訓練組共有111例前列腺癌患者，高級別（Gleason評分≥4+3）69例，低級別（Gleason評分≤3+4）42例。驗證組共有42例前列腺癌患者，高級別（Gleason評分≥4+3）29例，低級別（Gleason評分≤3+4）13例。在訓練組中，PI-RADS V2.1評分2分1例；3分19例，其中2例為高級別前列腺癌；4分33例，其中16例為高級別前列腺癌；5分58例，其中51例為高級別前列腺癌。見表1。

2.2 構建前列腺癌高、低Gleason分級的預測模型 在訓練組中，總共有111例前列腺癌患者。納入患者年齡、PSA、PI-RADS V2.1評分和癌灶的直徑、位置、ADC值、MRI腫瘤T分期，經單因素分析顯示上述7種參數特征對前列腺癌高、低Gleason分級差異均有統計學意義（P＜0.05）。將上述參數特征全部納入多因素logistic回歸分析，篩選出PI-RADS V2.1評分和ADC值是前列腺癌高、低Gleason分級的獨立危險因素（OR=3.473、0.993，P＜0.05），并構建預測模型。見表2、3。

表2 訓練組前列腺癌患者相關參數特征的單因素分析結果

表3 訓練組前列腺癌患者相關參數特征的多因素logistic分析結果

2.3 外部驗證前列腺癌高、低Gleason分級的預測模型 訓練組預測模型診斷高級別前列腺癌的AUC為0.877，截點值≥-7.969時，其約登指數0.636，敏感度和特異度分別為0.826、0.810，高于PI-RADS V2.1評分和ADC值的AUC（0.830、0.784）、敏感度（0.739、0.768）、特異度（0.833、0.690）。該模型與PI-RADS V2.1評分、ADC值的AUC間差異均有統計學意義（Z=2.285、2.486，P＜0.05）。見圖1。驗證組預測模型診斷高級別前列腺癌的AUC為0.862，高于PI-RADS V2.1（0.838）、ADC值（0.748）。該模型與PI-RADS V2.1評分間差異無統計學意義（Z=0.717，P＞0.05），與ADC值的AUC間差異有統計學意義（Z=2.179，P＜0.05）。見圖2。

圖1 訓練組預測模型、ADC值及PI-RADS v2.1診斷高級別前列腺癌的ROC

圖2 驗證組預測模型、ADC值及PI-RADS v2.1診斷高級別前列腺癌的ROC

3 討論

Gleason評分是預測前列腺癌侵襲性和預后的重要標志之一，是目前應用最廣泛的前列腺癌分級系統，Gleason評分≤3+3通常被認為是低級別前列腺癌，Gleason評分≥7通常被認為是高級別前列腺癌［4］。最近，大量研究表明Gleason評分為3+4類型前列腺癌的預后更接近于Gleason評分為3+3類型前列腺癌，Gleason評分為4+3比Gleason評分3+4的前列腺癌生存率更差［5-6］。美國臨床腫瘤學會臨床實踐指南建議，Gleason評分為3+3和部分Gleason評分為3+4組別的前列腺癌可采取保守的治療，如動態監測的方式；而Gleason評分≥4+3的前列腺癌患者應采取更積極的治療方式，如前列腺根治性切除術、放化療、內分泌治療等，以延長患者的生存時間［7］。故術前鑒別高級別前列腺癌（Gleason評分≥4+3）、低級別前列腺癌（Gleason評分≤3+4）有重要臨床意義。

本研究納入患者年齡、PSA、PI-RADS V2.1評分和癌灶的直徑、位置、表觀擴散系數（ADC）值、MRI腫瘤T分期7種參數特征，在單因素分析中，這7種參數特征在前列腺癌高、低Gleason分級間差異均有統計學意義（P＜0.05），與以往的研究大部分是一致的［8］。PIRADS V2.1評分是目前PI-RADS的最新版本，該版本提出旨在提高前列腺癌的診斷效能和觀察者之間的一致性，PI-RADS V2.1在評價移行帶病變具有較好的觀察者間一致性和診斷準確性［9］。PARK等［10］對1,248例患者的1,406個病灶進行薈萃分析，PI-RADS v2.1評分診斷前列腺癌總的敏感度和特異度分別為87%、74%。在本研究訓練組中，移行帶前列腺癌51例，外周帶癌38例，移行帶和外周帶癌22例，PI-RADS V2.1診斷高級別前列腺癌的敏感度、特異度分別為0.739、0.833。

在多因素Logistic回歸分析中，只有PI-RADS V2.1評分和ADC值兩個參數是前列腺癌高、低Gleason分級的獨立危險因素。ADC值是評價前列腺癌侵襲性可重復的定量指標，可以提供有關腫瘤特征的定量信息［11］。在本研究中，高級別前列腺癌平均ADC值為701×10-6mm2/s，低級別前列腺癌平均ADC值為821×10-6mm2/s，ADC值診斷高級別前列腺癌的AUC為0.784，略低于PI-RADS V2.1評分的AUC（0.830），但兩者間沒有統計學差異。

PSA是臨床上前列腺癌最常用的篩查指標，然而在本研究多因素Logistic回歸分析中，PSA不是前列腺癌高、低Gleason分級的獨立危險因素?？赡苁且驗镻SA具有前列腺組織的特異性標志物，而并不具有前列腺癌特異度，一些良性疾病，如急慢性前列腺炎、良性前列腺增生和前列腺按摩等因素均可引起PSA升高［12］。在本研究中，MRI腫瘤期T分期不是前列腺癌高、低Gleason分級的獨立危險因素，可能是因為本研究MRI腫瘤分期T2期病例占比過大，也與高級別前列腺癌的侵犯程度有關，當高級別前列腺癌沒有侵犯前列腺包膜外組織，如神經血管束、精囊和遠端括約肌時，均被認為是T2期。

PI-RADS評分與多參數MR成像聯合使用可以提高前列腺癌的檢出率。VAN等［13］通過分析393例患者的臨床數據，納入年齡、PSA、直腸指檢、前列腺體積及PI-RADS評分等建立預測模型，該模型預測前列腺癌的AUC為0.88。CHEN等［14］通過分析316例前列腺癌患者，構建了基于PI-RADS V2在高級別前列腺癌的診斷模型，其敏感度、特異度、AUC分別為0.794、0.776、0.840。本研究聯合PI-RADS V2.1評分和ADC值構建的預測模型，其敏感度、特異度、AUC分別為0.826、0.810、0.877，本研究結果的敏感度、特異度、AUC均高于CHEN等的研究，可能是因為CHEN等是基于PI-RAS V2構建的預測模型，而本研究是基于PI-RAS V2.1構建的預測模型，也間接提示基于PIRADS V2.1構建的模型對高級別前列腺癌具有較高的診斷效能。本研究霍斯默-萊梅肖擬合優度檢驗結果為（χ2=4.976，P=0.760），提示該模型有較好的校準能力，并且在外部驗證組中得到了進一步證實。

本研究存在一些局限性。首先，本研究前列腺癌患者的病理大部分來自前列腺穿刺活檢，缺少全組織病理切片標本。其次，本研究為雙中心回顧性研究，由于病例數量的限制，將來仍需要更多中心、更大樣本量的研究來進行測試驗證，并開展前瞻性研究驗證該模型的可靠性。

綜上所述，PI-RAD V2.1評分對前列腺癌高、低Gleason分級有較高的預測價值，聯合PI-RAD V2.1評分和ADC值的預測模型可以提高高級別前列腺癌的診斷效能，為前列腺癌患者臨床診療方式的確定具有重要價值。