王 琳,宣之東,錢星宇
河北省滄州市中心醫(yī)院超聲三科,河北 滄州061000
前列腺癌是最常見的泌尿生殖系統(tǒng)惡性腫瘤之一,也是男性癌癥死亡的第二大原因,近年來呈逐漸上升趨勢[1]。前列腺癌早期臨床癥狀不明顯,部分患者確診時多為中晚期。因此,提高診斷準(zhǔn)確率和及時性對術(shù)前診斷及預(yù)后評估有重要價值。直腸指檢、前列腺特異性抗原(porstate specafic artigen,PSA)、MRI、經(jīng)直腸超聲(transrectal of ultrasound,TRUS)引導(dǎo)下系統(tǒng)活檢等是目前篩查前列腺癌的主要方法[2]。直腸指檢對前列腺深部或較小病變不易觸診;受患者年齡、良性前列腺增生等因素的影響,血清PSA 值可能高于正常值,影響診斷[3];MRI 對前列腺癌診斷的特異度較高,但敏感度較低;TRUS 引導(dǎo)下系統(tǒng)活檢對前列腺癌診斷敏感度低,且因穿刺針數(shù)較多易誘發(fā)出血和感染[4]。前列腺癌早期病變組織即可出現(xiàn)硬度變化,高于周圍正常腺體組織[5]。剪切波彈性成像(shear wave elastagraphy,SWE)作為全新的超聲彈性量化技術(shù),可無創(chuàng)量化病變組織硬度信息[6]。本研究探討經(jīng)直腸SWE 結(jié)合彈性模量值在鑒別前列腺良惡性病變中的診斷效能,并分析不同水平彈性模量值[最大彈性模量值(Emax)、平均彈性模量值(Emean)、最小彈性模量值(Emin)]與PSA、Gleason 評分的相關(guān)性。
選取2018 年10 月至2021 年9 月在我院就診的121 例前列腺病變患者;年齡39~87 歲,平均(70.7±8.1)歲;血清PSA(18.91±9.16)μg/L。納入標(biāo)準(zhǔn):直腸指檢觸及結(jié)節(jié)/整個腺體僵硬,或TRUS 檢出1 個或多個結(jié)節(jié);行TRUS、經(jīng)直腸SWE、前列腺穿刺活檢或前列腺手術(shù)切除的患者;PSA≥4 μg/L。排除標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)病理證實為其他惡性病變。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核,患者均豁免知情同意。
采用SuperSonic Imagine Aixplorer 超聲診斷儀,經(jīng)直腸探頭SE12-3,頻率3~12 MHz。檢查前1 d灌腸,排空腸道,經(jīng)血清PSA 檢測后,行TRUS 檢查。患者保持左側(cè)臥位屈膝,將探頭插入直腸整體掃查2 次,記錄前列腺大小、是否存在異?;芈?,以及病灶大小、形態(tài)、回聲、血流情況、是否侵犯包膜等。
切換至SWE 模式,選擇TRUS 掃查可疑病灶,若無異常,則選擇前列腺最大橫切面進(jìn)行檢查,實時雙幅顯示彈性圖像和灰階圖像,彈性成像量程調(diào)整為70~90 kPa。取樣框分別放置于前列腺基、中、尖、兩側(cè),并根據(jù)前列腺大小設(shè)置取樣框,每個切面至少保持3~5 s 后,獲取彈性圖像。操作時,注意探頭輕觸直腸壁,避免施加外力。開啟Q-Box 測量功能,取樣框應(yīng)包括ROI,測量Emax、Emean和Emin。常規(guī)超聲與SWE 圖像均未顯示病灶時,選取最大橫切面腺體實質(zhì)的彈性模量值。以上操作均由2 名經(jīng)驗豐富的超聲科主治醫(yī)師進(jìn)行。
采用SPSS 22.0 軟件分析數(shù)據(jù)。符合正態(tài)分布的計量資料用表示,2 組間比較行獨立樣本t 檢驗。以前列腺活檢病理為金標(biāo)準(zhǔn),繪制ROC 曲線,計算AUC,采用DeLong 檢驗比較不同參數(shù)的AUC。彈性模量值與血清PSA、Gleason 評分的相關(guān)性行Pearson 相關(guān)分析。不同Gleason 評分組前列腺癌彈性模量值的比較采用方差分析,兩兩比較行LSD-t 檢驗。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
