作者:
王淼1 王萱1 侯惠民1 崔亚东2 张伟3 孟令峰1 李春媚2 王建业1 刘明1
作者单位:
1北京医院泌尿外科 国家老年医学中心 中国医学科学院老年医学研究院,北京 100730
2北京医院放射科 国家老年医学中心 中国医学科学院老年医学研究院,北京 100730
3北京医院病理科 国家老年医学中心 中国医学科学院老年医学研究院,北京 100730
引用本刊:
王淼,王萱,侯惠民,等. mp-MRI对前列腺癌诊断的敏感性及影响因素——基于前列腺癌病理大切片的单中心临床研究[J].中华泌尿外科杂志,2020,41(10):746-751.
DOI:10.3760/cma.j.cn112330-20200321-00216.
目的
探讨多参数磁共振(mp-MRI)对前列腺癌病灶诊断的敏感性,并分析影响敏感性的因素。
方法
回顾性分析2017年8月至2019年7月北京医院收治的66例行根治性前列腺切除术患者的病例资料。中位年龄67(56~80)岁。中位术前PSA 8.73(1.22~72.46)ng/ml。中位前列腺体积35.9(16.8~131.8)ml。所有患者术前均行mp-MRI检查,术后前列腺标本制作病理大切片。2名放射科医生和1名病理科医生分别对前列腺癌病灶进行诊断和定位,以患者和病灶为研究对象分别进行研究,主要研究终点为mp-MRI对前列腺癌诊断的敏感性,分析mp-MRI诊断敏感性的影响因素。
结果
本组66例,术前mp-MRI诊断前列腺癌62例(93.9%)。术后病理检查共检出病灶109处,术前mp-MRI共检出77处,敏感性为70.6%。术后病理分级分组(ISUP)分别为1组53例(48.6%),2组31例(27.5%),3组19例(17.4%),≥4组6例(5.5%)。对mp-MRI假阴性病灶特点进行分析,mp-MRI对肿瘤最大径线>1 cm[92.5%(62/67)]、Gleason评分≥7分[87.5%(49/56)],以及前列腺内的主要病灶[89.4%(59/66)]敏感性更高(P<0.01)。多因素logistic回归分析结果显示,肿瘤最大径线>1 cm(OR=3.183,95%CI 1.580~6.411,P=0.001)以及肿瘤主要病灶(OR=4.042,95%CI 1.127~14.503,P=0.032)是mp-MRI正确诊断前列腺癌的独立影响因素。
结论
mp-MRI是诊断前列腺癌可靠而有效的手段,对Gleason评分≥7分、肿瘤最大径线>1 cm以及肿瘤主要病灶具有较高敏感性,其中前列腺癌病灶的大小以及肿瘤是否为主要病灶是mp-MRI诊断敏感性的独立影响因素。
前列腺癌已经成为世界范围内男性发病率最高的恶性肿瘤之一[1],我国前列腺癌发病率低于欧美国家,但也呈现逐年上升趋势。前列腺癌的早期诊断和精准治疗在疾病的诊治过程中有着重要的意义。传统方法中,血清前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)检查和前列腺穿刺活检是诊断前列腺癌的重要辅助手段,前者作为筛查的一种重要方法,而后者一直被认为是前列腺癌术前诊断的金标准。但是PSA筛查的敏感性和特异性不高,而前列腺穿刺活检是一种有创的检查方法,并同样存在一定假阴性结果的概率,即使行饱和穿刺,也有高达30%假阴性率的可能[2]。
近年来,磁共振功能成像技术如:扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)、动态增强磁共振成像(dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)和磁共振波谱 (magnetic resonance spectrum,MRS)等迅速发展,并逐渐应用于前列腺检查,与传统技术(T1WI,T2WI)结合的多参数磁共振(multiparametric magnetic resonance imaging,mp-MRI)对前列腺癌诊断的敏感性大大提高,成为前列腺癌诊断、定位、分期、治疗以及随访的重要手段[3-4],并在主动监测、靶向穿刺、局灶治疗等新兴治疗方法中扮演越来越重要的角色[5-7]。