前列腺癌診斷技術的研究進展

【摘要】 前列腺癌（prostate cancer，PCa）是全世界第二常見的男性惡性腫瘤疾病，近年來，我國PCa的發病率明顯升高。目前針對PCa的診斷主要依賴于直腸指診（digital rectal examination，DRE）、前列腺特異性抗原（prostate-specific antigen，PSA）檢測、經直腸超聲檢查（transrectal ultrasonography，TRUS）、多參數磁共振成像（multi-parametric magnetic resonance imaging，mp-MRI），單一診斷方式存在局限性，經直腸超聲引導下的穿刺活檢是目前診斷前列腺癌的金標準。本文主要回顧了PCa領域中不同診斷技術的現有研究，并探討了新的成像方式在未來的應用潛力，旨在為前列腺癌患者的早期診斷、臨床治療及改善預后提供更準確、全面的信息。

【關鍵詞】 前列腺癌 經直腸超聲檢查 前列腺特異性抗原

Research Progress of Diagnostic Techniques for Prostate Cancer/QIU Ya， WANG Wei. //Medical Innovation of China， 2024， 21（36）： -188

[Abstract] Prostate cancer （PCa） is the second most common male malignant tumor disease in the world， and the incidence of PCa has increased significantly in China in recent years. At present， the diagnosis of PCa mainly depends on digital rectal examination （DRE）， prostate-specific antigen （PSA） detection， transrectal ultrasonography （TRUS）， multi-parametric magnetic resonance imaging （mp-MRI）. Single diagnosis method has limitations. Transrectal ultrasound-guided puncture biopsy is the gold standard for the diagnosis of PCa at present. This article mainly reviews the existing research on different diagnostic techniques in the field of PCa， and discusses the potential application of new imaging methods in the future， aiming to provide more accurate and comprehensive information for the early diagnosis， clinical treatment and improvement of prognosis of patients with PCa.

[Key words] Prostate cancer Transrectal ultrasonography Prostate-specific antigen

First-author's address： Clinical Medical School， Jiamusi University， Jiamusi 154007， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2024.36.043

統計數據顯示，前列腺癌（prostate cancer，PCa）是僅次于肺癌的全球男性第二常見癌癥[1]。從世界范圍看，前列腺癌發病率有明顯的地區和種族差異，目前中國前列腺癌的患病率隨著人們生活習慣的改變而呈現持續增長趨勢，在一線城市尤為明顯[2]。與其他癌癥相比，前列腺癌的生長速度相對緩慢，癥狀可能持續多年[3]，因此，提高前列腺癌早期檢出率對改善患者預后尤為重要。

1 前列腺癌的診斷技術

前列腺癌好發于前列腺外周帶，約占70%[4]。目前前列腺癌診斷方式多樣，其中最常見的包括直腸指診（DRE）、前列腺特異性抗原（PSA）檢測、經直腸超聲檢查（TRUS）、多參數磁共振成像（mp-MRI）。

1.1 DRE

盡管醫學科學發展迅猛，各種醫療先進儀器及設備可以輔助臨床進行疾病的診治，但與其他相對復雜的檢查方式相比，直腸指診仍然具有簡便、經濟的優勢。不過，DRE受限于其低敏感度、主觀特點，陽性率取決于臨床醫生的手法和經驗，檢查可能存在假陰性。DRE在前列腺癌早期發生時檢查多無硬塊，隨著疾病的發展，可能觸及硬結[5]，治療后的前列腺區經DRE檢查發現新腫塊時，表明存在復發的可能[6]，DRE也為前列腺癌的臨床分期提供了重要依據。

1.2 PSA

目前PSA仍是應用于前列腺癌篩查的一種重要的血清腫瘤標志物[7]。目前臨床一致觀點是血清PSA正常值為0～4 ng/mL，如果PSAgt;10 ng/mL，應高度懷疑惡性，當血清PSAgt;4 ng/mL但≤10 ng/mL時，應當參考F/T（f-PSA/t-PSA）比值（f-PSA是指游離PSA，t-PSA是指PSA，均是診斷前列腺癌的敏感性指標），F/T比值越低，發生前列腺癌的可能性越大[8]。研究者發現進行PSA篩查的年齡低可大幅度降低死亡風險，文獻[9]中建議PSA篩查最遲不應超過55歲。但是，使用PSA進行前列腺癌篩查存在局限性，PSA指標的異常在前列腺良性疾病中也可能有所顯現，非癌癥患者也可能因為檢查結果的假陽性而進行不必要的穿刺活檢。

