0 引言

       前列腺癌（prostate cancer, PCa）是老年男性最常见的恶性肿瘤之一，在我国也已成为发病率最高的男性泌尿系统恶性肿瘤^[1]，早期筛查PCa可显著降低发病率和死亡率^{[2, 3]}。移行带PCa（transitional zone PCa, TZPCa）占所有PCa的20%~30%，然而因前列腺的活检标本不能完全囊括移行区，因此初次活检中PCa的检出率非常低（2%~4%）；老年人的前列腺移行带常见增生，往往包含大量的良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia, BPH）结节，与TZPCa很难区分，因此，通过影像学检查和精准诊断TZPCa对于临床选择合适的治疗方案显得尤为重要^[4]。临床常用血清前列腺特异性抗原（prostate specific antigen, PSA）早期筛查PCa，但其特异性较低，PSA密度（PSA density, PSAD），是总PSA（total PSA, tPSA）与前列腺体积（prostate volume, PV）的比值，表示单位体积前列腺的tPSA值^[5]。双参数磁共振成像（biparametric magnetic resonance imaging, bpMRI）与多参数磁共振成像（multiparametric magnetic resonance imaging, mpMRI）相较，省去了磁共振动态增强（dynamic contrast-enhanced images, DCE）扫描，不需要静脉注射对比剂，安全性更高，节省扫描时间，而诊断效能与mpMRI相当，因此，不包含DCE的bpMRI得到了广泛的关注^{[6, 7, 8]}。

       2019年发布的前列腺影像报告和数据系统2.1版（prostate imaging reporting and data system version 2.1,PI-RADS v2.1）对PCa的早期诊断及分期具有较高价值^{[9, 10]}，评分3~5分时，则需采取穿刺活检，部分患者仍会检出BPH，有过度穿刺的风险，有研究发现，PI-RADS v2.1评分联合PSAD已被证明可以预测活检结果，并可以减少不必要的活检^{[11, 12, 13]}。既往PI-RADS v2.1评分联合PSAD诊断多研究外周带PCa，缺乏针对TZPCa的联合分析，本研究基于bpMRI的PI-RADS v2.1联合PSAD评估对TZPCa的诊断效能，提出适合中国人群的最佳阈值，减少不必要的活检。

1 材料与方法

1.1 研究对象

       回顾性分析我院2022年5月至2025年1月经手术病理或经穿刺活检证实的115例前列腺疾病患者资料。纳入标准：（1）前列腺活检前2个月内血清PSA值升高（>4 ng/mL）；（2）行前列腺bpMRI检查前未行前列腺穿刺、手术、内分泌治疗，图像质量符合PI-RADS v2.1评分要求；（3）患者病灶位于移行带，并局限于前列腺内，MRI检查后1个月内经术后或穿刺病理证实。排除标准：（1）外周带前列腺癌；（2）PCa伴有包膜外侵犯，有远处转移者；（3）血清PSA>100 ng/mL的患者；（4）临床资料不完整者。本研究遵守《赫尔辛基宣言》，通过了兵器工业总医院伦理委员会批准，免除受试者知情同意，批准文号：202503142212000059819。

1.2 扫描方法

       115例患者使用德国西门子Simens Verio 3.0 T超导型MRI扫描仪，行常规MRI扫描，包括矢状面、冠状面、横断面的T1WI、T2WI、T2WI压脂序列，以及横断位扩散加权成像（diffusion weighted imaging, DWI）。扫描参数：T1WI序列，TR 680 ms，TE 11 ms，层厚6 mm，FOV 380 mm×380 mm；T2WI序列，TR 8500 ms，TE 139 ms，层厚3 mm，FOV 200 mm×200 mm；DWI序列：TR 5500 ms，TE 85 ms，FOV 200 mm×200 mm，层厚3 mm，b值分别为50、800、1500 s/mm²，选取b值为1500 s/mm²的图像进行分析，ADC图采用机器软件自动生成。

1.3 图像分析

       由两名具有10年磁共振经验的影像科副主任医师在不知病理结果情况下，独立盲法使用移行带T2WI、DWI图像对病灶进行PI-RADS v2.1评分，评分不一致时相互协商，最终结果达成一致。在MRI图像上测量前列腺大小，计算PV（最大横径×最大前后径×最大纵径×0.52）和PSAD（PSAD=tPSA/PV）值。详见图1、图2。