新版欧洲泌尿外科学会(European Association of Urology,EAU)指南明确推荐mp-MRI用于初次及重复穿刺患者的穿刺前评估,但是不建议其用于常规前列腺癌的检查。在初次穿刺的患者中,EAU指南建议在靶向穿刺基础上仍需进行系统性穿刺,以减少因mp-MRI未检出的病灶所导致的穿刺漏诊[8]。其根本原因在于既往研究结果证实,虽然mp-MRI敏感性较高,但是仍存在一定的漏诊率。因此,进一步探讨mp-MRI检查确诊和漏诊病灶的特点,对于推动靶向穿刺和治疗技术的发展,具有重要意义。
本研究回顾性分析2017年8月至2019年7月于北京医院行根治性前列腺切除术的66例患者的病例资料,以术后病理大切片作为参照,分析mp-MRI检查对前列腺癌病灶诊断的敏感性,总结确诊和漏诊病灶特点,探讨影响诊断敏感性的因素。
对象与方法
一般资料
本组66例,中位年龄67(56~80)岁,中位术前PSA 8.73(1.22~72.46)ng/ml,中位前列腺体积35.9(16.8~131.8)ml。除外术前行新辅助治疗的患者。所有患者术前行mp-MRI检查,根治术后前列腺标本制作病理大切片。
mp-MRI检查
所有患者术前使用3.0 T GE Discovery MR750磁共振扫描仪采集前列腺图像。采用32通道体部相控阵线圈。患者取仰卧位,扫描序列包括:横轴位FSE T2WI,冠状位、横轴位和矢状位脂肪抑制FSE T2WI,横轴位FSE T1WI以及DWI序列。T2WI扫描参数:TR/TE=4 800/90 ms,层厚/层间距=4/1 mm,FOV=28 cm,矩阵=384×336。DWI扫描参数:采用回波平面成像,TR/TE=4 000/80 ms,层厚/层间距=4/1 mm,FOV=22 cm,激励次数=3,矩阵=128×128,加速因子=2,b值采用0、1 000、1 400、2 000 s/mm2。横轴位T2WI、T1WI以及DWI采用相同定位。2名放射科医生分别对病灶进行独立诊断,mp-MRI检查阳性病灶定义为前列腺影像报告和数据系统(prostate imaging reporting and data system,PI-RADS)≥3分。
病理检查
所有根治术后前列腺标本制作病理大切片。采用与磁共振T2WI轴位相同的角度将前列腺标本从尖部至底部切为层厚5 mm的节段,随后每层切取5 μm染色制片。由同1名病理科医生对病灶进行诊断,并记录每个病灶的Gleason评分、最大径线、肿瘤位置、是否为主要病灶、是否为有临床意义前列腺癌(clinically significant prostate cancer,csPCa)等信息。本研究主要病灶定义为同一患者标本中体积最大的病灶;csPCa定义为肿瘤体积≥0.5 ml,或肿瘤体积<0.5 ml,但Gleason评分>7分[9]。
mp-MRI与病理检查结果比对
放射科和病理科医生共同将影像和病理病灶逐个进行对照。影像与病理符合的病灶定义为位于同一层面、同一位置且形态大致符合的病灶。形态不能对应的病灶选取临近标志物(如临近的增生结节等)作为参照再进行评价。
对于以患者为对象的研究,mp-MRI检查≥1处病灶诊断与病理诊断符合定义为mp-MRI正确诊断,否则记为假阴性。对于以病灶为对象的研究,mp-MRI检查确诊病灶存在相对应的病理病灶定义为mp-MRI正确诊断;病理诊断前列腺癌,但mp-MRI检查未发现病灶或病灶PI-RADS<3分定义为假阴性;mp-MRI检查诊断病灶PI-RADS≥3分,但病理无相应癌灶对应定义为假阳性(图1)。
统计学方法
采用SPSS 25.0统计软件处理数据。非正态分布的计量资料采用中位数(范围)表示,连续变量采用独立样本t检验和秩和检验;计数资料采用频数和率表示,组间比较采用χ2检验和Fisher检验。患者基本人口学信息进行描述性分析,对年龄、PSA、前列腺体积、肿瘤最大径、是否为主要病灶、Gleason评分等变量行单因素分析,将P<0.10的变量纳入多因素logistic回归分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
