经直肠剪切波弹性成像对前列腺良恶性病变的鉴别诊断价值

贾震震，魏 灿，魏 杰，杨 晓，张艳斌

(安徽医科大学附属合肥医院/合肥市第二人民医院泌尿外科,安徽 合肥 230011)

前列腺癌(prostate cancer,PCa)是老年男性最常见的恶性肿瘤之一,在我国的发病率呈逐年上升的趋势[1]。PCa起病隐匿,与良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)的症状相似,难以早期诊断。50%的PCa初诊患者伴有肿瘤远处转移,失去了最佳治疗时机[2]。常规的超声引导下前列腺穿刺活检是确诊PCa的金标准,但其准确率只有约60%。常规的经直肠超声(trans-rectal ultrasound,TRUS)难以准确发现PCa病灶,更难以鉴别病灶的良恶性[3]。肿瘤病灶的硬度较正常组织质地偏硬,在疾病早期即可发生明显变化。新兴的剪切波弹性成像(shear wave elastography,SWE)是一种超声弹性量化技术,可定量获得病灶的硬度信息[4],这使得早期鉴别前列腺病灶的良恶性成为可能。本研究旨在探讨经直肠SWE对前列腺良恶性病变的鉴别诊断价值,以期为PCa的临床诊断提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2015年12月至2022年2月合肥市第二人民医院收治的131例疑似PCa患者为研究对象,年龄57～89岁。病例纳入标准:(1)前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)>4 μg·L-1;(2)经腔内超声检查或多参数磁共振扫描前列腺发现异常病灶。排除标准:(1)已经明确诊断为PCa者;(2)凝血功能异常者;(3)严重心脑肺功能异常或合并其他穿刺活检禁忌证者。本研究通过医院医学伦理委员会批准,所有患者均知情同意。

1.2 TRUS检查及TRUS引导“6+X”系统穿刺

患者均行常规TRUS检查,患者取左侧卧膝胸位,使用Super Sonic超声仪(法国声科影像有限公司)经直肠探头行常规TRUS检查,观察前列腺的大小、形态、内部回声等,特别注意外周带有无异常回声的阳性结节(大小不等的低回声结节),若有阳性结节,则需进一步测量其大小、数目、形态、边界情况、是否侵犯薄膜等。采用TRUS引导“6+X”系统穿刺,即在前列腺双侧叶的底部、中部和尖部各穿刺1针的基础上,对TRUS检查发现的可疑区域追加穿刺1～3针。穿刺取出的组织标本经甲醛固定后送病理学检查。

1.3 SWE检查及SWE引导穿刺

所有患者行TRUS引导下“6+X”系统穿刺后,迅速将探头切换至SWE模式检查前列腺表面,弹性量程为0～120 kPa,采用二维彩色编码分析取样框内组织弹性模量分布,正常前列腺整体呈均匀带状蓝色背景,若局部有高弹性的黄色或红色区域则视为阳性结节。在阳性结节区域使用直径5 mm圆形取样框,待图像稳定后冻结,测量该取样区域内弹性模量值,包括弹性模量最大值Emax(表示该取样区域内组织的最大硬度)和弹性模量平均值Emean(表示该取样区域内组织的平均硬度)。对取样区域Emax位置进行SWE引导穿刺(每个患者约1～3针)。若TRUS引导“6+X”系统穿刺点与SWE引导穿刺点重合,则应分别穿刺。穿刺取出的组织标本经甲醛固定后送病理学检查。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 TRUS引导“6+X”系统穿刺法与SWE引导穿刺法的单针检出率比较

行超声引导下前列腺穿刺活检术的131例患者中,TRUS引导“6+X”系统穿刺法共穿刺1 021针,经病理学检测193针为PCa,单针检出率为18.90%(193/1 021);SWE引导穿刺法共穿刺167针,病理学检测126针为PCa,单针检出率为75.45%(126/167);SWE引导穿刺法的单针检出率显著高于TRUS引导“6+X”系统穿刺法,差异有统计学意义(χ2=233.643,P<0.05)。

2.2 TRUS与SWE对前列腺良恶性病变的鉴别诊断价值比较

TRUS及TRUS引导“6+X”系统穿刺、SWE及SWE引导穿刺的病理学检测结果见表1和表2。SWE诊断PCa的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值均显著高于TRUS,差异有统计学意义(P<0.05),见表3。

表2 SWE检测及SWE引导穿刺病理学检测结果Tab.2 Results of SWE detection and SWE guided puncture pathology test

表3 TRUS与SWE诊断PCa的价值比较Tab.3 Comparison of the value of TRUS and SWE in diagnosing of PCa

