剪切波弹性成像在前列腺癌诊断中的价值

巫明钢 卢漫 何发伟 成雪晴 李婷婷 李娟 胡紫玥

（1 成都中医药大学,四川 成都 610072;2 电子科技大学医学院附属肿瘤医院（四川省肿瘤医院）超声医学中心）

前列腺癌的早诊断早治疗在降低患者的死亡率方面尤为重要〔1〕。目前前列腺癌的主要检查方法包括:血清前列腺特异性抗原检测、直肠指检、经直肠超声检查、多参数磁共振、超声引导下系统性活检穿刺等〔2～5〕。剪切波弹性成像作为一种超声新技术，能反映并量化不同组织的硬度〔6〕，目前在肝脏、乳腺和甲状腺疾病诊断中的应用已较为成熟〔7〕，但在前列腺疾病诊断中的价值仍值得探索，且国内尚未见有关前列腺癌剪切波弹性值与病理Gleason 评分相关性的报道。本文探讨超声剪切波弹性成像在前列腺癌诊断中的价值及剪切波弹性值与Gleason评分的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取电子科技大学医学院附属肿瘤医院（四川省肿瘤医院）2017 年5 月至2019 年1月门诊及住院怀疑前列腺癌的患者134 例，平均年龄（70.07±7.20）岁，所有患者行前列腺特异性抗原检测、经腔内超声、剪切波超声弹性成像检查，超声引导下穿刺活检或手术治疗。纳入标准:①前列腺特异性抗原（PSA）异常；②经直肠指检异常；③经腔内超声检查或多参数磁共振检查结果异常。排除标准:①诊断明确的患者；②接受相关治疗的患者。

1.2 仪器与方法 使用Supersonic Imaging Aixplorer 型彩色多普勒超声诊断仪，SE12-3 型探头，探头频率3～12 MHz。患者取左侧卧位，套上探头套后，经直肠扫查前列腺并测量体积，自前列腺基底部至尖部依次扫查，寻找可疑病灶，发现结节后，仔细观察结节的形态、大小、边界、回声、血流分布等情况；然后，切换至剪切波弹性成像模式，使取样框尽量覆盖整个前列腺尤其是可疑病变区，静置3～5 s，待图像质量稳定后，测取感兴趣区杨氏模量值并记录。未发现可疑病灶者，则在尖部、中部、基底部分别取图并测量硬度最高及最低处的杨氏模量值，测量3次取平均值记录杨氏模量平均值（Emean）。

1.3 统计学方法 采用SPSS19.0 软件，以穿刺或手术病理结果为金标准，构建剪切波弹性成像鉴别前列腺癌与前列腺良性病变的受试者工作特征（ROC）曲线，并计算曲线下面积（AUC），以Youden指数确定Emean 诊断前列腺癌的最佳临界值，并计算其敏感性、特异性，采用秩相关分析杨氏模量值与Gleason 评分相关性。

2 结果

2.1 PSA 水平 134 例怀疑前列腺癌患者中病理证实前列腺癌109 例，其中2 例合并小细胞内分泌癌。前列腺良性病变25 例，其中前列腺增生22 例，前列腺炎3 例（2 例为肉芽肿性炎）；前列腺癌患者平均PSA 为（94.10±130.37）ng/ml，前列腺良性病变平均PSA 为（12.65±11.90）ng/ml，差异有统计学意义（P＜0.05）。

2.2 经直肠二维超声表现 前列腺癌患者病灶位于外腺区56 例，内腺区33 例，同时累及内外腺20例。109 例前列腺癌患者二维超声检出35 例，其中19 例病灶呈低回声，6 例呈稍高回声，10 例回声不均匀。前列腺癌患者前列腺平均体积为（33.72±7.38）cm3，前列腺良性病变患者的前列腺平均体积为（33.02 ±5.02）cm3，差异无统计学意义（P＞0.05）。增生病灶均位于内腺，炎性病灶均同时累及内外腺。25 例前列腺良性疾病患者二维超声检出12 例，其中低回声5 例，稍高回声5 例，回声不均匀2 例。二维腔内超声的诊断准确率为35%，敏感度及特异度分别为32%、48%。

2.3 剪切波弹性成像 前列腺癌患者Emean 为（110.29±33.49）kPa（见图1），前列腺良性病变患者Emean 为（77.83±29.56）kPa，差异有统计学意义（P＜0.05）。其中外 腺区前 列腺癌Emean 为（104.53±35.06）kPa，内腺区前列腺癌Emean 为（118.18±35.06）kPa，无统计学差异（P＞0.05）。