结 果
本组66例中,mp-MRI检查正确诊断病灶77处,平均每例患者1.17处。其中PI-RADS 5级34处(44.2%),4级24处(31.2%),3级19处(24.7%)。术后病理检查证实,ISUP分级分组1组53处(48.6%),2组30处(27.5%),3组20处(18.3%),≥4组6处(3.7%),其中PI-RADS 5级病灶中ISUP分级分组≥2组病灶占82.4%(28/34)。
66例术后病理大切片共诊断病灶109处,其中ISUP分级分组1组53处(48.6%),2组50处(45.8%),≥3组6处(5.6%)。诊断为csPCa 56处(51.4%)处。66例的主要病灶中46例为csPCa。移行带和外周带病灶分别为60处(55.0%)和40处(36.7%),同时累及移行带和外周带9处(8.3%)。66例中,单一病灶37例(56.1%),2处病灶19例(28.8%),≥3处病灶10例(15.1%)。
66例中,术前mp-MRI检查诊断或高度怀疑前列腺癌62例,敏感性93.9%。术后病理大切片诊断的109处病灶中,mp-MRI检查正确诊断病灶77处(70.6%),假阴性32处(29.4%),其中主要病灶正确诊断60处(90.9%),csPCa正确诊断49处(87.5%),主要病灶中的csPCa正确诊断44处(95.7%)。mp-MRI检查确诊和漏诊病灶特点见表1。非主要病灶、肿瘤最大径线<1 cm、Gleason评分<7分的病灶中,假阴性病灶分别为26处(56.5%)、27处(64.3%)、25处(47.2%)。
单因素分析结果显示,肿瘤体积、Gleason评分、是否为主要病灶与病灶的mp-MRI检出率显著相关(P<0.01)。多因素logistic回归分析结果显示,肿瘤最大径线(OR=3.183,95%CI 1.580~6.411,P=0.001)和是否为主要病灶(OR=4.042,95%CI 1.127~14.503,P=0.032)是mp-MRI检查正确诊断前列腺癌的独立影响因素(表2)。
讨 论
近年来,MRI技术迅速发展,与传统序列(T1WI,T2WI)结合下的mp-MRI对前列腺癌诊断的敏感性大大提高,成为前列腺癌诊断、定位、分期、治疗以及随访的重要手段[3-4]。除此之外,第2版PI-RADS评分系统也进一步提高了MRI诊断的可行性和结果一致性[10-12]。mp-MRI也成为了新型诊疗手段,如靶向穿刺、局灶治疗等的影像学引导方法[13-16]。但有研究结果表明mp-MRI对前列腺内病灶诊断的总体敏感性并不高,仅为47%[17-18],这会造成一定概率的病灶漏诊。除此之外,有研究报道mp-MRI诊断的病灶范围往往小于实际病理病灶范围[19]。在此前提下,以mp-MRI作为参照引导的局灶治疗必然存在治疗范围不足、肿瘤残余风险高等问题,这些均会对患者的预后造成不利影响。
本研究以前列腺癌病理大切片为参照,将病理大切片确诊病灶与术前mp-MRI检查诊断的可疑病灶逐一对应,结果显示70.8%的病灶mp-MRI可以正确诊断。针对主要病灶和csPCa的诊断敏感性分别为90.9%和87.5%,而对主要病灶中csPCa的诊断敏感性为95.7%。Liu等[20]的研究结果证实,虽然前列腺癌是一种多灶性疾病,但是导致前列腺癌进展、转移甚至引发致死性事件的前列腺癌细胞很可能来源于同一先祖细胞。主要病灶正是基于上述研究结果产生的理论。目前的临床研究中多将其定义为多灶性前列腺癌中最大的病灶,并认为主要病灶即包含了对疾病进展起决定性作用的细胞[21]。因此不必进行全器官的切除,只需要针对主要病灶进行治疗,即可达到控制疾病进展的效果。本研究结果显示,mp-MRI检查对于csPCa具有较高的检出率,尤其是对主要病灶,且对主要病灶中csPCa具有很高的敏感性。这说明mp-MRI可以有效检出最需要临床干预的前列腺癌病灶,因此也具有很好的引导局灶治疗的潜力。但是主要病灶是否包含影响前列腺癌进展的关键细胞尚未得到临床试验的明确验证,非主要病灶同样可能造成疾病的进展和转移。因此mp-MRI所漏诊的相当比例的非主要病灶仍值得临床医生关注。