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图1  男，67岁，前列腺增生，血清tPSA为13.0 ng/mL，前列腺体积为67.43 mL，PSAD为0.19 ng/mL²。1A：轴位T2WI示右侧移行带9点钟方向低信号结节（箭），直径约1.1 cm；1B：DWI（b值=1500 s/mm²）示病灶呈高信号；1C：ADC示病灶呈低信号，PI-RADS v2.1评分3分；1D：病理结果（HE ×40）为前列腺增生。
图2  男，60岁，前列腺癌，血清tPSA为32.1 ng/mL，前列腺体积为46.56 mL，PSAD为0.69 ng/mL²。2A：轴位T2WI示移行带左缘低信号病灶（箭），边缘模糊；2B：DWI（b值=1500 s/mm²）示病灶呈明显高信号；2C：ADC示病灶呈明显低信号，PI-RADS v2.1评分5分；2D：病理结果（HE ×40）为前列腺癌（Gleason评分4+4=8分）。tPSA：总前列腺特异性抗原；PSAD：前列腺特异性抗原密度；DWI：扩散加权成像；ADC：表观扩散系数；PI-RADS v2.1：前列腺影像报告和数据系统2.1版。
Fig. 1  Male, 67 years old, benign prostatic hyperplasia, serum tPSA: 13.0 ng/mL, prostate volume: 67.43 mL, PSAD: 0.19 ng/mL². 1A: Axial T2WI shows a low signal nodule in the right transition zone at 9 o'clock (arrow), with a diameter of approximately 1.1 cm; 1B: DWI (b value = 1500 s/mm²) shows the lesion as a high signal; 1C: ADC shows the lesion as a low signal, PI-RADS v2.1 score 3; 1D: Pathological (HE × 40) result: benign prostatic hyperplasia.
Fig. 2  Male, 60 years old, prostate cancer, serum tPSA: 32.1 ng/mL, prostate volume: 46.56 mL, PSAD: 0.69 ng/mL². 2A: Axial T2WI shows a low-signal lesion at the left edge of the transition zone (arrow), with blurred margins; 2B: DWI (b value = 1500 s/mm²) shows the lesion as a significantly high signal; 2C: ADC shows the lesion as a significantly low signal, PI-RADS v2.1 score 5; 2D: Pathological (HE × 40) result: prostate cancer (Gleason score 4 + 4 = 8). tPSA: total prostate specific antigen; PSAD: prostate specific antigen density; DWI: diffusion weighted imaging; ADC: apparent diffusion coefficient; PI-RADS v2.1: prostate imaging reporting and data system version 2.1.

1.4 统计学分析

       采用SPSS 27.0、Medcalc20.0软件进行统计学分析。计量资料采用Kolmogorov-Smirnov检验进行正态性检验，符合正态分布以均数±标准差表示，使用独立样本t检验进行组间比较，不符合正态分布用中位数（上、下四分位数）表示，使用秩和检验进行组间比较，计数资料采用频数（百分比）表示，使用独立样本χ²检验进行组间比较。采用二次加权Kappa一致性检验评估两位医师PI-RADS v2.1评分的一致性。采用二元logistic回归分析对年龄、PV、TPSA、fPSA/tPSA、PSAD及PI-RADS v2.1评分进行分析，向后剔除法筛选独立预测因子。使用受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线分析PI-RADS V2.1、PSAD及联合诊断TZPCa的诊断效能，计算曲线下面积（area under the curve, AUC）、敏感度、特异度、阈值，采用DeLong检验比较不同模型AUC值的差异性，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

       共纳入115例前列腺疾病患者的资料，其中：TZPCa组41例，年龄49~85岁（73.04±11.01）岁；BPH组74例，年龄50~87（69.56±7.27）岁。PI-RADS v2.1评分为3分者中检出6例TZPCa（13%，6/47），4分者检出12例TZPCa（71%，12/17），5分者检出23例TZPCa（88%，23/26）。tPSA、fPSA/tPSA、PSAD与PI-RADS v2.1评分在TZPCa组与TZ-BPH组差异具有统计学意义（P<0.05）。详见表1。