1.3 TRUS

TRUS可對前列腺大小和體積作出評估，并得到前列腺病灶位置、形態，內部回聲，邊界是否清晰，有無微鈣化，被膜是否完整等信息[10]。前列腺穿刺活檢是確診前列腺癌的金標準，目前，以10～13針的系統穿刺被推薦為最佳方案，如4區12針或5區13針。對超聲所見可疑病灶可追加靶向穿刺，臨床將經直腸雙平面探頭引導前列腺穿刺活檢作為前列腺癌診斷的常用方法，醫生能夠清楚地從冠狀面及矢狀面立體全面觀察前列腺解剖結構，引導穿刺針穿刺，提高安全性和精確性，減少穿刺并發癥的發生[11]。研究表明，頻率低于10 MHz的TRUS檢測前列腺癌缺乏一定的敏感度[12]，但超聲造影（CEUS）、超聲彈性成像（USE）、彩色多普勒血流成像（CDFI）等超聲新技術發展為前列腺癌的早期診斷提供了價值[13]。

1.3.1 CDFI 超聲彩色血流顯像基于多普勒效應。經直腸彩色多普勒超聲檢查分辨率高，能夠清晰顯示前列腺內部結構及血流分布情況。有研究表明，新生血管的形成可能是腫瘤侵襲的先決因素。Rifkin等[14]提出通過檢測新生血管形成有助于超聲輔助診斷，Okihara等[15]描述利用經直腸能量多普勒超聲（PDUS）診斷前列腺癌具有一定價值，Newman等[16]研究表明，在病理活檢證實的前列腺癌中，前列腺外周帶血流信號增多。不過，前列腺炎性改變也可能造成組織血流信號增多。近年來，超微血流成像技術（SMI）應用愈發普遍，提供了更有效的血流信息。依照普遍常用的Adler半定量法可判定血流信號，Adler分級為0、Ⅰ級的病變傾向良性，Adler分級為Ⅱ、Ⅲ級的病變傾向惡性[17]。

1.3.2 CEUS CEUS突破了傳統超聲成像，是增強組織微血管顯示的成像技術，原理是靜脈注射超聲造影劑，利用其中微氣泡成分，增強組織與血管之間的聲阻抗差，使散射增強，出現“云霧狀”回聲。CEUS能夠清晰顯示病灶微血管的形態及分布特征[18]，實時、動態的觀察組織的血流灌注情況。CEUS可以更好地識別組織中的壞死或囊性變，但CEUS屬于有創操作，存在造影劑過敏等禁忌證和不良反應，不便于臨床常規使用，另外，前列腺良性增生結節或前列腺炎病灶仍然可能存在血管增多、灌注增加，部分良惡性病灶難以鑒別，呈現假陽性結果[19]。目前，由此產生的動態腔內三維超聲造影（3D-CETRUS）技術是對常規CEUS的拓展，可對前列腺進行超聲造影三維構型，能夠得到更豐富的血流信息[20]。

1.3.3 USE USE是一種新的超聲技術應用形式，它的成像原理主要基于組織的彈性模量與病灶生物學特性的相關性。靜態USE輔助診斷由Ophir等[21]于1991年首次提出。1998年，USE技術用于前列腺疾病診斷的最初研究已有相關報道，Krouskop等[22]最早提出前列腺癌病變處硬度比正常前列腺組織硬度大。2002年，Cochlin等[23]對灰階超聲顯示異常的可能患病區域展開研究，實施實時USE技術用于前列腺癌的輔助診斷，此研究取得一定進展，經證實提高了前列腺癌的檢出率。

USE可分為應變彈性成像和剪切波彈性成像。剪切波彈性成像是機械振動裝置在體表面施加一個可控的外部振動“沖擊”，通過組織傳播產生橫波，然后測量橫波速度，并計算楊氏模量E，通常楊氏模量越大代表組織硬度越大[24]。應變彈性成像的基本原理是，由于不同組織間彈性系數不相同，施加外力壓迫后組織發生形變的強弱不同。應變彈性成像的操作是由專業超聲醫生使用探頭手動誘導壓迫，這種技術操作時間短，容易執行[25]，不同的壓縮值用不同的顏色標記，以彈性圖的形式顯示在超聲屏幕上，將感興趣區域彈性可視化，柔軟的組織顯示為紅色代表最大應變，堅硬的組織顯示為藍色代表無應變，綠色表示平均應變，然后利用Kamoi分級標準進行評分，Ⅰ級：良性（有應變，整個腺體呈現均勻的綠色分布）；Ⅱ級：可能良性（有不均勻應變，腺體呈現對稱的藍色、綠色相間分布）；Ⅲ級：不確定良性惡性（未顯示明確病灶，無應變，腺體呈現藍色）；Ⅳ級：可能是惡性（病灶的中心部分無應變，呈現為藍色，周邊部分有應變，呈現為綠色）；Ⅴ級：惡性（整個病變及周圍區域無應變，整個病灶顏色呈現藍色）[26]。多種USE方式的提出能在一定程度上解決組織硬度重疊及人為因素造成的誤差[27]。

