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前列腺癌筛查中的MRI:减少不必要的活检

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Original medical illustration for: MRI in Prostate Cancer Screening: Reducing Unnecessary Biopsies

目录

要点

  • 基于MRI的筛查可将不必要的活检减少高达81%,将无害癌症的检出率降低高达77%。
  • MRI检出的危险前列腺癌数量与仅PSA筛查相同。
  • 显著性癌症的阳性预测值:MRI为42%,PSA为16%。
  • 无对比剂的双参数MRI可能比多参数磁共振成像具有更高的阳性预测值。
  • 具有遗传风险的男性可能从基于磁共振成像(MRI)的筛查中受益。

背景:仅依赖前列腺特异性抗原(PSA)筛查的问题

前列腺癌是全球范围内影响男性最常见的癌症之一。数十年来,早期检测的主要工具一直是前列腺特异性抗原(PSA)血液检测。虽然基于PSA的筛查已被证明可以降低前列腺癌特异性死亡率(即因该疾病导致的死亡),但它也带来了显著的负面影响,令泌尿科医生和患者都深感困扰。

PSA检测并非针对危险癌症的特异性指标。PSA水平升高可能由良性状况引起,如前列腺增生或前列腺炎(前列腺炎症)。这种缺乏特异性导致了一系列潜在的损害:

  • 不必要的活检:PSA升高的男性通常会被转诊进行系统性活检,即在超声引导下将10-12根针插入前列腺,无论是否可见可疑病变。
  • 过度诊断:PSA筛查经常检测到临床不显著的前列腺癌(定义为国际泌尿病理学会[ISUP] 1级),这些癌症永远不会引起症状或威胁男性的生命。
  • 过度治疗:检测到不显著的癌症往往会导致手术或放疗等激进治疗,这些治疗伴有显著的副作用,包括尿失禁和勃起功能障碍,且未带来任何生存获益。
  • 对总生存期的影响不明确:虽然PSA筛查降低了前列腺癌特异性死亡,但其对总生存期的影响仍不确定。

为了平衡这些风险和益处,目前的临床实践指南推荐采用共同决策策略,以识别最有可能从前列腺癌早期检测中受益的知情候选人。然而,这种机会主义方法已被证实与广泛但无针对性的检测相关,并伴随着医疗保健可及性和健康素养方面的差异。

近年来,活检前前列腺磁共振成像(MRI)随后进行靶向活检已广泛整合到前列腺癌的诊断路径中。这种方法与临床环境中临床显著性前列腺癌检出率的提高以及可避免的活检和不显著癌症数量的减少有关。因此,临床实践指南推荐对疑似前列腺癌的男性进行活检前MRI检查。然而,在本研究之前,关于MRI作为一般人群综合前列腺癌筛查工具的角色尚未达成共识。

研究方法:本研究是如何进行的

本系统评价与荟萃分析严格按照《系统评价和荟萃分析优先报告条目(PRISMA)2020》指南及Cochrane手册进行。研究方案已在PROSPERO注册,这是一个前瞻性注册系统评价的国际数据库。

研究人员于2023年5月5日对五个主要医学数据库——PubMed/MEDLINE、Embase、Cochrane/Central、Scopus和Web of Science——进行了全面检索。检索共识别出2,037条记录,去除重复项后筛选出1,464条。经过严格的筛选过程,12项研究符合定性证据综合的条件,8项研究被纳入定量荟萃分析。

入选标准经过仔细定义:

  • 人群:一般人群中的男性或具有前列腺癌升高遗传风险的男性,且已对该疾病进行了筛查。
  • 干预措施:在筛查过程中接受MRI检查的男性。
  • 对照:仅使用PSA进行前列腺癌筛查的男性。
  • 结局指标:主要结局是临床显著性前列腺癌的癌症检出率(CDR),定义为ISUP 2级或更高。次要结局包括不显著前列腺癌(ISUP 1级)的CDR、检测显著和不显著癌症的正预测值(PPV)、MRI和活检指征率、活检依从性以及并发症发生率。

如果研究涉及诊断试验准确性,或纳入经过预筛选即将接受活检的男性(如下尿路症状、PSA水平升高或直肠指检结果可疑的男性),则将其排除。荟萃分析仅限于前瞻性观察性研究或随机研究。

