PI-RADS V2在3.0 T MR前列腺中央腺体癌诊断中的应用价值

李鹏，黄云海，张进，景晶

1 材料与方法

1.1 一般临床资料

收集我院2013年1月至2015年12月间50例前列腺癌(prostate cancer，Pca)患者的多参数磁共振成像(mutli-parameter magnetic resonance imaging，Mp-MRI)资料和临床资料，患者年龄58～86岁。临床表现：前列腺特异抗原(prostate specific antigen，PSA)升高，排尿困难，血尿和尿频。PSA：5.5～100 ng/ml。Pca穿刺标本Gleason评分：平均6.60分，范围6～9分。50例患者均经临床检查、实验室检查、影像学检查。影像学检查前未经任何治疗手段，均由穿刺活检取得病理结果，27例经根治术后，进一步病理切片证实。

入组标准：①临床疑诊Pca；②Mp-MRI检查符合前列腺影像报告和数据系统第2版(prostate image report and data system V2，PI-RADS V2)技术要求，图像资料完整；③穿刺活检术操作符合诊疗规范[1-3]，穿刺针数“10+X”，每一针穿刺标本均明确标注具体穿刺部位；④病理结果在MRI检查后8周内获得。排除标准：①不符合入组标准中任意一条者；②MP-MRI示中央腺体明显增生挤压外周带，使其形成外科包膜或T2WI两者结构无法分辨者；③病灶同时侵及中央腺体和外周带；④有显著包膜外侵犯者；⑤穿刺和(或)术后病理切片显示外周带有癌变者；⑥临床及实验室检查提示癌变，而穿刺及MR检查均未发现者。

1.2 检查方法

使用3.0 T SIEMENS Verio超导型全身磁共振成像系统，16通道表面相控线圈。常规扫描参数：①前列腺轴位FSE-T2WI：TR=450 ms，TE=15 ms；层厚：3 mm；层间隔：0.8 mm；FOV：240 mm×240 mm；覆盖整个前列腺和精囊。②矢状位和冠状位FSE-T2WI：TR=550 ms，TE=9.5 ms；层厚：3 mm；层间隔：0.8 mm；FOV：380 mm×380 mm。扩散加权成像(diffused weighted imaging，DWI)扫描参数：采用单次激发平面回波成像(single-shot echo planar imaging，SS-EPI)序列，TR=5700 mm，TE=90 mm；FOV：260 mm×260 mm；层厚：3.6 mm；层间隔：1 mm；b值=0、800 s/mm。动态增强扫描(dynamic contrast enhancement，DCE)参数：前列腺轴位，TR=5700 mm，TE=90 mm；FOV：260 mm×260 mm；矩阵：128×128；层厚：3.6 mm；层间隔1 mm；范围：包括整个前列腺；扫描同时经静脉团注射对比剂[钆双胺注射液，欧乃影，通用电气药业(上海)，剂量0.1 mmol/kg，速率2.5 ml/s]，前后分别注入20 ml生理盐水；总扫描时间：4～5 min。

1.3 病理检查

所用病例均采用相同穿刺方式，直肠超声引导下前列腺“10+X”点穿刺活检术，标准化穿刺10针基础上，对可疑区域加穿1～2针[1，3]。

1.4 图像分析和评分诊断标准

1.4.1 前列腺分割模型

结合穿刺中的10针定位标准，在前列腺纵轴上将前列腺自上而下3等分为底、体、尖3个部分，每一部分以正中线为界将前列腺中央腺体分成6个区域。将Mp-MRI各序列轴位层数除以3，得到前列腺底、体、尖3部分的层数，如不能整除，则去除上部靠近精囊腺层面或尖部外周带组织较少的层面。

1.4.2 Mp-MRI前列腺分区的预定义

有效预定义分区是指有相应病理结果匹配的前列腺分区，及对应的MP-MRI图像，由影像科医师、超声科医师及病理科医师取得一致意见，共同确认。无效预定义分区是指：①分区没有相应的病理结果；②分区位置与穿刺点不能完全匹配，或穿刺点不能匹配到对应的分区；③穿刺点不能明确在前列腺分带结构中的具体定位。

