前列腺体积和PI-RADS分类对PSA密度指导活检决策阈值的影响研究

《European Radiology》：The effects of prostate volume and PI-RADS category on optimal PSA-density thresholds for biopsy decision-making

本研究针对多参数磁共振成像(mpMRI)诊断临床显著性前列腺癌(csPCa)阳性预测值较低、PSA密度(PSAd)最佳阈值存在争议的问题，通过回顾性分析2190例疑似前列腺癌患者数据，系统评估了前列腺体积和PI-RADS分类对PSAd诊断性能的影响。研究发现PI-RADS 1-2和PI-RADS 3患者的最佳PSAd活检阈值分别为0.20 ng/mL2和0.12 ng/mL2，并首次揭示PSAd在大体积前列腺(≥60 mL)中的预测效能显著降低(AUC从0.84降至0.70)。该研究为个体化活检决策提供了重要依据，对优化前列腺癌诊断流程具有重要临床意义。

　　

前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤之一，其早期准确诊断对治疗决策和预后至关重要。近年来，多参数磁共振成像(multiparametric MRI, mpMRI)已成为前列腺癌诊断流程的核心工具，通过PI-RADS(前列腺影像报告和数据系统)评分标准，显著提升了临床显著性前列腺癌(clinically significant prostate cancer, csPCa)的检出率，同时减少了不必要的活检。然而，mpMRI在临床应用中仍面临重要挑战：尽管其阴性预测值较高，但阳性预测值(positive predictive value, PPV)相对较低，特别是在PI-RADS 3分病变中，csPCa的检出率仅为12%-18.5%，这意味着大量患者可能接受了不必要的活检。

PSA密度(prostate-specific antigen density, PSAd)作为结合前列腺特异性抗原(prostate-specific antigen, PSA)水平和前列腺体积的衍生指标，被认为是优化活检决策的有力工具。当前指南普遍推荐0.15 ng/mL²作为PSAd的临界值，但这一阈值的科学依据存在争议——它起源于前MRI时代，且多数研究仅评估了有限的预设阈值，而非全面分析PSAd值的连续范围。更关键的是，前列腺体积作为影响PSA水平和PSAd计算的重要因素，其如何影响PSAd的诊断性能尚不明确。良性前列腺增生(benign prostatic hypertrophy, BPH)导致的前列腺体积增大会稀释PSA浓度，可能造成PSAd值的低估，从而影响其对csPCa的预测准确性。

为解决这些临床难题，Durmaz等研究人员在《European Radiology》上发表了题为"The effects of prostate volume and PI-RADS category on optimal PSA-density thresholds for biopsy decision-making"的重要研究。该研究通过大样本回顾性分析，旨在确定不同PI-RADS分类下最佳的PSAd阈值，并深入探讨前列腺体积对PSAd预测性能的影响，为个体化活检决策提供循证依据。

研究方法上，本研究纳入了2018年1月至2024年4月期间3727例接受mpMRI检查的疑似前列腺癌患者，经过严格筛选后最终纳入2190例。所有患者均采用PI-RADS标准协议进行mpMRI检查，由经验丰富的泌尿放射科医生根据PI-RADS v2和v2.1版本进行图像判读。研究采用逻辑回归分析评估不同PSAd阈值下各PI-RADS分类和前列腺体积亚组的csPCa风险，并通过受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析PSAd的诊断性能。为确保结果稳健性，研究还进行了80:20的样本分割内部验证。

患者基线特征与疾病分布

研究队列包括2190例患者，中位年龄66岁，中位PSA水平5.6 ng/mL，中位前列腺体积56 mL，中位PSAd为0.10 ng/mL²。总体前列腺癌检出率为34.1%(747/2190)，其中csPCa患病率为26.1%(571/2190)。各PI-RADS分类的csPCa检出率呈现明显梯度：PI-RADS 1-2为1.5%，PI-RADS 3为10.7%，PI-RADS 4为50.1%，PI-RADS 5高达82.7%。csPCa组与临床 insignificant组在年龄、PSA、前列腺体积和PSAd等方面均存在显著差异(p<0.001)。

PI-RADS分类下的PSAd阈值优化

逻辑回归分析显示，无论PSAd值如何，PI-RADS 4分患者的csPCa风险均超过30%，PI-RADS 5分患者超过50%。基于10%的csPCa风险阈值，研究发现PI-RADS 1-2分患者的最佳PSAd活检阈值为0.20 ng/mL²，而PI-RADS 3分患者为0.12 ng/mL²。在PSAd=0.15 ng/mL²这一常用临界值下，各PI-RADS分类的csPCa概率分别为：PI-RADS 1-2为3%，PI-RADS 3为14.8%，PI-RADS 4为52%，PI-RADS 5为77.4%。进一步分析发现，PI-RADS 3分患者中，PSAd<0.12 ng/mL²组的csPCa检出率仅为2.8%，而PSAd≥0.12 ng/mL²组高达26.4%；PI-RADS 1-2分患者中，PSAd<0.20 ng/mL²组的csPCa检出率为1.2%，PSAd≥0.20 ng/mL²组为17.9%。

前列腺体积对PSAd性能的影响

研究按前列腺体积将患者分为四个亚组：<40 mL、40-60 mL、60-80 mL和>80 mL。分析显示前列腺体积与csPCa概率呈显著负相关：在PSAd=0.15 ng/mL²时，<40 mL组的csPCa概率为38.6%，40-60 mL组为35.6%，60-80 mL组为27.5%，>80 mL组降至19.3%。以60 mL为界点分析发现，前列腺体积<60 mL组的csPCa概率为35.6%，而≥60 mL组仅为24%。更值得注意的是，在csPCa患者中，小体积前列腺(≤40 mL)患者有79%(230/291)的PSAd≥0.15 ng/mL²，而大体积前列腺(≥60 mL)患者仅有22.4%达到这一阈值。

PSAd诊断性能的体积特异性差异

ROC分析进一步证实了前列腺体积对PSAd诊断性能的显著影响。PSAd预测csPCa的曲线下面积(area under the ROC curve, AUC-ROC)在小体积前列腺(≤40 mL)组为0.84，中等体积(40-60 mL)组为0.82，而大体积(≥60 mL)组显著降低至0.70(p<0.001)。在不同PSAd阈值下，小体积前列腺组表现出最高的敏感性和最低的特异性，而大体积前列腺组则相反。例如，在PSAd=0.15 ng/mL²时，≤40 mL组的敏感性和特异性分别为80%和73%，而≥60 mL组仅为23%和95%。

研究结论与讨论部分强调，PI-RADS 4-5分患者无论PSAd值如何均应进行活检，而PI-RADS 1-3分患者的活检决策应参考体积特异性的PSAd阈值。本研究的创新性在于首次系统评估了前列腺体积对PSAd诊断性能的影响，并提供了基于连续PSAd值分析的最佳阈值。对于大体积前列腺(>60 mL)的PI-RADS 1-3分患者，低PSAd值可能提供错误的安全感，此时应考虑结合其他风险评估工具，如经过验证的MRI整合风险计算器(如PLUM、RPCRC-MRI)或血清/尿液生物标志物(如前列腺健康指数、4Kscore等)，以优化个体化诊断策略。

该研究的临床意义重大，为前列腺癌精准诊断提供了重要循证依据。研究提出的风险适应策略有助于避免不必要的活检，减少医疗资源浪费和患者痛苦，同时确保csPCa的及时诊断。未来需要多中心前瞻性研究进一步验证这些发现，并探索在不同经验水平的放射科医生中的适用性，以推动前列腺癌诊断流程的进一步优化。