3D ARFI 成像评估前列腺癌:精准诊断新突破

【字体: 时间:2025年04月24日 来源:Cancer Imaging 3.5

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  前列腺癌(PCa)诊断面临挑战,研究人员开展 3D 超声声辐射力脉冲(ARFI)弹性成像系统及怀疑指数(IOS)评估研究。结果显示 mpUS 对高 Gleason 分级(GG)病变更敏感,与 mpMRI 有中等一致性,为 PCa 活检引导提供新方向。

  前列腺癌,作为男性健康的 “杀手”,在全球范围内的发病率居高不下,严重威胁着男性的生命健康。目前,前列腺癌的检测手段主要包括直肠指检(DREs)、血清前列腺特异性抗原(PSA)水平检测,阳性结果通常会进一步进行经直肠超声(TRUS)引导下的活检。然而,这些传统检测方法存在诸多弊端。TRUS 引导下的活检癌症检测灵敏度波动在 29% - 75% 之间,在前列腺尖部、外侧外周区和前部的检测效果欠佳,许多癌症病例因此被漏诊。
为了攻克这些难题,来自杜克大学(Duke University)的研究人员挺身而出,开展了一项极具创新性的研究。他们致力于评估定制设计的 3D 超声声辐射力脉冲(ARFI)弹性成像系统,结合怀疑指数(IOS)病变分级系统,探索其在前列腺癌检测中的应用价值。该研究成果发表在《Cancer Imaging》杂志上,为前列腺癌的诊断开辟了新的道路。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,他们收集了两个队列共 85 名患者的 3D ARFI 和 B 模式图像数据。队列 I 包含 56 名活检确诊为癌症的患者,以全组织病理切片作为金标准;队列 II 有 29 名 DRE 异常或 PSA 升高的患者,接受了 ARFI 引导活检、mpMRI - TRUS 融合活检及系统采样。其次,研究人员创建了 IOS 评分系统,该系统参照 PI - RADS 系统的 1 - 5 分制,依据病变的对侧对称性、低回声程度、纹理均匀性和边缘清晰度等特征对 mpUS 病变进行分级。最后,安排三名不同资质的读者依据 IOS 标准对 79 例患者的图像进行分析,标记可疑病变,并与病理结果对比,同时进行一系列统计分析评估检测效能。

研究结果令人眼前一亮。在病变分级方面,IOS 标准能够依据 Gleason 分级(GG)对病变进行分层,较高的 IOS 评分与更具侵袭性的病变相关,这表明 IOS 评分系统在评估肿瘤恶性程度上具有重要价值。检测灵敏度上,mpUS 成像对较高 GG 的病变更为敏感,能优先识别出具有较低 MR 表观扩散系数(ADC)和前列腺外侵犯(EPE)迹象的病变。例如,对于 GG≥2 的病变,mpUS 的检测灵敏度可达 85% ,对 GG≥4 的病变灵敏度更是高达 94% 。然而,mpUS 对较低 GG 的病变灵敏度相对较低。在不同部位的检测中,对后部病变的检测灵敏度(79%)高于前部(71%),这可能是由于前部前列腺的解剖结构和组织特性影响了检测效果。

在与其他检测方法的对比中,mpUS 也展现出独特优势。与系统采样活检相比,mpUS 对高等级癌症的检测灵敏度更高;与 mpMRI 相比,虽然 mpUS 对低等级癌症的检测灵敏度稍逊一筹,但二者之间存在中等程度的一致性,且 mpUS 对高 PI - RADS 评分的病变灵敏度逐渐增加。在 PI - RADS 3 分的病变中,mpUS 的检测灵敏度为 60% ,在 PI - RADS 4 分和 5 分的病变中,灵敏度分别提升至 79% 和 86%。

此外,研究还对观察者间的可靠性进行了评估。结果显示,使用 IOS 系统时,所有读者之间在病变识别上具有较高的一致性(Cohen’s kappa 系数为 0.63),这表明 IOS 系统具有良好的临床可重复性。不过,不同读者之间的一致性存在一定差异,可能与读者的培训方式有关,这也为后续优化培训方案提供了方向。

在研究结论与讨论部分,此次研究充分证实了 3D ARFI 成像在前列腺癌识别和引导靶向活检方面的临床可行性。较高的 mpUS - IOS 评分与更高级别的癌症以及不良的组织病理学因素密切相关,这为医生判断病情提供了重要依据。同时,mpUS 与 mpMRI 之间的中等一致性,使得 mpUS 在 mpMRI 可见病变的活检引导中具有潜在应用价值,当 mpMRI 不可用或存在临床禁忌时,mpUS 有望成为替代的活检靶向方法。

然而,研究也存在一些局限性。两个队列的纳入标准导致研究对象的疾病预测试概率较高,可能产生验证偏倚,影响检测结果的准确性。此外,最近邻定位方法虽然在一定程度上解决了病理定位的问题,但可能高估了所有检测方法的阳性预测值(PPV)、癌症检测率(CDR)和灵敏度。

尽管存在不足,但这项研究的意义不可小觑。它为前列腺癌的诊断提供了新的视角和方法,为临床医生在活检靶向选择上提供了更多的参考。未来,研究人员可以进一步探索机器学习辅助检测系统,以提高对前部病变的检测灵敏度,减少读者之间的差异。同时,开展更广泛的前瞻性研究,纳入疾病患病率较低的人群,将有助于建立更具普遍性的 ARFI 前列腺成像性能指标,推动前列腺癌诊断技术的进一步发展,为全球男性的健康保驾护航。

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