2.3 SWE中弹性模量值对PCa的诊断价值

行SWE引导穿刺的131例患者中,PCa患者49例(PCa组),BPH患者82例(BPH组)。 PCa组患者前列腺取样区域的Emax值为(64.92±14.51)kPa,Emean值为(42.58±9.12)kPa;BPH组患者前列腺取样区域的Emax值为(46.41±10.17)kPa,Emean值为(31.89±4.45)kPa。PCa组患者前列腺取样区域的Emax值和Emean值均显著高于BPH组,差异有统计学意义(t=10.922、9.374,P<0.05)。

ROC曲线分析结果显示,以56.17 kPa为截断值,Emax诊断PCa的曲线下面积为0.894, 灵敏度为82.9%,特异度为91.0%;以42.29 kPa为截断值,Emean诊断PCa的曲线下面积为0.816,灵敏度为71.4%,特异度为79.2%。结果见图1。

图1 SWE中弹性模量值Emax和Emean诊断PCa的ROC曲线Fig.1 ROC curve of elastic modulus value Emax and Emean of SWE in the diagnosis of PCa

3 讨论

直肠指诊和PSA筛查是临床常用的PCa早期诊断方法,但其准确度较低。目前,确诊PCa的最有效手段仍是前列腺穿刺活检,但仍有较高的漏诊率和并发症的发生率[5-6]。因此,如何改进前列腺穿刺技术、提高活检阳性率是临床上急需解决的难题。SWE是近年发展起来的一种可以显示组织弹性或硬度的新型成像技术,可定量显示人体软组织的硬度值和弹性值,其具有无创、结果稳定、可重复检测的优点[7]。有研究表明,肿瘤病灶在发病早期就出现硬度和弹性异常,因此,采用SWE早期准确发现肿瘤病灶成为可能[4]。近年来,SWE已逐步应用于乳腺、甲状腺、肝脏等脏器病灶的早期筛查,但在PCa的早期应用尚未广泛开展,国内相关的研究报道仍较少。

本研究结果显示,SWE引导穿刺法的单针检出率显著高于TRUS引导“6+X”系统穿刺法,表明SWE引导穿刺法可提高单针检出率,提升病灶穿刺精准度,这也意味着SWE能够降低患者疼痛刺激、减少术后出血感染等并发症,具有明显优势。此外,SWE对前列腺良恶性病变鉴别诊断的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值均显著高于TRUS,因此,SWE引导的前列腺穿刺法有可能取代传统的TRUS引导系统穿刺法,成为未来前列腺精准穿刺的首选方法。

然而,经直肠SWE检测仍有一定的假阳性率。本次研究中,131例患者中48例SWE检查阳性,其中SWE引导穿刺病理检查确诊PCa为40例,阳性预测值83.33%(40/48)。笔者重点关注了这8例SWE假阳性患者的病理结果,均发现腺体间质纤维大量增生和炎症细胞浸润。原因可能为:部分患者腺体长期慢性炎症可导致组织充血水肿、间质纤维增生,进而提高了前列腺组织硬度[8],致使病灶的SWE检测弹性模量值升高,难以与PCa区分鉴别。因此,对于前列腺SWE检测阳性的病灶,需结合患者既往病史和腺体炎症状态进行综合评估,审慎做出影像学诊断。

在本研究SWE检测阴性的83例患者中,SWE引导穿刺病理检查确诊BPH 74例,阴性预测值为89.16%(74/83),即9例假阴性;究其原因,可能是由于病灶位置较深所致。分析这9例穿刺过程发现,其前列腺体积较大(均大于100 mL),病理确诊癌灶的位置与直肠距离大于 4 cm,这导致弹性超声显像的色彩缺损、框内图像不佳、诊断误差大,无法准确识别癌灶。国外也有学者研究发现,前列腺体积大、癌灶位置深是影响SWE诊断准确率的独立危险因素[9-10],因此,对于较大体积PCa病灶的筛查难度偏大、准确率相对较低。

本研究行SWE引导穿刺的131例患者中,PCa组患者前列腺取样区域的Emax值和Emean值均显著高于BPH组,表明PCa病灶组织硬度显著高于良性前列腺增生,这与临床上公认的不同性质前列腺病灶硬度特点一致[11-12],这也证实了SWE在发现和鉴别前列腺病灶性质方面的价值,为临床应用提供了依据。

Emax和Emean是SWE常用的2个指标。本研究中ROC曲线分析显示,当Emax以56.17 kPa为截断值、Emean以42.29 kPa为截断值时,二者的ROC曲线下面积最大,相应的灵敏度与特异度之和最高,即准确度最高,这为SWE的临床应用提供了一个参考标准。具体是采用Emax还是Eean为SWE诊断PCa阳性标准,不同的临床医师可能有不同的见解。本研究中,Emax的灵敏度和特异度高于Emean,因此,可采用Emax>56.17 kPa作为SWE诊断PCa阳性的标准。

4 结论

相对于常规的TRUS,SWE具有较高的前列腺良恶性病变的鉴别诊断价值,能够显著提高前列腺穿刺活检的单针检出率。此外,SWE中弹性模量值Emax对PCa具有一定的诊断价值。