微血管密度在经直肠超声血流动力学检测鉴别诊断前列腺癌和慢性前列腺炎中的应用及其评价

卢凤迎,廖新红,李智贤,高 泳,李天宇

(1.广西医科大学第一附属医院超声科,广西南宁 530021;2.广西医科大学第一附属医院泌尿外科,广西南宁 530021)

微血管密度在经直肠超声血流动力学检测鉴别诊断前列腺癌和慢性前列腺炎中的应用及其评价

卢凤迎1,廖新红1,李智贤1,高 泳1,李天宇2

(1.广西医科大学第一附属医院超声科,广西南宁 530021;2.广西医科大学第一附属医院泌尿外科,广西南宁 530021)

目的:探讨微血管密度(MVD)在经直肠超声血流动力学检测鉴别诊断前列腺癌和慢性前列腺炎中的应用价值,为二者的鉴别诊断提供影像学依据。方法:共收集61例临床疑为前列腺癌患者,均经直肠超声扫查及超声引导下穿刺活检,病理证实38例前列腺癌和23例慢性前列腺炎,分组进行病例回顾性分析,对2组患者前列腺可疑病灶动脉收缩期峰值血流速度(Vs)和血运分级进行对比分析。对前列腺活检组织用CD34免疫组织化学染色后采用Weinder方法测定MVD。结果:前列腺癌组患者可疑病灶Vs和血运分级明显高于慢性前列腺炎组(P＜0.05)。前列腺癌组和慢性前列腺炎组MVD分别为46.70±13.87和34.38±7.28(P＜0.05)。前列腺癌(C＋D)期和(A＋B)期组MVD分别为56.99±12.85和39.97±10.21(P＜0.05);前列腺癌Gleason评分≥7分的Gleason高评分组和＜7分的Gleason低评分组MVD分别为53.79±13.30和36.96±7.24(P＜0.05)。前列腺癌可疑病灶Vs及血运分级与前列腺癌组织MVD呈显著正相关关系(r＝0.793,P＜0.05;r＝0.723, P＜0.05)。结论:超声影像显示的前列腺癌Vs和血运分级能较好地反映肿瘤组织内微血管的变化,且前列腺癌患者可疑病灶或血流丰富区Vs及血运分级明显高于慢性前列腺炎患者;Vs和血运分级可作为前列腺癌和慢性前列腺炎鉴别诊断的有用指标。

前列腺肿瘤;慢性前列腺炎;超声血流动力学;微血管密度

前列腺癌是男性泌尿系统最常见的恶性肿瘤。在美国,前列腺癌发病率位居第1位,约占所有恶性肿瘤的29%[1]。前列腺癌在我国的发病率也呈现快速上升趋势并伴有低龄化的趋势,有报道[2]估计2012年我国男性前列腺癌死亡率达到5.63/ 10万。前列腺癌与慢性前列腺炎均可导致前列腺特异性抗原(PSA)升高和前列腺增大,经直肠超声检查是前列腺癌早期诊断的重要方法之一,但是前列腺癌与慢性前列腺炎的二维超声表现缺乏特异性,早期诊断并不满意。目前国内外对于前列腺癌的超声表现已有较多研究[3-6],但是对于慢性前列腺炎的超声表现,尤其是前列腺癌和慢性前列腺炎鉴别诊断方面的研究较少。本研究旨在通过回顾性分析前列腺癌和慢性前列腺炎经直肠超声血流动力学表现与微血管密度(microvascular density, MVD)的关系,为二者鉴别诊断提供更丰富的影像学信息。

1 资料与方法

1.1 研究对象收集2013年4月—2014年1月广西医科大学第一附属医院泌尿外科收治的疑为前列腺癌患者61例,均经直肠超声扫查及超声引导下穿刺活检,病理证实为前列腺癌38例、慢性前列腺炎23例,分组进行病例回顾性分析。前列腺癌组38例,年龄58～84岁,平均年龄73.4岁;慢性前列腺炎组23例,年龄49～85岁,平均年龄63.6岁。前列腺癌病理检查均为腺癌,按Gleason评分将≥7分者作为高Gleason评分组,22例; ＜7分者作为低Gleason评分组,16例。前列腺癌临床分期根据Whitmore-Iewett分期系统分为: A＋B期(非浸润转移)23例,C＋D期(浸润转移) 15例。

