多模態超聲鑒別前列腺良惡性病變的診斷價值

趙云鵬，馬振縣，王 臻，聶 芳

蘭州大學第二醫院超聲醫學中心，甘肅 蘭州 730000

前列腺癌（prostate cancer，PCa）正成為全球老年男性發病率第一、死亡率第二的癌癥［1］。由于早期PCa的惰性表現，多數患者發現病變時已進展到晚期。目前多參數磁共振成像是指南推薦診斷PCa性能較佳的影像學方法［2-3］，但由于其成本及相關造影劑禁忌證的限制，在基層醫院的普及度并不高。因此，需要一種更為便捷經濟的影像學方法作為補充檢查［4］。

超聲是一項被廣泛使用的診斷前列腺疾病的影像學方法，它具有經濟、便捷、患者耐受良好等優點，并且近年來隨著超聲造影、彈性成像等超聲新技術的發展，超聲對前列腺疾病的診斷效能也有較大提升［5］。本文旨在研究多模態超聲鑒別前列腺良惡性病變的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集2020年6月—2023年3月蘭州大學第二醫院超聲醫學中心行前列腺經直腸超聲檢查的228例患者，共228個可疑病灶。納入標準：① 血清總前列腺特異性抗原（total prostatespecific antigen，tPSA）水平＞4.0 ng/mL或直腸指檢觸及結節；② 未行前列腺穿刺；③ 臨床及超聲相關資料完整。排除標準：① 存在前列腺手術史或放化療治療史；② 超聲造影劑、藥物過敏；③ 因直腸手術史或個人原因拒絕經直腸超聲檢查。本研究獲得醫院倫理委員會批準，所有參加本研究的患者均已簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

采用美國GE公司的E9超聲診斷儀，配RIC5-9-D直腸凸陣探頭（頻率5～9 MHz），以及日本Canon公司的i800超聲診斷儀，配11C-3直腸凸陣探頭（頻率4～11 MHz）。囑患者排空膀胱及直腸，取左側臥位，將探頭輕柔地置入患者直腸內，清楚地顯示前列腺橫斷面，自基底部斷面向尖部斷面緩慢掃查，確保無掃查盲區，對可疑病灶所在斷面及最大斷面留取圖像（圖1A）。采用彩色多普勒血流成像（color Doppler flow imaging，CDFI）觀察血流分布情況。采用多普勒基線評分法對可疑病灶的血流信號進行分級［4，6］：1級，正常表現（僅在包膜及尿道周圍存在血流信號）；2級，可能正常（從包膜分支延伸的對稱性徑向血流信號）；3級，不確定（外腺血流輕微不對稱或血流信號輕度增多）；4級，可能的癌癥（外腺血流明顯不對稱或血流信號明顯增多）；5級，高度可疑的癌癥（局灶性不對稱或不規則型增多的血流信號，圖1B）。開啟經直腸實時彈性成像（transrectal real-time elastography，TRTE）模式，探頭規律輕壓腺體1～2次/s，彈性圖內出現穩定的曲線波形，曲線波上下極不超過標準平行線為質控良好，保存質控良好的圖像并采用前列腺超聲應變彈性5分法［7］對可疑病灶的彈性情況進行分級（圖1C）。沿患者左臂肘正中靜脈建立靜脈通路開啟造影模式，機械指數設定為0.2～0.3，聚焦于可疑病灶所在的層面，團注造影劑聲諾維（SonoVue）2.4 mL，使用5 mL生理鹽水沖洗管壁，同步啟動計時器，記錄動態影像150 s（圖1D）。