在统计分析中,研究人员使用广义混合效应方法,结合合并比值比(OR)和随机效应模型,比较基于MRI的筛查策略与仅依赖PSA的筛查策略。根据MRI的时间点(初次筛查或在PSA检测后作为后续步骤)以及活检指征的 cutoff 值(前列腺影像报告和数据系统[PI-RADS]评分≥3分或≥4分),进行了单独的分析。

两名独立的评审员从符合条件的研究中提取数据,包括一般信息、研究人群特征、干预措施和对照措施的详细信息、筛查算法(一线MRI或序贯筛查)、序列(双参数[bpmRI]或多参数[mpMRI])、MRI类型(1.5T或3T)、活检指征的PI-RADS截断值、活检方法类型(靶向加系统取样或仅靶向,认知融合或图像融合)、PSA截断值以及筛查路径中的其他新型生物标志物。

偏倚风险根据Cochrane协作网的RoB2工具用于随机研究,以及干预措施非随机研究的偏倚风险工具用于非随机研究进行评估。异质性通过计算I²测量值及其置信区间来评估。对于所有统计分析,P ≤ .05被认为具有统计学意义。

主要发现:研究揭示了什么

该研究综合了来自12项研究的80,114名接受筛查男性的数据。纳入的研究包括4项基于人群的随机临床试验、2项前瞻性队列研究和3项前瞻性试点研究。此外,2项研究报告了MRI在预筛查人群中的疗效,4项研究报告了新型分子生物标志物与MRI结合用于前列腺癌筛查的数据。

大多数出版物包含了将MRI作为序贯筛查工具(在PSA预筛查后)使用的数据;然而,有3项研究报道了先行MRI筛查。5项研究使用双参数MRI(bpMRI),8项研究包括多参数MRI(mpMRI)。就活检方法而言,7项研究仅使用MRI靶向活检,而6项研究使用了额外的系统取样。

最引人注目的发现是,与基于标准PSA的筛查相比,MRI路径(序贯筛查,活检指征的PI-RADS评分截断值为3或更高)与以下情况相关:

  • 当检测结果为阳性时,检出临床显著性前列腺癌的几率高4.15倍(OR, 4.15; 95% CI, 2.93-5.88; P < .001)
  • 进行活检的几率降低72%(OR, 0.28; 95% CI, 0.22-0.36; P < .001)
  • 检出不显著(无害)癌症的几率降低66%(OR, 0.34; 95% CI, 0.23-0.49; P = .002)
  • 临床显著性癌症的检出率无显著差异(OR, 1.02; 95% CI, 0.75-1.37; P = .86)

用通俗的话来说,这意味着基于MRI的筛查发现的危险前列腺癌数量与仅使用PSA的筛查相同,但它以进行更少的活检和发现更少的无害癌症为代价,从而避免了不必要的担忧和治疗。

作为序贯筛查工具的MRI(在PSA检测之后)

研究人员综合了来自6篇文章的57,081名男性的数据,这些文章在PSA预筛查人群(作为序贯筛查的一部分)中应用MRI,并将PI-RADS评分≥3作为活检指征的截断值。

为检出1例显著性前列腺癌所需筛查的男性人数为:仅PSA筛查为59人,基于MRI的策略为63人。这一微小差异(59 vs 63)无统计学意义,证实了MRI不会漏诊危险癌症。

当研究人员应用显著性癌症(ISUP 3级或更高)和不显著性癌症(ISUP 1-2级)的替代定义时,趋势仍然相似:

  • 对于显著性癌症(ISUP ≥3):OR, 0.91; 95% CI, 0.54-1.52; P = .40(无显著差异)
  • 对于不显著性癌症(ISUP 1-2):OR, 0.54; 95% CI, 0.23-1.29; P = .09(检出更少不显著性癌症的趋势)

在筛查人群中,MRI的汇总率为8.5%(95% CI, 2.6%-24.8%; I² = 100%),这意味着只有约8.5%接受PSA检测的男性被转诊进行MRI检查。当使用MRI时,活检依从性显著更高(OR, 4.61; 95% CI, 2.39-8.89; P = .01),这表明当男性在MRI上看到可见的可疑病变而不仅仅是血液检测异常时,他们更愿意接受活检。

序贯MRI筛查的关键诊断性能指标(PI-RADS 3-5截断值):