1.2 经直肠超声采用GE LOG E9超声诊断仪(美国GE公司生产),EV8C4-S腔内探头,频率为4～8 MHz。检查时患者适当充盈膀胱,取左侧卧位,屈膝,双手抱住膝关节,充分暴露肛周会阴部位。在探头上涂少量耦合剂,套上乳胶套,插入肛门显示前列腺图像。横向及纵向二维扫查,观察并记录前列腺形态、大小、内外腺分界及有无结节(结节大小、形态、边界、回声和血流灌注情况等),腺体回声不均时结合彩色多普勒超声观察有无血流丰富区,测定前列腺病灶或血流丰富区动脉的收缩期峰值血流速度(Vs),详细观察相应处血运分级(将血流显示情况分为4级,0级:血流信号稀少,呈星点状;1级:血流信号稍多,呈短棒状、细枝状;2级:血流信号较丰富,呈枝状; 3级:血流信号较丰富,呈枝状、簇丛状[7])。

1.3 免疫组织化学法穿刺的前列腺标本用10%中性甲醛固定,点阵列石蜡包埋,4μm切片,二甲苯脱蜡,系列乙醇脱水,HE染色。应用单克隆抗体CD34对所有标本行免疫组织化学染色,所用抗体和试剂盒均购自福建迈新公司。采用链霉素抗生物素蛋白过氧化物酶连接法(SP法)。CD34染色判定标准及MVD测定:在前列腺间质区染成棕黄色的与周围其他组织有明显界限的内皮细胞或内皮细胞簇团或血管腔面积＜8个红细胞且管壁无肌层带,计为1个微血管。MVD测定参照校正的Weidner方法[8]进行,即先在低倍镜(×100)下观察整个切片,选择内皮细胞染色最密集的区域,即“热点”(hotspot),然后在高倍镜(×200)下选择5个不重复的视野,分别进行血管计数,计算其平均值作为该病例的MVD。凡管腔大于8个红细胞、炎性反应、肉芽、坏死区和带有较厚肌层的血管均不计入总数。

1.4 统计学分析采用SPSS 17.0统计软件进行统计处理。血流动力学指标Vs以±s表示,组间比较采用t检验;血运分级组间比较采用χ2检验;Vs与MVD的相关性采用直线相关分析,血运分级与MVD的相关性采用Spearman等级相关分析。

2 结果

2.1 2组患者经直肠超声表现本研究中前列腺癌和慢性前列腺炎患者的超声声像图表现均可分为局限型和弥漫型,具体如下:前列腺癌局限型二维超声表现为前列腺内1个或多个异常回声结节,以低回声为主,少部分为等回声或混合回声,形态不规则,分叶状改变,边界不清楚,呈毛刺样(图1A),彩色多普勒血流成像(color Doppler flow imaging,CDFI)表现结节内或边缘见较丰富血流信号,多为1～2级;前列腺癌弥漫型二维超声主要表现为前列腺形态失常、不规整,包膜连续性变薄甚至可中断,边界模糊,两侧不对称,内外腺之间分界不清,外腺区回声强弱不均匀(图1B), CDFI可见不对称异常血流丰富区。慢性前列腺炎局限型二维超声主要表现为前列腺内结节回声,多呈低或混合回声改变,边界清晰,形态尚规则(图2A),CDFI可见结节区无明显血流信号;慢性前列腺炎弥漫型二维超声主要表现为前列腺形态正常,轮廓清晰,两侧对称,内外腺之间分界欠清,腺体回声强弱不均匀(图2B),CDFI前列腺血流稍丰富或血流分布未见明显异常。

2.2 前列腺癌与慢性前列腺炎患者超声血流动力学指标前列腺癌组患者Vs明显加快,血供丰富,信号集中,簇状或者枝状;而慢性前列腺炎组患者血供稍丰富,稀疏分布于内、外腺,以外腺稍明显。前列腺癌组和慢性前列腺炎组患者Vs分别为(29.77±11.53)cm·s－1和(19.38± 4.78)cm·s－1,二者比较差异有统计学意义(P＜0.05)。前列腺癌组患者血运分级2级以上有14例,慢性前列腺炎组血运分级2级以上有6例,前列腺癌组血运分级明显高于慢性前列腺炎组(P＜0.05)。见表1和图3(插页六)。

图1 前列腺癌局限型(A)和弥漫型(B)超声表现Fig.1 Ultrasonic manifestations of focal prostate cancer (A)diffuse prostate cancer(B)

图2 慢性前列腺炎局限型(A)和弥漫型(B)超声表现Fig.2 Ultrasonic manifestations of focal chronic prostatitis (A)and diffuse chronic prostatitis(B)

表1 前列腺癌组和慢性前列腺炎患者超声血流动力学指标Tab.1 Ultrasound hemodynamic indexes of patients in prostate cancer group and chronic prostatitis group