Le等[17]回顾性研究了122例患者,mp-MRI检查对前列腺内病灶检出敏感性约为47%,而对肿瘤主要病灶的检出敏感性为80%。基于较多漏诊尤其是对主要病灶漏诊的结果,研究者建议MRI并不能完全替代穿刺活检。Rosenkrantz等[22]应用3TMRI进行回顾性研究,主要病灶的检出敏感性为60.2%~75.9%。在另一项研究中,Russo等[23]对115例前列腺癌患者进行回顾性研究,mp-MRI检查对主要病灶的敏感性为90.4%。本研究中,mp-MRI检查无论是对前列腺癌病灶的总体敏感性,还是对主要病灶的敏感性,均明显高于既往国外研究,其主要原因可能是国内外患者的诊断流程差异。国外可疑前列腺癌患者多先行穿刺检查,若穿刺结果阴性需进一步行mp-MRI检查。而依据国内诊疗惯例,本研究纳入患者均先行mp-MRI检查,发现病灶后再行前列腺靶向穿刺活检,因此国外研究相当于已筛除部分确诊阳性患者,人为提高了纳入研究患者的“阴性比例”,这可能是本研究mp-MRI诊断前列腺癌的敏感性高于国外研究的主要原因。
本研究中,mp-MRI检出了全部肿瘤最大径线≥3 cm和Gleason评分≥4+4分的病灶,说明mp-MRI检查对于高级别、大体积的主要病灶具有更高的检出率,与国外研究结果一致[17-18,23-25]。高级别、高负荷肿瘤是疾病根治手术后生化复发的重要危险因素[26],对肿瘤的预后具有重要影响。mp-MRI检查对高级别、高负荷肿瘤的高敏感性使其有潜力更好地检出对疾病预后影响最大的病灶,并成为临床医生判断疾病预后、选择治疗方案的重要辅助工具。
既往国内有关mp-MRI诊断敏感性的研究多采用前列腺穿刺病理结果作为参照标准,但穿刺结果具有一定的假阴性率,并且不能提供精准的空间位置信息,使mp-MRI诊断病灶与病理诊断病灶不能够进行精确的对应。另外有研究结果证实,穿刺病理结果会对Gleason分级有一定的误判率[27],这也会对研究结果造成影响。本研究采用根治手术后前列腺标本的病理大切片作为参照。手术标本病理能最准确地反映疾病的病理诊断,病理大切片能够更好地呈现病灶位置、分布、侵犯范围等信息,并能够与mp-MRI的T2WI序列图像进行精确对应,从而使研究结果具有更高的证据价值。
本研究仍具有一定的局限性。首先,本研究为单中心回顾性研究,有偏倚限制,且本研究样本量较小,但通过以病灶为研究对象进行分析,起到了扩大样本量的效果,一定程度减小了误差。其次,纳入患者均已穿刺确诊为前列腺癌,在回顾性分析过程中,放射科医生已知晓此结果,这可能会对影像判读结果造成潜在影响,基于回顾性研究限制,该影响难以避免。再次,由于需要术后标本病理大切片作为金标准,纳入研究患者均行根治手术,缺少行放疗和药物治疗等其他方式治疗的前列腺癌患者,不能完全代表前列腺癌患者人群的特征。最后,同国外相关研究类似,本研究将体内成像T2WI轴位影像与病理大切片进行病灶逐一对应,受限于技术本身,无法完全去除病理影像吻合过程中的误差。尽管具有上述局限性,本研究以病理大切片为参照,进一步论证了mp-MRI诊断前列腺癌的高敏感性,并总结了mp-MRI检查确诊和漏诊病灶的特点,以及影响诊断敏感性的潜在因素,对于进一步认识前列腺癌病灶的影像表现,并推动mp-MRI检测和诊断技术的发展具有一定的意义。
mp-MRI检查是诊断前列腺癌可靠而有效的手段,对Gleason评分≥7分、肿瘤最大径线>1 cm和肿瘤主要病灶具有较高诊断敏感性,其中前列腺癌病灶的大小和是否为主要病灶是mp-MRI诊断敏感性的独立影响因素。
参考文献(略)
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