  • 显著性前列腺癌检出率:MRI为1.1%,PSA为1.7%(OR, 1.02; 无显著差异)
  • 无临床意义前列腺癌检出率:MRI为0.4%,PSA为1.9%(OR,0.34;MRI显著更低)
  • 显著性癌症阳性预测值:MRI为41.9%,PSA为16.1%(OR,4.15;MRI显著更高)
  • 活检指征率:MRI为2.9%,PSA为13.2%(OR,0.28;MRI显著更低)
  • 活检依从率:MRI为95.9%,PSA为88%(OR,4.61;MRI显著更高)

这些数据讲述了一个引人入胜的故事。当男性在MRI中发现可疑病变时,其为临床显著性癌症的概率为41.9%,比仅凭PSA升高所对应的16.1%高出2.5倍以上。这意味着MRI极大地提高了前列腺癌检出的精准度。

提高阈值:PI-RADS评分≥4分

研究人员还考察了当活检阈值提高到PI-RADS评分≥4分(即仅对MRI上高度可疑病变的男性进行活检)时会发生什么。这种方法与不必要的操作进一步减少相关:

  • 无临床意义前列腺癌检出几率的进一步降低:OR,0.23;95% CI,0.05-0.97;P = .048(降低77%)
  • 活检实施数量的进一步减少:OR,0.19;95% CI,0.09-0.38;P = .01(降低81%)
  • 临床显著性前列腺癌检出率无差异:OR,0.85;95% CI,0.49-1.45;P = .22

当采用PI-RADS≥4分的截断值时,显著性癌症的阳性预测值上升至48.9%(95% CI,35.4%-62.6%),这意味着近一半基于MRI发现接受活检的男性患有临床显著性前列腺癌。活检指征率降至仅2.4%(95% CI,0.9%-6.3%)。

亚组分析:MRI类型与活检方法

为了识别研究中较高的异质性并评估潜在混杂因素的作用,研究人员根据MRI序列类型、活检方法和研究设计对研究进行了分层。他们观察到阳性预测值存在差异,但癌症检出率和活检率没有差异。

与多参数磁共振成像(mpMRI)相比,双参数磁共振成像(bpMRI)的使用与以下情况相关:

  • 显著性前列腺癌阳性预测值更高:61.1%(95% CI,26.5%-87.3%)对比34.8%(95% CI,25.2%-45.7%);P < .001
  • 无临床意义前列腺癌阳性预测值更低:11.5%(95% CI,1.3%-55.1%)对比19.5%(95% CI,12.3%-29.6%);P = .01

这一发现特别有趣,因为bpMRI速度更快、成本更低,且不需要静脉注射造影剂,使其在大规模筛查项目中更具可行性。

关于活检技术,靶向联合系统活检(与仅靶向相比)和图像融合活检(与认知引导相比)对无临床意义癌症的阳性预测值较低。这表明更精准的活检技术可以进一步减少无害癌症的检出。

作为主要筛查工具的MRI(无需先进行PSA检测)

三项研究评估了将MRI作为主要筛查工具(即 upfront MRI,无需先进行PSA筛查)的使用情况,涉及983名男性。在这种情况下:

  • 临床显著性癌症检出率:6%(95% CI,0.6%-39.4%;I² = 92%)
  • 非显著性癌症检出率:1.2%(95% CI,0.2%-7.3%;I² = 55%)
  • 显著性癌症阳性预测值:41.9%(95% CI,16.1%-73%;I² = 57%)

由于数据有限,基于MRI的筛查与基于PSA的方法之间的比较仅在活检选择方面可行,结果显示这两种策略之间无显著差异(OR,0.81;95% CI,0.23-2.87;P = .50)。

在19,501名接受前列腺MRI检查且PI-RADS截断值为4或更高的患者中,结果与总体发现一致,表明提高活检阈值可进一步减少不必要的操作,同时不影响对危险癌症的检出。

MRI联合新型生物标志物

研究人员确定了4篇报道MRI与新型生物标志物(有助于识别侵袭性前列腺癌的分子检测)组合的文章。然而,鉴于研究内人群和干预措施的异质性,他们未对该子集进行定量数据综合。

在该子集中,使用新型生物标志物与非显著性前列腺癌减少相关,同时保持了显著性疾病的检出。此外,已有证据表明MRI是用于有前列腺癌遗传易感性患者的有效筛查工具,这表明有家族史或已知基因突变(如BRCA突变)的男性可能特别受益于基于MRI的筛查。