2.3 前列腺癌和慢性前列腺炎患者的MVD在CD34免疫组织化学染色计数高倍镜(×200)下观察,前列腺癌患者前列腺组织中微血管密集丰富(图4A,见插页六);而慢性前列腺炎患者前列腺组织中微血管稀疏(图4B,见插页六)。前列腺癌组和慢性前列腺炎组MVD分别为46.70±13.87 和34.38±7.28,二者比较差异有统计学意义(P＜0.05);前列腺癌(C＋D)期和(A＋B)期组MVD分别为56.99±12.85和39.97±10.21,二者比较差异有统计学意义(P＜0.05);前列腺Gleason高评分组和低评分组MVD分别为53.79±13.30和36.96±7.24,二者比较差异有统计学意义(P＜0.05)。

2.4 前列腺癌血流动力学指标与MVD的关系前列腺癌可疑病灶Vs及血运分级与前列腺癌组织MVD呈显著正相关关系(r＝0.793,P＜0.05; r＝0.723,P＜0.05)。见表2。

表2 前列腺癌血流动力学指标与MVD的相关性Tab.2 Correlation between hemodynamic indexes and MVD of prostate cancer

3 讨论

前列腺在解剖上分为尿道周围带、移行带、中央带和外周带,其中中央带及外周带称为外腺区,前列腺癌与慢性前列腺炎均好发于此区。二者于单纯二维超声下表现缺乏特异性,多表现为外腺区的结节回声,或腺体回声强弱不均匀,二者的超声表现有重叠性,容易互相混淆,导致单纯的二维超声难以区分,这主要由于慢性前列腺炎以炎性增生为主,而前列腺癌同时伴有炎性增生存在。

前列腺癌是一种依赖于新血管生成的实体瘤,新生血管形成是肿瘤生长、浸润和转移的重要条件[9]。有研究[10]发现:当肿瘤体积生长超过1～2 mm3时,就出现因供给弥散距离过大而不能从周围汲取足够的氧和营养物质,但在肿瘤组织不断地释放肿瘤血管生长因子刺激自身情况下,就会产生新的血管生成以及建立异常血管结构,供应肿瘤细胞足够的氧和营养物质,使其生长速度迅速加快,逐渐向周围浸润;又因有了异常血管作为通路,肿瘤细胞可以进入血液循环进而发生血行转移的几率增大。房东亮等[11]研究发现:新血管生成在慢性前列腺炎中也会形成,是由慢性炎症过程中产生的一些生长因子和细胞因子促进炎症部位的血管生成以及组织结构的重建,但过程较缓慢。本研究结果表明:前列腺癌组患者的MVD明显高于慢性前列腺炎组,这是由于肿瘤增殖加速时,随血管生成增加,MVD也升高,而慢性炎症过程促进的血管生成相对是缓慢进行,MVD较低;前列腺癌的Gleason高评分组MVD高于Gleason低评分组, 在C＋D期高于A＋B期,即MVD随着前列腺癌Gleason评分程度和临床分期的升高而增加,差异具有统计学意义,这与王朝晖等[12]报道相似,说明MVD与前列腺癌的恶性程度、浸润和转移相关,可作为判断前列腺癌患者预后的指标之一。另外,本研究于显微镜下发现:慢性前列腺炎组织中新血管主要分布在间质或腺泡周围,而前列腺癌组织中血管分布无规律性。免疫组织化学技术测定的肿瘤组织内MVD是反映肿瘤内血管生成形态和功能的金标准[13],但其缺陷是必须依赖手术后或穿刺后的病理组织标本。因此,寻找一种能够无创伤且能在活体上对微血管的生成进行评估的影像学方法成为目前的研究热点。