1.4 mp-MRI

基于前列腺影像報告與數據系統（prostate imaging reporting and date system，PI-RADS）的mp-MRI，目前應用越發廣泛，在前列腺癌的早期診斷中發揮重要作用[28]，并有研究表明結合有目的性的穿刺有助于提高前列腺癌的診斷陽性率[29]。不少研究表明，mp-MRI與各種模式的超聲融合極具價值，可制訂最優前列腺活檢計劃，尤其當病灶僅在MRI上檢測到時[30-31]。受放射團隊的差異性影響，高質量執行mp-MRI存在一定難度，實施成本也是需要考慮的重要因素[32]，心臟起搏器者、髖關節置換者等是檢查的絕對禁忌。

2 問題與展望

綜上所述，應用于前列腺癌診斷的不同技術方法各有優勢與不足，通過單一檢查技術對復雜前列腺病變良、惡性鑒別診斷具有一定的局限性。隨著影像新技術的發展和應用，不同模式的關聯可以結合不同技術方法的優點，潛在地實現更好的性能。

目前，新的影像成像技術，如正電子發射體層掃描/計算機體層掃描（PET/CT）、單光子發射計算機體層顯像/計算機體層掃描（SPECT/CT）的引入為識別前列腺癌病變及腫瘤N和M分期上面創造了新的思路及更大的前景[33]。利用顯微超聲新技術診斷前列腺癌是目前國內外討論熱點，相關報道較少。近年來，人工智能在影像診斷領域也有極大的關注度，未來還需要更多關于前列腺癌的研究。

參考文獻

[1]潘劍，朱耀，戴波，等.2022年度前列腺癌基礎研究及臨床診療新進展[J].中國癌癥雜志，2023，33（3）：210-217.

[2]中國抗癌協會泌尿男生殖系統腫瘤專業委員會前列腺癌學組.前列腺癌篩查中國專家共識（2021年版）[J].中國癌癥雜志，2021，31（5）：435-440.

[3]顧成元，秦曉健，黃永墻，等.我國部分省市前列腺癌精準篩查初步結果分析[J].中華醫學雜志，2019，99（42）：3292-3297.

[4] MCNEAL J E，REDWINE E A，FREIHA F S，et al.Zonal distribution of prostatic adenocarcinoma. Correlation with histologic pattern and direction of spread[J].The American Journal of Surgical Pathology，1988，12（12）：897-906.

[5]周琪，丁義江.直腸指診的應用及臨床價值[J].結直腸肛門外科，2021，27（1）：95-97.

[6]顧偉杰，朱耀.2022版《CSCO前列腺癌診療指南》更新要點解讀[J].中國腫瘤外科雜志，2022，14（3）：224-232.

[7]陳杰.前列腺癌病理分級、臨床分期與血清PSA的關系[J].臨床醫學，2015，35（3）：96-98.

[8] FERRARO S，BUSSETTI M，PANTEGHINI M.Serum prostate-specific antigen testing for early detection of prostate cancer：managing the gap between clinical and laboratory practice[J].Clinical Chemistry，2021，67（4）：602-609.

[9] KIM K M，KIM J H，CHUNG B I，et al.Young age on starting prostate-specific antigen testing is associated with a greater reduction in prostate cancer mortality： 24-year follow-up of the G?teborg randomized population-based prostate cancer screening trial[J/OL].European Urology，2023，83（5）：e137-e138（2023-02-09）[2024-07-15].https：//pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36774223/.DOI：10.1016/j.eururo.2022.12.037.

[10]張明博，羅渝昆，張艷，等.經直腸多模態超聲影像評分系統診斷前列腺癌的臨床研究[J/OL].中華醫學超聲雜志：

電子版，2019，16（1）：66-71（2019-11-08）[2024-07-15].https：//d.wanfangdata.com.cn/periodical/zhyxcszz201901015.DOI：10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2019.01.015.

[11]藍寧輝，黃偉俊，何惠珍，等.直腸超聲引導經會陰前列腺穿刺10+X針法在前列腺癌診斷中的臨床應用[J].海南醫學，2018，29（24）：3497-3499.

[12] BEERLAGE H P，AARNINK R G，RUIJTER E T，et al.

Correlation of transrectal ultrasound，computer analysis of transrectal ultrasound and histopathology of radical prostatectomy specimen[J].Prostate Cancer and Prostatic Diseases，2001，4（1）：56-62.