图1 前列腺癌和前列腺良性病变剪切波弹性模量

2.4 前列腺癌病理Gleason 评分与前列腺杨氏模量值相关性 根据病理Gleason 评分，其中Gleason评分6 分8 例，Emean 为（77.10±25.93）kPa；7 分37例，Emean 为（103.03 ±31.36）kPa；8 分25 例，Emean 为（114.21±29.69）kPa；≥9 分39 例，Emean为（121.48±33.96）kPa。Emean 与病理Gleason 评分呈正相关（r=0.345，P＜0.05）。见图1。

2.5 Emean 诊断前列腺癌的ROC 曲线 AUC为0.76（P＜0.001），95%CI0.658～0.856，Emean 最佳临界值79.80 kPa，敏感度及特异度分别为83.5%及50.0%。见图2。

图2 剪切波弹性成像测量前列腺Emean诊断前列腺癌的ROC 曲线

3 讨论

血清PSA 检测是使用最广泛的前列腺癌普查工具。但良性前列腺增生（BPH），在炎症、射精、经直肠指检、前列腺活检、插尿管后均可致使PSA 水平增高，故其缺乏特异性。且部分确诊前列腺癌的患者，其血清PSA 值在正常范围内〔8〕。仅依靠其诊断前列腺癌具有较大的局限性。近年，有研究证实了血清PSA 联合超声造影等其他影像检查方式可提高前列腺癌的检出率〔9，10〕。经直肠指检具有操作简单、经济及可重复性强的优点，但通过操作者主观感受判断前列腺组织软硬度及有无结节，并且只能触诊到前列腺紧邻直肠部分是其明显的缺点。多参数磁共振诊断前列腺癌的敏感性及特异性均较高〔11〕，但其耗时长、费用高，不利于筛查。前列腺经直肠超声因廉价、方便、易获得等优势，用于前列腺癌的筛查。但经直肠超声诊断前列腺癌的敏感性及特异性均较低〔11，12〕，提高诊断准确性的新方法值得探究。研究发现，前列腺癌组织的质地改变在发生明显地形态学、血流分布改变前就已经发生，这是超声弹性成像先于其他影像学发现、定位早期前列腺癌的基础〔13〕。

超声弹性成像根据力的产生方式分为应变弹性成像与剪切波弹性成像。应变弹性成像依靠人工手动产生应力，有主观性比较强、对操作者要求高、重复性差等缺点。相比之下剪切波弹性成像技术的优势是其通过超声探头自动产生的剪切波对组织产生压力，排除主观性影响，重复性更佳；可对组织硬度进行量化，获得定量资料；不需要训练操作者手动产生对组织的压力，使弹性成像学习时间大大减少。研究结果显示，在鉴别前列腺良恶性病灶中，二维腔内超声成像的敏感性为36%～58%〔14〕，而超声剪切波弹性成像的敏感性为（90%～96.2%）〔15～17〕。本研究结果说明剪切波弹性成像在前列腺癌诊断是有一定优势的。

病理Gleason 评分对前列腺癌预后的预测功能在大量的临床、长期随访工作中得到证实〔18〕。本研究显示Emean 与病理Gleason 评分呈正相关，与Woo 等〔19〕的研究结果一致，说明前列腺癌相关质地改变与细胞分化程度有一定的相关性，剪切波成像有望在前列腺癌发生、发展、预后评估中起到一定作用。

Barr 等〔15〕研究使用的是Emean 37 kPa 作为鉴别良恶性的临界值。Boehm 等〔20〕研究通过制作ROC 曲线获得最佳Emean 临界值为50 kPa，相应的敏感性、特异性分别为81.0%、69.1%。本研究的Emean 临界值高于其他研究，推测可能与纳入患者的年龄大、前列腺癌高危患者较多有关。此外，本研究的局限性在于良性疾病患者样本量较小，前列腺癌高危患者样本量较大，在一定程度上影响了Emean 临界值的大小，同时经直肠二维超声引导下的穿刺，存在一定的假阴性结果。

综上，超声剪切波弹性成像在前列腺病灶良恶性鉴别中具有重要价值，有望成为前列腺良恶性病变诊断的标准化工具，且一定程度为预测前列腺癌诊治及预后评估提供重要依据。