有文献[14]报道:彩色多普勒超声显像能清晰地反映前列腺癌病灶血流灌注特点以及可以直观地显示前列腺整体血管走形及分布的情况,并通过双侧对比观察发现异常血流信号分布。而鉴于新血管生成在前列腺癌与慢性前列腺炎的病理基础不同以及这种血管分布与密度的差异,本文作者利用CDFI观察前列腺可疑病灶或者腺体回声不均匀区的血运丰富程度并测量血流速度,为两者的鉴别诊断提供依据。本研究中,前列腺癌的CDFI声像图表现为结节内血流丰富及Vs加快,外周带有不对称血流丰富区或有粗大穿透包膜的血流束。粗大的毛细血管和窦状间隙,血管壁无平滑肌仅含少量结缔组织,瘤细胞紧贴小血管壁,弹性低阻力高,并可在血管间形成动静脉短路的动静脉瘘,这些为肿瘤组织病灶内血流改变主要特点,可直接在CDFI检测的血管参数上反映异常[12]。MVD的高表达提供前列腺癌组织内丰富的血管,增高血运分级,并加快了Vs,保证癌灶有丰富的供应血量,最终导致癌灶的快速增长、浸润和转移。慢性前列腺炎病变多为弥漫性的腺体充血、水肿,因此CDFI显示慢性前列腺炎组的前列腺内部见呈弥散状地短棒状、短线状增多的血流信号。而慢性前列腺炎所产生的血流动力学改变是波及整个腺体,而不限于外腺,因此内、外腺整个腺体血流供应增加,外腺血流供应较内腺丰富[15]。本研究结果显示:慢性前列腺炎患者局限型病灶内或弥漫型血流信号增加,血流供应增多,但血流信号分布呈弥散,表明血管数量未见增加,前列腺癌患者血运分级和Vs均明显高于慢性前列腺炎组。这表明经直肠CDFI显示的血运分级、Vs的变化能较好反映肿瘤组织内MVD的变化。同时,本研究结果表明:前列腺癌病灶区或血运丰富区的Vs及血运分级均与MVD呈高度正相关关系。因此,在单纯二维经直肠超声基础上,结合CDFI观测前列腺可疑病灶或血流丰富区的血运分级和Vs,有助于鉴别前列腺癌与慢性前列腺炎,提高前列腺癌的超声诊断水平。

综上所述,经直肠CDFI显示的前列腺癌Vs和血运分级能较好地反映肿瘤组织内微血管的变化,且前列腺癌患者可疑病灶的Vs及血运分级明显高于慢性前列腺炎患者,可作为两者鉴别诊断的有用指标。

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Application of microvascular density in determination of transrectal ultrasound hemodgynamics in differential diagnosis of prostate cancer and chronic prostatitis

LU Feng-ying1,LIAO Xin-hong1,LI Zhi-xian1,GAO Yong1,LI Tian-yu2
(1.Department of Ultrasonography,First Affiliated Hospital,Guangxi Medical University,Nanning,530021,China; 2.Department of Urinary,First Affiliated Hospital,Guangxi Medical University,Naning 530021,China)

ObjectiveTo study the application value of microvascular density(MVD)in determination of transrectal ultrasound hemodgynamics in the differential diagnosis of prostate cancer and chronic prostatitis,and to provide imageological basis for their differential diagnosis.MethodsA total of 61 patients suspected of prostate cancer underwent transrectal ultrasound scan and ultrasound guided biopsy.38 cases of prostate cancer and 23 cases of chronic prostatitis were confirmed by pathology and retrospectively analyzed.The peak systolic blood flow velocity (Vs)and blood flow classification of the suspicious lesions were compared and analyzed.The MVD was observed by Weidner method with monoclonal antibody CD34 immunohisochemistry staning.ResultsThe Vs and the blood flow classification of the suspicious lesions in prostate cancer group were significant higher than those in chronicprostatitis group(P＜0.05).The MVD in prostate cancer group and chronic prostatitis group were 46.70±13.87 and 34.38±7.28,respectively(P＜0.05);the MVD in prostate cancer(C＋D)stage and(A＋B)stage were 56.99±12.85 and 39.97±10.21,respectively(P＜0.05);the MVD in prostate cancer with high Gleason score group and low Gleason score group were 53.79±13.30 and 36.96±7.24,respectively(P＜0.05).The Vs and the blood flow classification of the suspicious lesions of prostate cancer had a significantly positive correlation with the MVD(r＝0.793,P＜0.05;r＝0.723,P＜0.05).ConclusionThe Vs and the blood flow classification of prostate cancer by ultrasound can well reflect the changes of the micrangium in tumor tissue.The Vs and blood supply grade of suspicious lesions in the patients with prostate cancer are significantly higher than those in the patients with chronic prostatitis.They may be useful for the identification of prostate cancer and chronic prostatitis.

prostate neoplasms;chronic prostatitis;ultrasonic hemodgynamics;microvascular density

R445

A

2014-01-24

广西壮族自治区科技厅自然科学基金资助课题(2012GXNSFAA053110)

卢凤迎(1989－),女,壮族,广西壮族自治区柳州市人,在读医学硕士,主要从事前列腺疾病诊治方面的研究。

廖新红(Tel:0771-5356706,E-mail:1016524170＠qq.com)

1671-587Ⅹ(2014)05-1104-05

10.13481/j.1671-587x.20140538