1.4.3 Mp-MRI图像分析和评分诊断标准

由两名参加工作10年以上从事MRI诊断的副主任医师作为观察者，采用盲法各自独立对入组病例的MP-MRI图像进行评分诊断，评分诊断标准：PI-RADS V2[2]。间隔4周后，2位观察者各自独立对入组病例图像进行常规阅片。常规阅片指不借助任何评分系统及辅助手段，凭主观经验阅片判断。

1.5 统计学方法

观察者间评分结果一致性采用Kappa检验，极佳：K＞0.80；高度：0.60＜K≤0.80；中度：0.40＜K≤0.60；低度：K≤0.40。用受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线分析观察者PI-RADS V2评分诊断前列腺中央腺体癌的效能，包括特异度、准确度、敏感度、阳性预测值、阴性预测值和约登指数。采用独立样本t检验比较PI-RADS V2评分诊断与常规阅片之间特异度、准确度、敏感度的差异，P＜0.05表示差异有统计学意义。

表1 前列腺分区相匹配的穿刺病理结果(例)Tab.1 Pathological results of prostatic partition matching(case)

表2 两位观察者的PI-RADS V2 评分诊断结果及常规阅片诊断结果(个)Tab.2 PI-RADS V2 scoring and routine examination of two observer (n)

2 结果

2.1 基于穿刺病理结果的前列腺分区预定义结果

50例患者均经穿刺活检取得的病理组织证实，27例患者在Pca根治术后经病理组织切片证实，其中病理证实癌的有32例，非癌的有18例。在总计300个前列腺分区中，中央腺体有效预定义分区237个，无效预定义分区107个(表1)。

2.2 观察者诊断结果一致性分析

两位观察者的PI-RADS V2评分诊断结果的一致性极佳(K=0.81～0.84)。两位观察者常规阅片的结果一致性为高度(K=0.65)，差异有统计学意义(P＜0.05)。以“4”为诊断“癌”的界值，两位观察者PI-RADS V2评分结果与常规阅片结果差异有统计学意义(P＜0.05)(表2)。

2.3 PI-RADS V2量表对前列腺分区评分诊断的效能分析

图1 73岁男性患者，PSA：32.0 ng/ml。A：T2WI中央腺体区不规则等信号结节；B、C：DWI结节样高信号，表观扩散系数(apparent diffusion coef ficient，ADC)低信号，最大径＞1.5 cm；D：病理结果：前列腺癌。医师PI-RADS V2评分：5分，常规阅片诊断为前列腺癌 图2 63岁男性患者，PSA：22.0 ng/ml。A：T2WI中央腺体区不规则等信号，结节最大径＜1.5 cm；B、C：DWI/ADC等信号；D：穿刺病理：前列腺炎症伴增生改变。医师PI-RADS V2评分：3分，常规阅片：前列腺癌可能Fig. 1 Male, 73 years old, PSA: 32.0 ng/ml. A: T2WI: irregular signal nodules in central gland region; B, C: DWI: hyper signal, ADC low signal,maximum diameter ＞1.5 cm; D: Pathological results: prostate cancer. PI-RADS V2: 5 points, regular reading: prostate cancer. Fig. 2 Male, 63 years old,PSA: 22.0 ng/ml. A: T2WI: irregular signal in central gland region, nodule maximum diameter ＜1.5 cm; B, C: DWI/ADC: normal signal; D: Pathology:prostatitis with hyperplasia. PI-RADS V2: 3 points, regular reading: probably prostate cancer.

表3 前列腺分区评分诊断结果Tab.3 Diagnostic results of prostatic partion

对PI-RADS V2评分诊断的5个等级进行诊断效能分析。ROC曲线结果显示，评分“4分”作为诊断癌的界值时，约登指数(正确诊断指数)最大，为0.573，诊断效能达到最优点(表3，图1、2)。PIRADS V2评分“4”分(最佳诊断界值)时的诊断效能与常规阅片差异有统计学意义(P＜0.05)，优于常规阅片。

3 讨论

前列腺癌是男性常见的恶性肿瘤，在世界范围内居男性所有恶性肿瘤第2位，在我国男性恶性肿瘤中排第6位[3]。磁共振成像具有无辐射、多序列、多参数和多方位成像的特点，是目前公认的最佳影像学检查方法[4]。前列腺癌多发生在外周带，同时有30%的前列腺癌发生在中央腺体区，且诊断困难[5]。

