The clinical study of multi-mode trans-rectal ultrasonic imaging scoring system in the diagnosis of prostate cancer

doi:10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2019.01.015

Abstract

Abstract:

Objective

To establish a multi-modal trans-rectal ultrasonic imaging scoring system for prostate cancer and to evaluate its diagnostic value.

Methods

From May 2016 to December 2017, 86 patients with suspected prostate cancer who received ultrasound (US) guided biopsy and/or surgery were enrolled in the study. The characteristics of trans-rectal conventional US (TRUS), shear wave sonoelastography (SWE) and contrast enhanced ultrasound (CEUS) were analyzed for each prostate with comparison of pathological results. And multi-mode scoring system were established for the diagnosis of prostate cancer.

Results

For prostate cancer, TRUS showed low echo, unclear boundary, irregular shape, unclear internal and external gland boundary, capsule invasion, rich blood flow signal and center vascularization; SWE showed asymmetric distribution with higher average elastic modulus [(94.7±44.2) kPa] than that of benign lesions [(60.8±26.0) kPa], the difference was statistically significant (t=-3.578, P=0.001); CEUS showed rapid and high enhancement, heterogeneous distribution (low enhanced area with punctate vascular structure), punctate or nodular enhancement, unclear internal and external gland boundary, capsular or rectal wall invasion. If any of TRUS, SWE and CEUS findings was positive, the sensitivity, negative predictive value and accuracy of multi-mode trans-rectal US were 98.0%, 96.7% and 89.5% respectively. If all of TRUS, SWE and CEUS findings were positive, the specificity and positive predictive value of multi-mode trans-rectal US were 97.3% and 97.1% respectively.

Conclusion

Trans-rectal multimodal ultrasonic imaging scoring system can improve the diagnostic value of ultrasound on prostate cancer.

Mingbo Zhang, Yukun Luo, Yan Zhang, Yiru Wang, Meng Wu, Jie Tang, Xiang Fei. The clinical study of multi-mode trans-rectal ultrasonic imaging scoring system in the diagnosis of prostate cancer[J]. Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition), 2019, 16(01): 66-71.

/ / Recommend

Add to citation manager EndNote|Ris|BibTeX

URL: https://chaosheng.cma-cmc.com.cn/EN/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2019.01.015

https://chaosheng.cma-cmc.com.cn/EN/Y2019/V16/I01/66

Figures/Tables 6

References 15

1	World Health Organization. All Cancers (excluding non-melanoma skin cancer) Estimated Incidence, Mortality and Prevalence Worldwide in 2012 [EB/OL]. URL
2	顾秀瑛, 郑荣寿, 张思维, 等. 2000-2014年中国肿瘤登记地区前列腺癌发病趋势及年龄变化分析 [J]. 中华预防医学杂志, 2018, 52(6): 586-592.
3	Zhang M, Tang J, Luo Y，et al. Diagnostic Performance of Multiparametric Transrectal Ultrasound in Localized Prostate Cancer: A Comparative Study With Magnetic Resonance Imaging [J]. J Ultrasound Med, 2018, 9999:1-8.
4	张明博, 付帅, 周昀, 等. 剪切波超声弹性成像评价良性前列腺增生患者膀胱出口梗阻的前瞻性研究 [J]. 中华泌尿外科杂志, 2014, 35(4): 282-287.
5	Boehm K, Salomon G, Beyer B. Shear wave elastography for localization of prostate cancer lesions and assessment of elasticity thresholds: implications for targeted biopsies and active surveillance protocols [J]. J Urol, 2015, 193(3): 794-800.
6	Correas JM, Tissier AM, Khairoune A, et al. Prostate cancer: diagnostic performance of real-time shear-wave elastography [J]. Radiology, 2015, 275(1): 280-289.
7	Wang Y, Yao B, Li H, et al. Assessment of tumor stiffness with shear wave elastography in a human prostate cancer xenograft implantation model [J]. J Ultrasound Med, 2017, 36: 955-963.
8	Rumack CM, Wilson SR, Charboneau JW, et al. Diagnostic Ultrasound (4th edition) [M]. Philadelphia: Elsevier, 2005: 397.
9	Piscaglia F, Nolsøe C, Dietrich CF, et al. The EFSUMB guidelines and recommendations on the clinical practice of contrast enhanced ultrasound (CEUS): update 2011 on non-hepatic applications [J]. Ultraschall Med, 2012, 33(1): 33-59.
10	费翔, 唐杰, 李岩密, 等. 经直肠前列腺超声造影在鉴别诊断前列腺癌与前列腺增生中的价值 [J]. 中华超声影像学杂志, 2010, 19(7): 596-599.
11	陈欣, 罗葆明, 管小凤, 等. 超微血管成像与超声造影微血管成像在乳腺病变诊断中的对比研究 [J]. 中华超声影像学杂志, 2016, 25(7): 608-611.
12	钱伟庆, 戴文斌, 苗华栋, 等. MR弥散加权成像在前列腺癌诊断中的应用价值 [J]. 中华泌尿外科杂志, 2009, 30(12): 841-844.
13	王鑫, 王萱, 刘明, 等. 盆腔多参数磁共振诊断模型在早期前列腺癌诊断中的应用研究[J]. 中华泌尿外科杂志, 2015, 36(11): 826-831.
14	Delongchamps NB, Rouanne M, Flam T, et al. Multiparametric magnetic resonance imaging for the detection and localization of prostate cancer: combination of T2-weighted, dynamic contrastenhanced and diffusion-weighted imaging [J]. BJU Int, 2011, 107: 1411-1418.
15	Barentsz JO, Richenberg J, Clements R, et al. ESUR prostate MR guidelines 2012 [J]. Eur Radiol, 2012, 22: 746-757.

