PSA升高患者经直肠实时组织弹性成像鉴别诊断前列腺癌

詹 嘉 ，朱 隽 ，柴启亮，汪东亚，陈 悦

（复旦大学附属华东医院超声科，上海 2 00040）

前列腺癌（Prostate cancer，PCa）的发病率在我国逐年上升，据报道，1997—2008年PCa在中国恶性肿瘤发病率中的排名由第9位提升到第5位[1-2]。PCa确诊经治疗后，5年生存率能达到93%，10年生存率能达到72%。血清前列腺特异抗原 （Prostatespecific antigen，PSA）是目前 PCa的筛选试验，通常PSA≥4.0 ng/mL被认为是异常，但是一些良性前列腺疾病（前列腺炎，良性增生）也会引起PSA上升[3]。因此鉴别伴随PSA升高肿瘤的良恶性至关重要。本研究将探讨PSA升高患者经直肠弹性成像 （Rrealtime tissue elastography，RTE）鉴别诊断PCa的价值。

1 材料与方法

1.1 研究对象

2012年 1月—2013年 7月，PSA≥4.0 ng/mL，怀疑PCa预行穿刺活检的患者，术前未行任何治疗。依照PCa诊断流程[4]，将患者分为两组：1组：PSA≥10.0 ng/mL但常规超声未发现前列腺外周带存在明显结节的患者。2组：PSA≥4.0 ng/mL且超声发现前列腺外周带存在结节，同时结节直径≥1 cm的患者。

1.2 仪器和方法

1.2.1 仪器

采用西门子ACUSON S2000超声成像系统，探头型号EC9-4，频率4.0～8.0 MHz，具备实时组织弹性成像（Real-time elastography，RTE）功能。

1.2.2 检查方法

患者取左侧卧位，双手抱膝，先对其行直肠超声（TRUS）检查（灰阶声像图上探及外周带低回声区将其归为外周带结节组），然后进入到弹性成像模式，用双幅显示功能，同时观察灰阶超声图与弹性图。检查时无需对前列腺施压，依靠周边动脉自然搏动施压，弹性感兴趣区（Region of interest，ROI）首先包括整个前列腺，1组患者评估前列腺整体硬度，2组患者则将ROI置于外周带结节处，大于结节范围2～3倍，通过不同颜色反映各组织的相对硬度。由软到硬，分别为紫色一蓝色一绿色一黄色一红色。本研究综合国内外超声弹性成像在前列腺中的应用经验，结合本仪器的彩色弹性图谱特点[5]，前列腺弹性成像（ES）将其评为1～5分。1分：软，表现为紫色或蓝色，与周边组织难以区分；2分：较软，表现以紫色或蓝绿色为主，但部分区域表现为黄色与周边组织难以区分；3分：中等，表现以黄色为主，但部分区域表现为绿色与周边组织难以区分；4分：较硬，表现以红色为主，但部分区域表现为黄色与周边组织难以区分；5分：硬，表现全为红色，与周边组织分界明显。1组患者以前列腺整体作为该患者评分。2组患者以结节处评分作为该患者评分，如有多发结节，则独立计算。

表1 105个ES与病理结果对照

表2 RTE对1组和2组PCa的诊断结果（ES≥4分为诊断界值）

1.2.3 超声引导下前列腺活检穿刺

于RTE检查后当日进行，患者取截石位，距离肛缘12点钟方向以上1 cm左右旁开0.5 cm作为穿刺点。用1%利多卡因浸润麻醉前列腺包膜各方向及会阴穿刺皮下通道。采用18G自动穿刺活组织检查枪穿刺。1组患者采用10针穿刺方案：双侧基底部外周带各3针（外周带外侧+旁正中+正中）+双侧内腺各1针+双侧基底部外周带各1针。2组患者采用“10+X”针穿刺方案：在前者10针穿刺基础上对每个外周带结节加穿1针[6]。活检标本用10%甲醛固定，常规石蜡切片，每针活检组织分别装瓶记录，确保与超声所见相对应。

1.3 统计学处理

采用STATA 10.0统计软件包进行数据处理。率的比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。以前列腺活检病理结果为标准，绘制ROC曲线，评价其对患者的诊断效果。

2 结果

综合以往文献[7]制定本研究RTE图像质量评判标准：前列腺区域颜色稳定出现，具有良好的重复性，视为可判读图像；前列腺区域颜色闪烁、不稳定或与前列腺以外组织延续，均视为无效；结石及前列腺前纤维肌肉间质区虽表现为质硬，但不作为观察对象；RTE质量评价因子QF≥50。按此标准，90例患者图像可判读，最终入选。其中1组42例，年龄54～89 岁，平均（68.6±8.5）岁，PSA 10.0～105.2 ng/mL，平均（26.7±21.9）ng/mL；2 组 4 8 例，年龄 5 6～90 岁，平均 （70.4±7.8） 岁，PSA 4.2～150.2 ng/mL， 平均（18.4±26.1） ng/mL。

2.1 病理结果

1组42例中良性20例，其中良性增生15例，上皮内瘤3例，前列腺炎2例；恶性22例，均为腺癌，Gleason评分4～8分。2组48例63个结节中良性35个，其中良性增生15例27个，上皮内瘤2个，前列腺炎6个；恶性28个，均为腺癌，Gleason评分5～8分。