圖1 前列腺多模態超聲圖像

1.3 超聲引導下前列腺穿刺活檢

患者腰麻后取截石位，會陰部消毒，行12核心系統活檢，對可疑病灶所在區域額外取2～3針組織，取出的組織立即放入40%甲醛溶液中固定，標記穿刺部位后送病理學檢查。

1.4 圖像分析

所有超聲圖像由2名經驗豐富的超聲科醫師進行全面掃查及圖像分析，識圖賦分時對病理學檢查結果未知。

1.5 統計學處理

采用SPSS 26.0進行統計學分析，符合正態分布的連續數據以±s表示，兩組正態分布連續數據采用t檢驗進行比較，多組正態分布數據使用方差分析進行比較；不符合正態分布的以M（P25，P75）表示，兩組非正態分布連續數據使用Wilcoxon檢驗進行比較，多組非正態分布連續數據使用Kruskal-Wallis檢驗進行比較；計數資料以n（%）表示，采用χ2檢驗或Fisher精確概率檢驗進行比較。將組間差異有統計學意義的因素納入二元logistic回歸模型（向后逐步法），對模型擬合度以Hosmer-Lemeshow擬合優度檢驗，建立受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線并計算曲線下面積（area under curve，AUC）。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 患者基線特征

病理學檢查結果顯示，114例患者病灶為良性，其中85例患者為良性前列腺增生，8例患者為前列腺炎，18例患者為前列腺增生伴前列腺炎，3例患者為肉芽腫性前列腺炎；114例患者病灶為惡性，其中112例患者為前列腺腺癌，2例為前列腺神經內分泌癌。

2.2 臨床及超聲特征

2.2.1 臨床、常規超聲、彈性成像及超聲造影特征單因素分析

良惡性組間比較顯示，年齡、前列腺體積、tPSA、游離前列腺特異性抗原（free prostatespecific antigen，fPSA）、前列腺特異性抗原密度（prostate-specific antigen density，PSAD）、病灶回聲、有鈣化、內外腺分界不清晰、外腺實質回聲不均勻、包膜不光滑完整、多普勒基線評分法＞2、應變彈性5分法＞2差異有統計學意義（P＜0.05）；fPSA/tPSA、雙側葉不對稱、突入膀胱、有篩狀結構、有中線結構等差異無統計學意義（P＞0.05）。超聲造影特征中始增時間（造影劑開始增強時間）、始增速度（相較于周圍正常前列腺組織，病灶內造影劑開始增強時間）、造影峰值強度、廓清時間（造影劑開始廓清時間）、廓清速度（相較于周圍正常前列腺組織，病灶內造影劑開始廓清時間）差異有統計學意義（P＜0.05）；病灶增強形態（是否均勻）、存在無增強區差異無統計學意義（P＞0.05，表1）。

表1 臨床、常規超聲、彈性成像及超聲造影特征n（%）

2.2.2 多因素logistic回歸分析

將單因素分析中P＜0.05的特征納入二元logistic回歸模型，結果顯示，PSAD、病灶包膜不光滑完整、應變彈性5分法＞2、始增速度為快進、峰值強度為高增強是PCa的獨立危險因素。

以獨立危險因素為自變量，病理學檢查結果良惡性為因變量建立聯合診斷的回歸方程：Logit（P）=2.11X1+2.36X2+1.719X3+1.746X4+3.268X5-5.964，X1為PSAD；X2為包膜是否光滑完整（0：光滑完整，1：不光滑完整）；X3為超聲應變彈性5分法（0：≤2，1：＞2）；X4為始增速度（0：慢進或等進，1：快進）；X5為峰值強度（0：低增強或等增強，1：高增強）。Hosmer-Lemeshow擬合優度檢驗模型顯著性為0.967，表明模型擬合度優異（表2）。

表2 多因素logistic回歸分析

2.2.3 單一超聲特征及聯合診斷模型對前列腺良惡性病灶的診斷價值

繪制ROC曲線并計算AUC，PSAD、病灶包膜不光滑完整、應變彈性5分法＞2、始增速度為快進、峰值強度為高增強及五者聯合鑒別前列腺良惡性的AUC分別為0.881、0.627、0.743、0.701、0.620及0.936（P＜0.05），聯合診斷模型的AUC均高于單個特征。PSAD的截斷值、靈敏度、特異度及約登指數分別為0.418，0.872、0.830及0.702。聯合診斷模型的截斷值、靈敏度、特異度及約登指數分別為0.405、0.947、0.792及0.739（圖2）。