[13] GRYNKIEWICZ M，WIEWIóRA M.A current role status of micro-ultrasound imaging in prostate cancer diagnosis[J].Clinical Hemorheology and Microcirculation，2024，87（1）：89-100.

[14] RIFKIN M D，SUDAKOFF G S，ALEXANDER A A.Prostate：techniques，results，and potential applications of color Doppler US scanning[J].Radiology，1993，186（2）：509-513.

[15] OKIHARA K，KOJIMA M，NAYA Y，et al.Ultrasonic power Doppler imaging for prostatic cancer：a preliminary report[J].The Tohoku Journal of Experimental Medicine，1997，182（4）：277-281.

[16] NEWMAN J S，BREE R L，RUBIN J M.Prostate cancer：diagnosis with color Doppler sonography with histologic correlation of each biopsy site[J].Radiology，1995，195（1）：86-90.

[17] ADLER D D，CARSON P L，RUBIN J M，et al.Doppler ultrasound color flow imaging in the study of breast cancer：preliminary findings[J].Ultrasound Med Biol，1990，16（6）：553-559.

[18]丁敏俠，嚴婷.超微血管成像和超聲造影對乳腺癌病灶內微血流及超微血管的評價及其聯合診斷價值[J].影像科學與光化學，2020，38（1）：144-149.

[19] CARPAGNANO F A，EUSEBI L，CARRIERO S，et al.

Prostate cancer ultrasound：is still a valid tool？[J].Current Radiology Reports，2021，9（7）：7.

[20]陳明，徐錦洋，呂國榮，等.經直腸三維超聲造影斷層成像與多參數MRI診斷前列腺癌的對比研究[J].臨床超聲醫學雜志，2020，22（6）：435-439.

[21] OPHIR J，CéSPEDES I，PONNEKANTI H，et al.Elastography：a quantitative method for imaging the elasticity of biological tissues[J].Ultrasonic Imaging，1991，13（2）：111-134.

[22] KROUSKOP T A，WHEELER T M，KALLEL F，et al.Elastic moduli of breast and prostate tissues under compression[J].Ultrasonic Imaging，1998，20（4）：260-274.

[23] COCHLIN D L，GANATRA R H，GRIFFITHS D F R.Elastography in the detection of prostatic cancer[J].Clinical Radiology，2002，57（11）：1014-1020.

[24] EMARA D M，NAGUIB N N，YEHIA M，et al.Ultrasound elastography in characterization of prostatic lesions：correlation with histopathological findings[J].The British Journal of Radiology，2020，93（1110）：20200035.

[25] ITOH A，UENO E，TOHNO E，et al.Breast disease：clinical application of US elastography for diagnosis[J].Radiology，2006，239（2）：341-350.

[26] KAMOI K，OKIHARA K，OCHIAI A，et al.The utility of transrectal real-time elastography in the diagnosis of prostate cancer[J].Ultrasound Med Biol，2008，34（7）：1025-1032.

[27]趙年歡，王朋，崔邦平，等.前列腺癌Gleason評分與不同影像學檢查的關系[J].華中科技大學學報（醫學版），2018，47（3）：375-378.

[28] TANG Y，LI X S，JIANG Q，et al.Diagnostic accuracy of multiparametric ultrasound in the diagnosis of prostate cancer：systematic review and meta-analysis[J].Insights into Imaging，2023，14（1）：203.

[29]阮厚鑫，張輝，方衛華，等.前列腺磁共振SAD預定位法聯合經直腸雙平面超聲引導在前列腺穿刺的應用[J].中國男科學雜志，2021，35（3）：44-48.

[30] CORREAS J M，HALPERN E J，BARR R G，et al.Advanced ultrasound in the diagnosis of prostate cancer[J].World Journal of Urology，2021，39（3）：661-676.

[31] BLOOM J B，HALE G R，GOLD S A，et al.Predicting Gleason group progression for men on prostate cancer active surveillance：role of a negative confirmatory magnetic resonance imaging-ultrasound fusion biopsy[J].Journal of Urology，2019，201（1）：84-90.

[32] STABILE A，GIGANTI F，ROSENKRANTZ A B，et al.

Multiparametric MRI for prostate cancer diagnosis：current status and future directions[J].Nature Reviews Urology，2020，17（1）：41-61.

[33] DITONNO F，FRANCO A，MANFREDI C，et al.Novel non-MRI imaging techniques for primary diagnosis of prostate cancer： micro-ultrasound，contrast-enhanced ultrasound， elastography， multiparametric ultrasound， and PSMA PET/CT[J].Prostate Cancer and Prostatic Diseases，2024，27（1）：29-36.

（收稿日期：2024-08-08） （本文編輯：陳韻）