121 例中良性59 例(良性組),其中前列腺增生49 例、前列腺增生合并前列腺炎8 例、結(jié)核性前列腺炎2 例;惡性62 例(惡性組),其中前列腺癌59 例、尿路上皮癌2 例、肉瘤樣癌1 例。
惡性組Emax、Emean、Emin均顯著高于良性組(均P<0.05;表1,圖1、2)。Emax、Emean、Emin、PSA 對前列腺惡性病變的診斷效能見表2、圖3。其中,Emax與Emean的AUC 差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=1.031,P=0.331),且均高于Emin(Z=6.708,6.096;均P<0.01);血清PSA 與Emax的AUC 差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=1.856,P=0.589),而血清PSA 的AUC 與Emean及Emin差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=2.131,7.011;均P<0.05)。
圖1 良性前列腺炎的剪切波彈性成像(SWE)圖像 注:患者,男,58 歲,前列腺特異性抗原(PSA)為4.6 μg/L,SWE 圖像上前列腺回聲均勻分布,整體彈性低,最大彈性模量值(Emax)20.7 kPa,平均彈性模量值(Emean)17.7 kPa,最小彈性模量值(Emin)14.1 kPa,病理證實為前列腺炎圖2 前列腺癌的SWE 圖像 注:患者,男,57 歲,PSA 為26.62 μg/L,SWE 圖像上呈不對稱分布,病灶處硬,Emax 55.1 kPa,Emean 54.0 kPa,Emin 51.8 kPa,病理證實為Gleason 評分為7 分的腺癌圖3 Emax、Emean、Emin、PSA 診斷前列腺癌的ROC 曲線
表1 良性組與惡性組的PSA 水平及彈性模量值比較()
表1 良性組與惡性組的PSA 水平及彈性模量值比較()
注:PSA 為前列腺特異性抗原,Emax 為最大彈性模量值,Emean 為平均彈性模量值,Emin 為最小彈性模量值。
表2 Emax、Emean、Emin 及PSA 對前列腺惡性病變的診斷效能比較
惡性組Emax、Emean和Emin與血清PSA 水平呈正相關(guān)(r=0.781,0.632,0.517;均P<0.01)。Emax、Emean與Gleason 評分呈正相關(guān)(r=0.695,0.587;均P<0.01),Emin與Gleason 評分無相關(guān)性(r=0.163,P=0.191;表3)。
表3 不同Gleason 評分前列腺惡性病變的Emax、Emean、Emin 比較(kPa,)
表3 不同Gleason 評分前列腺惡性病變的Emax、Emean、Emin 比較(kPa,)
注:Emax 為最大彈性模量值,Emean 為平均彈性模量值,Emin 為最小彈性模量值。與<7 分組比較,*P<0.05;與7 分組比較,▲P<0.05。
約67%的前列腺癌臨床表現(xiàn)為多灶性或散發(fā)性,病灶沿前列腺包膜進(jìn)展的特性,使其不同于其他表現(xiàn)為明確結(jié)節(jié)的惡性腫瘤;前列腺癌易受多種因素影響,超聲表現(xiàn)復(fù)雜多變[7]。準(zhǔn)確鑒別前列腺病變的良惡性,對臨床治療方式的選擇及預(yù)后有重要價值。
Ageeli 等[8]認(rèn)為,前列腺癌病變區(qū)域組織硬度的改變可能早于形態(tài)學(xué)和血流分布的改變。Sharen 等[9]研究表明,前列腺癌變組織比正常組織硬度高。因此,準(zhǔn)確評估前列腺病變區(qū)域組織硬度對前列腺癌的診斷有一定價值。經(jīng)直腸實時SWE 可通過傳感器傳遞輻射脈沖,并不斷地聚焦于不同的組織深度,基于馬赫錐原理產(chǎn)生的橫波速率,獲得彈性模量參數(shù)的絕對值。與應(yīng)變彈性成像、聲輻射力脈沖成像等其他彈性成像相比,SWE 能自動分析組織硬度,且探頭可自行產(chǎn)生高頻聲波,對同一組織多次的測量結(jié)果一致性較好,可減少因主觀操作不穩(wěn)定產(chǎn)生的誤差[10]。