2.2 RTE成像结果

1组42例，获得42个评分，2组患者48例，获得63个评分结果见表1，RTE对两组患者前列腺良恶性判定ROC曲线下面积为分别为0.58和0.83（图1）。以RTE≥4分作为鉴别前列腺良恶性的诊断界值，对1组和2组的诊断的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值分别为68.2%，45%，57.1%，57.6%，43.7%和 85.7%，68.6%，76.2%，68.6%，85.7%，特异度、准确度、阴性预测值存在显著性差异（P<0.05）（表 2）。

图1 RTE对两组PSA升高患者前列腺良恶性判定ROC曲线。以敏感度为纵坐标，1-特异度为横坐标，1组ROC曲线下面积为0.58（图1a），2组ROC曲线下面积为0.83（图1b）。Figure 1. ROC curves of RTE in the differential diagnosis of PCa of two patient groups with raised PSA level.Ordinate means sensitivity,abscissa means 1-specificity.The areas under the ROC curve were 0.58 in lesion group 1(Figure 1a)and 0.83 in lesion free group 2(Figure 1b)respectively.

3 讨论

物体在外部压力作用下，组织较软的部分比较硬的部分更易发生形变，研究表明，前列腺恶性组织与良性及正常组织硬度存在差异，早期癌变在解剖结构发生变化之前其弹性已有改变[8]，而常规超声不足以显示这些病变。RTE能够根据弹性系数不同的组织，在施加外力后组织应变不同的原理，收集被测体某时间段内的各个信号片段，对压迫前后反射的回波进行分析，估计组织内部不同位置的位移，从而计算出变形程度，再将受压前后回声信号移动幅度的变化转化为实时彩色图像以色彩对不同组织的弹性进行编码，借其反映组织的相对硬度[9]。

而本次研究前列腺良性组织与恶性组织在ES＝1，2，5分时存在显著差异（表1）提示前列腺恶性组织可能较良性组织更加硬（图2）。已经证实：正常前列腺组织有正常的腺腔结构，内部质地均匀。而在PCa中，由于癌细胞的浸润导致前列腺内正常腺腔消失，结构致密，再加癌细胞促间质形成性反应，这些因素是使癌组织质地较正常及良性组织硬的病理基础。

RTE是一种无创的评价组织弹性的显像方式,具有简单、经济的优点，能提供前列腺内部组织硬度的信息，为鉴别诊断提供更多的依据。但是，RTE作为半定量分析方法，始终存在缺陷：①弹性评分依赖操作者主观判断，缺乏量化评分标准；②前列腺组织发生形变受到的外力，来源于周边动脉的搏动，因为不同患者的血压不同，不同患者组织硬度信息无法相互比较[9]；③良好弹性成像的展现需要建立在肿瘤周边存在正常组织，即具有“肿瘤－正常组织”硬度差的假设上，但是这一理论有时会失效：有的癌组织呈弥漫性生长，占据整个前列腺外周带，由于癌组织周围缺乏正常组织对照，RTE上前列腺会显得不十分“硬”（图 3a）；相反，有的 “正常”前列腺组织，病理提示常伴有慢性炎症，腺体萎缩及间质增生，引起组织硬度增加，RTE上反而显得非常 “硬”（图3b），这些都容易引起误诊。④已有学者提出，体积小于0.5mL的前列腺小结节应排除，认为没有临床意义[10]。实际操作中，经直肠超声探头频率较低（4～8 MHz），受限于分辨率，直径小于10 mm的结节，RTE成像不佳，而大于10 mm结节的患者PCa的各项检出率较无结节患者较高（表2）。

图2 2组前列腺RTE表现。图2a：旁正中低回声结节（箭头所指），RTE结节内全为红色，与周边组织界限清晰，ES＝5，活检病理：腺癌，Gleason 4＋4＝8分。图2b：右侧外周带低回声（箭头所指），RTE结节内紫绿色为主，但部分区域表现为黄色与周边组织难以区分，ES=2，活检病理：良性前列腺增生。Figure 2. RTE imaging of group 2.Figure 2a:TRUS showed a hypoechoic nodule in the peripheral zone of prostate(arrow indicated).RTE showed homogeneously red with clear boundary,ES evaluated 5.Pathological finding:adenocarcinoma,Gleason 4+4=8.Figure 2b:TRUS showed a hypoechoic nodule in the right peripheral zone(arrow).RTE showed predominantly purple or green,but some areas of yellow are present.The margins are not clearly identified from surrounding tissue.ES evaluated 2.Pathological finding:benign prostatic hyperplasia.

图3 1组前列腺RTE表现。图3a：RTE前列腺外周带表现为紫绿色相间，ES＝2分，活检外周带8针均为PCa，Gleason 4＋5＝9分。图3b：RTE前列腺整体全为红色，与周边组织界限清晰，ES＝5分，活检病理为前列腺炎。Figure 3. RTE imaging of group 1.Figure 3a:The whole peripheral zone of prostate showed predominantly purple or green in RTE imaging,ES evaluated 2.Pathological finding of 8 needles in prostate biopsy:adenocarcinoma,Gleason 4+5=9.Figure 3b:The whole prostate showed homogeneously red in RTE imaging,ES evaluated 5.Pathological finding:prostatitis.

综上所述，RTE在PSA升高患者，特别是外周带结节患者的PCa的鉴别诊断中具有重要价值。

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