组别	例数	年龄（岁）	总PSA（ng/ml）	前列腺体积（ml）	PSA密度（ng/ml²）	穿刺针数（针）	阳性针数（针）
良性组	37	64.6±8.7	11.2±11.7	63.6±44.3	0.22±0.22	12	0
恶性组	49	67.4±8.0	73.9±184.1	49.5±30.3	1.26±1.89	9.97±3.11	5.51±2.74
t值	?	-1.549	-2.095	1.701	-3.349	4.167	-12.833
P值	?	0.126	0.043	0.093	0.002	<0.001	<0.001

组别	例数	年龄（岁）	总PSA（ng/ml）	前列腺体积（ml）	PSA密度（ng/ml²）	穿刺针数（针）	阳性针数（针）
良性组	37	64.6±8.7	11.2±11.7	63.6±44.3	0.22±0.22	12	0
恶性组	49	67.4±8.0	73.9±184.1	49.5±30.3	1.26±1.89	9.97±3.11	5.51±2.74
t值	?	-1.549	-2.095	1.701	-3.349	4.167	-12.833
P值	?	0.126	0.043	0.093	0.002	<0.001	<0.001

常规超声特征		良性［例（%）］	恶性［例（%）］	χ²值	P值
回声		?	?	0.952	0.395
?	低回声	10（20.8%）	38（79.2%）	?	?
?	等回声	1（50%）	1（50%）	?	?
边界		?	?	5.711	0.03
?	清晰	5（50%）	5（50%）	?	?
?	不清晰	6（15%）	34（85%）	?	?
形态		?	?	9.103	0.009
?	规则	5（62.5%）	3（37.5%）	?	?
?	不规则	6（14.3%）	36（85.7%）	?	?
前列腺包膜		?	?	10.212	0.001
?	完整	11（37.9%）	18（62.1%）	?	?
?	侵犯	0（0）	21（100%）	?	?
内外腺分界		?	?	10.403	0.002
?	完整	10（41.7%）	14（58.3%）	?	?
?	不清	1（3.8%）	25（96.2%）	?	?
?	血流	?	?	13.994	0.001
?	丰富	3（8.3%）	33（91.7%）	?	?
不丰富或无血流		8（57.1%）	6（42.9%）	?	?
?	血流分布	?	?	7.408	0.02
?	中心	3（8.1%）	34（91.9%）	?	?
?	周边	4（44.4%）	5（55.6%）	?	?
常规超声联合诊断		?	?	20.261	<0.001
?	≥3恶性特征	2（5.6%）	34（94.4%）	?	?
?	<3恶性特征	9（64.3%）	5（35.7%）	?	?

常规超声特征		良性［例（%）］	恶性［例（%）］	χ²值	P值
回声		?	?	0.952	0.395
?	低回声	10（20.8%）	38（79.2%）	?	?
?	等回声	1（50%）	1（50%）	?	?
边界		?	?	5.711	0.03
?	清晰	5（50%）	5（50%）	?	?
?	不清晰	6（15%）	34（85%）	?	?
形态		?	?	9.103	0.009
?	规则	5（62.5%）	3（37.5%）	?	?
?	不规则	6（14.3%）	36（85.7%）	?	?
前列腺包膜		?	?	10.212	0.001
?	完整	11（37.9%）	18（62.1%）	?	?
?	侵犯	0（0）	21（100%）	?	?
内外腺分界		?	?	10.403	0.002
?	完整	10（41.7%）	14（58.3%）	?	?
?	不清	1（3.8%）	25（96.2%）	?	?
?	血流	?	?	13.994	0.001
?	丰富	3（8.3%）	33（91.7%）	?	?
不丰富或无血流		8（57.1%）	6（42.9%）	?	?
?	血流分布	?	?	7.408	0.02
?	中心	3（8.1%）	34（91.9%）	?	?
?	周边	4（44.4%）	5（55.6%）	?	?
常规超声联合诊断		?	?	20.261	<0.001
?	≥3恶性特征	2（5.6%）	34（94.4%）	?	?
?	<3恶性特征	9（64.3%）	5（35.7%）	?	?

组别	例数	剪切波弹性成像模式［例（%）］		病灶剪切波弹性模量（kPa，±s）		超声造影图像特征［例（%）］
组别	例数	对称分布	非对称分布	平均值	最大值	内腺均匀高增强，外腺均匀稍低或等增强	其他模式
良性组	37	27（84.4）	10（18.5）	60.8±26.0	73.4±32.6	28（87.5）	9（16.7）
恶性组	49	5（15.6）	44（81.5）	94.7±44.2	111.7±51.6	4（12.5）	45（83.3）
统计值	?	χ²=35.550		t=-3.587	t=-3.435	χ²=41.126
P值	?	<0.001		0.001	0.001	<0.001

Please choose a citation manager

Content to export