本研究在前列腺局灶性結(jié)節(jié)或回聲異常區(qū)域的彈性變化基礎(chǔ)上,采用SWE 測量并計算前列腺彈性模量值,量化直腸指檢所獲得的信息。本研究發(fā)現(xiàn),惡性組的前列腺彈性模量值Emax、Emean、Emin均顯著高于良性組(均P<0.05);進(jìn)一步行ROC 曲線分析顯示,Emax與Emean的AUC 差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.331),且均顯著高于Emin(均P<0.01)。說明當(dāng)前列腺發(fā)生癌變時,其病變區(qū)域組織硬度高于周圍正常組織區(qū)域,與Su 等[11-12]研究結(jié)果一致,提示彈性模量值可能與前列腺癌變存在密切相關(guān)性。
本研究發(fā)現(xiàn),惡性組前列腺彈性模量值(Emax、Emean、Emin)與血清PSA 水平呈正相關(guān);ROC 曲線分析顯示,Emax與血清PSA 的AUC 差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),而血清PSA 的AUC 均高于Emean和Emin(均P<0.05)。原因是PSA 作為前列腺癌篩查的重要指標(biāo),主要由尿道旁腺及前列腺腺泡細(xì)胞分泌,其在血液中表達(dá)水平通常較低,但隨病變程度加重,前列腺組織逐漸失去腺體屏障,從而導(dǎo)致PSA 水平升高,進(jìn)一步驗證了SWE 結(jié)合彈性模量值對前列腺癌的診斷有較高的臨床意義。
Gleason 評分目前廣泛應(yīng)用于前列腺癌的組織病理學(xué)分級,評分越高代表腫瘤細(xì)胞分化越差,病變惡性程度越高[13]。多項研究證實,Gleason 評分與前列腺癌病變程度密切相關(guān),且不同分期或浸潤程度的前列腺癌病變區(qū)域組織彈性和硬度存在差異[9,14]。本研究顯示,Gleason 評分與惡性組前列腺的彈性模量值Emax和Emean呈正相關(guān),Gleason 評分>7 分組Emax和Emean均高于其他2 組,而Emin與Gleason 評分無相關(guān)性(r=0.163,P=0191),進(jìn)一步比較Emax、Emean和Emin對前列腺癌的診斷效能發(fā)現(xiàn),Emin的AUC 僅0.587,敏感度和特異度均較低,不同Gleason 評分組前列腺癌的Emin差異無統(tǒng)計學(xué)意義。Emax、Emean和Emin對前列腺癌的診斷效能存在差異,可能與前列腺病變的病理基礎(chǔ)有關(guān),病灶區(qū)的腫瘤細(xì)胞合成并分泌大量蛋白酶,不斷侵犯前列腺組織,破壞正常組織細(xì)胞結(jié)構(gòu),當(dāng)癌組織替代正常腺體結(jié)構(gòu)時,微血管密度及腫瘤周圍膠質(zhì)沉積增加,致使結(jié)構(gòu)變致密,硬度明顯增高。鈣化、少數(shù)纖維化的良性病變等因素使部分良惡性病變組織硬度Emin區(qū)間重合,從而降低Emin對前列腺癌的診斷效能[15]。因此,Emax和Emean較Emin更能有效反映癌變組織硬度[5,16],對前列腺癌的診斷價值更高。臨床多使用Emax和Emean作為診斷前列腺癌的參考指標(biāo)。本研究還存在一定的局限性:樣本量較小,為單中心回顧性分析;前列腺癌常伴的前列腺增生、多灶性分布、腫瘤內(nèi)部缺血壞死等因素會影響SWE 定量分析的敏感度,后續(xù)可進(jìn)行多中心、大樣本的前瞻性研究。
綜上所述,SWE 結(jié)合彈性模量值可作為鑒別前列腺腫瘤良惡性的一個新方法,可提高前列腺癌的檢出率,并為該病的術(shù)前診斷、臨床治療方案選擇及預(yù)后判斷提供依據(jù)。