圖2 臨床、常規超聲、彈性成像及超聲造影特征及聯合應用的ROC曲線

3 討 論

PCa已逐漸成為威脅老年男性健康的第一大癌［1］，但由于其早期的惰性變現，多數患者發現時已進展為較高級別的PCa，因此，PCa的早期篩查尤為重要。PSA是一種被廣泛接受用于篩查診斷前列腺腫瘤的實驗室指標，但一些前列腺良性病變也會導致PSA水平的升高，因而PSA鑒別前列腺良惡性病變的靈敏度尚可，但特異度較低［8］。PSAD是PSA的一種衍生指標，指PSA與前列腺體積的比值［9］。有研究［10-11］指出，PCa患者的前列腺體積較前列腺良性病變患者更小，因此PSDA較PSA可以更好地鑒別前列腺良惡性病灶。本研究中，PSAD是PCa的獨立預測因子，其靈敏度和特異度為0.872和0.830，AUC為0.881，當PSAD大于0.418時，對病灶的判斷更趨向于惡性，符合上述解釋。除此之外，良性病灶大多不會破壞包膜，其包膜大多光滑完整，部分高級別惡性病灶侵襲性強，突破包膜者更為常見，但也有小部分患者因前列腺增生癥導致腺體體積過大，突破包膜而突入膀胱。PCa癌灶通常血供更為豐富，CDFI可以觀察組織內血流分布情況［12］，本研究采用多普勒基線評分法對可疑病灶的血流信號進行分級，以血流分級大于2級為陽性結果，檢出PCa的靈敏度和特異度分別為0.816和0.622，但血流分級并非PCa的獨立預測因子，其原因可能為前列腺腫瘤常伴有微小血管的形成，而CDFI沒有較佳的微小血管的檢測能力［13］。

PCa的發生、發展伴隨著細胞密度的增加以及膠原物質的沉積，使癌灶相較于正常前列腺組織密度更大，組織更硬［12］。本研究采用Xu等［7］創立的前列腺超聲應變彈性5分法對TRTE圖像進行分析，以彈性分級大于2級為陽性結果，檢出PCa的靈敏度和特異度分別為0.746和0.675，且彈性分級大于2級為PCa的獨立預測因子，AUC為0.743，與Xu等的研究結果相似。TRTE是一種較好的鑒別前列腺良惡性病變的超聲模式，劉玉珊等［13］的研究中，TRTE對PCa診斷的靈敏度和特異度分別為90.1%和80.6%。Ma等［14］的研究表明，前列腺TRTE引導靶向活檢的每個核心癌癥檢出率（44%）顯著高于系統活檢（30%）。此外，有研究［15］顯示，當前列腺體積過大或出現鈣化灶時，會影響TRTE對癌灶的檢測能力。本研究中并未除外前列腺體積過大的患者及存在大量鈣化灶的患者，可能是本研究TRTE鑒別前列腺良惡性病變靈敏度和特異度不高的原因。

超聲造影利用造影劑微泡背向散射產生的非線性信號，改善微血管的檢測及成像效果，通過顯示病灶內微循環灌注達到診斷目的［16］。本研究中惡性病灶相較于良性病灶，始增時間早，增強速度快，峰值強度高，同時廓清時間早，廓清速度快。這可能與前列腺惡性病灶新生血管豐富，且多由動脈供血有關［17］。其中，病灶始增速度為快進、峰值強度為高增強為PCa的獨立預測因子，兩者鑒別前列腺良惡性病變的靈敏度分別為0.702、0.798，特異度分別為0.842、0.658，AUC分別為0.701、0.620。聯合兩個超聲造影特征，靈敏度、特異度及AUC為可分別達0.860、0.860及0.757，具有較高的診斷效能。

此外，本研究存在一定局限性。首先，本研究為單中心回顧性研究，樣本量較小，尚需要更大樣本量研究進行驗證。其次，本研究僅停留于前列腺良惡性疾病的鑒別診斷，未對惡性病灶分層研究。下一步研究應擴大樣本量，聯合臨床及超聲定性定量參數對臨床顯著性PCa與非顯著性PCa進行進一步分層研究。

綜上所述，PSAD、病灶包膜不光滑完整、前列腺超聲應變彈性5分法＞2分、超聲造影提示病灶造影劑呈快進及高增強對前列腺良惡性病灶具有較高的診斷效能，多種超聲模式同時應用可提高PCa的診斷效能。