3.1 PI-RADS及PI-RADS V2 的产生背景及应用现状

Mp-MRI为影像科医师提供了多方位的影像学信息，使诊断的准确性得到提高的同时，也使影像科医师与临床医师之间对信息掌握程度出现了不对等，影像报告难以理解[2]。欧洲泌尿放射委员会(European Society of Urinary Radiology，ESUR)在2012年推出了《ESUR prostate MR guidelines 2012》，提出了“PI-RADS”的概念，目的在于规范化、标准化前列腺Mp-MRI报告，减少模糊的影像描述，便于更好地与泌尿外科医生之间的沟通[2，4]。2014年，ESUR推出了PI-RADS V2，对第1版PI-RADS作了进一步修改和完善。PI-RADS V2主要基于ESUR专家的经验共识，准确性还有待于大样本量研究资料的进一步证实。Moritz等[6]报道诊断中央腺体区病灶的ROC曲线下面积为0.82～0.85，PI-RADS V2为0.75～0.77，敏感度提高，特异度减低。曾浩等[7]研究发现PI-RADS V2检出移行带Pca的诊断效能较PI-RADS有所提升，敏感度提高，特异性有所减低。特异度减低分析原因可能为：PI-RADS V2降低了DWI及DCE在Mp-MRI诊断中央腺体癌中的权重，第1版各个参数的权重是一致的，DWI及DCE提高了诊断的特异度[8]。

3.2 PI-RADS V2检查序列的构成及优化运用

《ESUR prostate MR guidelines 2012》[4]对Mp-MRI的设备条件的基本要求是：3.0 T磁共振设备配备专用盆腔相控线圈，可以达到最佳的诊断图像要求。Mp-MRI是在常规T1WI及T2WI的基础上，增加功能MRI检查序列DWI、DCE、磁共振波谱成像(magnetic resonance spectrum imaging，MRSI)等，为病变的诊断提供多个序列的诊断信息。Moritz等[6]研究表明将MRSI纳入PI-RADS评分系统中进行评分诊断研究，相比PI-RADS V2中的T2WI、DWI和DCE各序列联合评分诊断，MRSI并未显著提高Pca诊断的准确度。胡毅等[8]研究发现，联合应用T2WI+DWI+DCE在PI-RADS V2 评分诊断中的应用价值高于单一序列。参照之前的研究结果，笔者认为，中央腺体区的评分诊断虽以DWI为主导，但同时参考T2WI及DCE 仍是非常必要的。

3.3 PI-RADS V2的诊断效能及诊断结果一致性

本研究中应用PI-RADS V2在中央腺体区癌的诊断较常规阅片有较高的准确度(应用PI-RADS V2的准确度为78.9%，常规阅片的准确度为65.4%)，与Barentsz等[9]的研究结果相符，可能原因为：良性前列腺增生大多数发生在该区域，同时约30%的前列腺癌发生在中央腺体[1]，而良性前列腺增生和炎症的Mp-MRI信号特征可类似于癌灶，使得中央腺体癌灶的检出要难于外周带[10]。中央腺体癌较外周带癌灶缺少特征性表现，更大程度上依赖医师的经验积累，而PI-RADS V2针对各序列的异常征象进行标准化，使得如何判断图像表现是否异常更容易判断，更容易接受，医师之间更容易达成共识。Arnaldo等[11]和Rosenrantz等[12]分别用病理大切片验证PI-RADS V2对中央腺体Pca的诊断效能，结果表明，PI-RADS V2在中央腺体癌中的诊断结果与最终病理结果的一致性的K值为0.85，是Pca有效的评分诊断方法。

PI-RADS V2是带有一定客观性的主观评分诊断评价标准[13]，本研究结果显示同年资医师间对中央腺体癌分别应用PI-RADS V2进行评分诊断结果的一致性较高，与Barentsz等[9]的研究结果相符。

本研究的不足：文中两位观察者资历相仿，而不同临床经验医师间应用PI-RADS V2评分诊断结果的一致性有待于进一步研究，不同年资的医师标准图像的解读存在差异，以及对前列腺不同分带中癌灶诊断效能的差异也有待深入的研究。