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表1  移行带前列腺癌组和前列腺增生组指标的差异性比较
Tab. 1  Comparison of the differences in indicators between transitional zone prostate cancer group and benign prostatic hyperplasia group

2.2 两位医师间PI-RADS v2.1评分的一致性

       Kappa系数值为0.85 [95%置信区间（confidence interval, CI）：0.78~0.92；P<0.001]，两位医师PI-RADS v2.1评分具有很强的一致性。

2.3 多因素logistic回归分析结果

       多因素logistic回归分析结果显示PI-RADS v2.1评分（OR=3.009，P=0.003）、PSAD（OR=2.017，P=0.009）是TZPCa的独立预测因子（表2）。

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表2  多因素二元logistic回归分析结果
Tab. 2  Results of multivariate binary Logistic regression analysis

2.4 TZPCa诊断效能ROC曲线分析结果

       PI-RADS v2.1评分、PSAD、联合模型诊断TZPCa的AUC分别为0.916、0.812、0.952；联合诊断AUC值高于PI-RADS v2.1评分或PSAD单独使用，差异具有统计学意义（P<0.05）。联合模型较PI-RADS v2.1的AUC提升0.036（Z=3.27，P=0.001），较PSAD的AUC提升0.140（Z=6.09，P<0.001）。详见图3及表3, 表4。

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图3  PI-RADS v2.1、PSAD及联合模型诊断TZPCa的ROC曲线。PI-RADS v2.1：前列腺影像报告和数据系统2.1版；PSAD：前列腺特异性抗原密度；TZPCa：移行带前列腺癌；ROC：受试者工作特征。
Fig. 3  The ROC curve analysis of PI-RADS v2.1, PSAD and combined model for diagnosing TZPCa. PI-RADS v2.1: prostate imaging reporting and data system version 2.1; PSAD: prostate specific antigen density; TZPCa: transitional zone prostate cancer; ROC: receiver operating characteristic.

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表3  PI-RADS v2.1、PSAD及联合模型诊断TZPCa的ROC曲线分析
Tab. 3  The ROC curve analysis of PI-RADS v2.1, PSAD and combined model for diagnosing TZPCa

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表4  不同模型AUC值的DeLong检验比较
Tab. 4  Comparison of AUC values between different models by DeLong test

3 讨论

       本文探讨了PI-RADS v2.1评分联合PSAD对TZPCa的诊断效能，结果表明两者是TZPCa的独立预测因子，PI-RADS v2.1评分联合PSAD后提高了对TZPCa的诊断价值，可减少假阳性，做到早期诊断和治疗，并为穿刺活检提供依据，指导靶向活检，避免过度穿刺活检。

3.1 基于bpMRI的PI-RADS v2.1评分对TZPCa的诊断价值

       MRI已经成为PCa定位、诊断和分期的关键成像技术^[14]，mpMRI包括T1WI、T2WI、DCE序列和DWI序列，bpMRI省去了DCE序列，节省了对比剂的成本，扫描速度更快，并且可以减少阅片时间，避免潜在的对比剂风险^[15]。GREER等^[16]研究表明虽然DCE可以提高外周带PI-RADS 2、3、4分病灶的癌检出率（cancer detection rate, CDR），但DCE可导致假阳性率高。bpMRI与mpMRI相比具有相似的诊断准确性，DCE是不必要的或次要的，尤其是在外周带病变^{[14, 17]}。

       PI-RADS是前列腺MRI的结构化报告系统，2019年欧洲泌尿生殖放射学协会在PI-RADS v2.0基础上修改，更新为PI-RADS v2.1版^[18]。PI-RADS 5分的CDR为83%，PI-RADS 4分的CDR为60%，PI-RADS 3分的CDR为12%^[19]。本组结果示PI-RADS v2.1是TZPCa的独立预测因子。VENDERINK等^[20]研究报道对PI-RADS v2评分为3分并PSAD≥0.15 ng/mL²的患者进行穿刺活检时，可使42%的患者免于不必要的穿刺活检。姜安谧等^[21]研究PI-RADS v2.1评分阈值为4分时，特异度为94%，敏感度为66%，特异度反而高于敏感度，进行联合应用后，敏感性度有一定提高。常规PI-RADS 4分组有更高的PCa诊断比例^[22]。本研究PI-RADS v2.1评分诊断TZPCa阈值为4分时，特异度为95%，敏感度为77%，与姜安谧等^[21]一致。我们研究发现移行带PI-RADS v2.1评分3分病灶的CDR为13%，4分病灶的CDR为71%，5分病灶的CDR为88%，评分3分时TZPCa的CDR较低，结合PSAD值可以减少不必要的穿刺活检，与文献报道^[19]的研究结果基本一致。

3.2 PSAD对TZPCa的诊断价值

       PSA是由正常和恶变的前列腺细胞产生，可早期筛查PCa，但前列腺增生、前列腺炎等因素都可以导致PSA水平升高，其缺乏特异性^{[23, 24]}。PSAD可以提高PSA的诊断价值并降低假阳性结果的可能性^[12]。本研究回归分析结果显示PSAD是TZPCa的独立预测因子，表明对TZPCa有一定的诊断价值。PSA值在4~10 ng/mL之间时，PSAD值可以提高PSA对PCa的阳性预测值，从而减少不必要的穿刺活检^[25]。WASHINO等^[26]研究认为PSAD值阈值为0.15 ng/mL²时，诊断临床显著性PCa（clinically significant PCa, csPCa）的敏感度为99%，特异度为34%。YUSIM等^[27]发现PSAD高于0.19 ng/mL²的患者30%~60%被诊断为csPCa，而PSAD低于0.09 ng/mL²的患者csPCa概率非常低（4%）。辛建英等^[28]研究表明PSAD的诊断界值为0.47 ng/mL²，敏感度为79.1%，特异度分别为100.0%。我们的结果显示TZPCa组的PSAD值显著高于BPH组，差异具有统计学意义，PSAD的阈值为0.31 ng/mL²，敏感度为81%，特异度为75%。本研究阈值高于西方国家公认的0.15 ng/mL²，可能原因为我国患者体检意识较薄弱，部分患者就诊较晚，tPSA值比较高。

3.3 PI-RADS v2.1评分、PSAD单独及两者联合对TZPCa的诊断效能

       有研究表明，对于PI-RADS评分≥3分的患者，联合应用PSAD比单独使用PI-RADS可获得更高的CDR（50.0%~66.7% vs. 48%），可避免不必要的活检^[29]。先前研究发现PI-RADS v2.1评分4分为阈值时AUC为0.948，证实了PI-RADS v2.1评分的诊断效能^[30]，较本研究的AUC值稍高。王焰峰等^[31]评估PI-RADS v2.1评分联合PSAD诊断csPCa的价值，发现其联合应用（AUC=0.939）比PI-RADS v2.1评分（AUC=0.887）、PSAD（AUC=0.777）单独诊断csPCa的诊断效能更高。WEN等^[32]研究单独使用PI-RADS 2.1和PSAD的AUC分别为0.875、0.712，联合使用时，AUC为0.893。本研究ROC曲线分析显示，PI-RADS v2.1评分AUC值为0.916，在单独指标中最高，表明在诊断TZPCa单一指标中诊断效能最高，与PSAD（AUC=0.812）联合后（AUC=0.952）诊断效能提升，优于单一指标，本研究与王焰峰等^[31]的研究结果相似。

3.4 本研究的局限性

       首先，我们的研究为回顾性分析，可能产生选择偏倚影响结果的精确性，因此需要多中心研究结果验证；其次，本研究的病理结果28例来自手术病理，87例来自穿刺活检，穿刺活检可能会有假阴性，个别TZPCa有可能被遗漏；最后，研究的样本量比较少。在今后的研究中，我们将进一步扩大样本量进行深入研究。

4 结论

       综上所述，PI-RADS v2.1评分与PSAD联合后提高了对TZPCa诊断效能，联合模型优于使用单独指标，PI-RADS v2.1评分与PSAD的协同作用可减少假阳性，可以避免不必要的穿刺活检。