临床意义:这对患者意味着什么

这项荟萃分析的结果对未来如何进行前列腺癌筛查具有深远的影响。证据强烈支持将前列腺MRI整合到前列腺癌筛查路径中,以改善患者伤害与获益的平衡。

对患者而言,这意味着:

  • 更少的不必要活检:通过基于MRI的筛查,只有影像学上可见可疑病变的男性才接受活检。这可以使数百万男性免于系统性活检带来的疼痛、焦虑和并发症(包括出血和感染)
  • 减少过度诊断:基于MRI的筛查大幅减少了临床非显著性前列腺癌(ISUP 1级)的检出。这些无害的癌症如果被检出,通常会导致不必要的治疗,并带来勃起功能障碍和尿失禁等严重副作用
  • 同等检出危险癌症:关键在于,基于MRI的筛查不会漏诊临床显著性前列腺癌。ISUP 2级或更高级别癌症的检出率与仅使用PSA筛查相同
  • 更好的患者体验:使用MRI时活检依从性显著提高(95.9% vs 88%),表明当影像学上有可见的可疑病变而非仅血液检测异常时,男性更愿意接受活检
  • 更明智的决策:PI-RADS评分为3或更高的阳性MRI有41.9%的几率是显著性癌症(而PI-RADS 4或更高截断值则接近49%),相比之下,仅PSA升高仅为16.1%。这使男性能够就是否进行活检做出更明智的决定

该研究还强调了双参数MRI(bpMRI)的潜力,它不需要静脉造影剂,且比多参数MRI更快、更便宜。bpMRI对显著性癌症具有更高的阳性预测值(61.1% vs 34.8%),这表明这种更简单的方法可能特别适合基于人群的筛查项目。

研究局限性:这项研究无法证明什么

虽然这项荟萃分析提供了令人信服的证据,但研究人员承认存在几个重要的局限性:

  • 高异质性:许多分析的I²值很高(范围从0%到100%),表明研究之间存在显著差异。这种异质性可能是由于研究人群、MRI技术、活检方法和筛查方案的差异所致
  • 无法评估敏感性和特异性:由于在筛查结果为阴性的情况下未进行前列腺活检,因此无法评估敏感性、特异性和阴性预测值。这意味着我们无法确定MRI筛查可能漏诊了多少癌症
  • 无法评估发表偏倚:由于某一结局的研究文献数量较少,无法对发表偏倚进行统计学评估
  • 初级MRI筛查的数据有限:仅有3项涉及983名男性的研究将MRI作为初级筛查工具进行评估,这限制了关于该方法的结论
  • 缺乏长期结局数据:该研究侧重于癌症检出率,而非前列腺癌特异性死亡率或总生存期等长期结局。目前尚不清楚过度诊断的减少是否转化为生活质量的改善或生存期的延长
  • 生物标志物数据未合并:由于存在异质性,无法对MRI与新型生物标志物的联合应用进行定量综合
  • 纳入了观察性研究:虽然分析中包含了随机对照试验,但也纳入了前瞻性队列研究和试点研究,这可能会引入选择偏倚

建议:患者应了解的信息

基于这项全面荟萃分析的结果,以下是针对患者和医疗保健提供者的可操作建议:

  1. 与您的医生讨论基于MRI的筛查:如果您正在考虑前列腺癌筛查,请咨询您的医疗保健提供者,了解是否适合您以及是否有基于MRI的筛查可用。证据有力地支持基于MRI的筛查能在保持检测危险癌症能力的同时,减少不必要的活检和过度诊断
  2. 不要对MRI感到恐惧:前列腺MRI是一种无创成像检查,不涉及辐射。检查大约需要30-45分钟,在某些情况下需要使用经直肠线圈,尽管许多现代方案仅使用表面线圈。该检查无痛,但您可能需要提前排空肠道
  3. 了解PI-RADS评分:如果您接受前列腺MRI检查,您的报告将包含1到5分的PI-RADS评分。1-2分表示临床显著性癌症的怀疑程度非常低或低,而3、4和5分分别表示中等、高和非常高的怀疑程度。PI-RADS评分≥3分通常作为进行活检的阈值,尽管有些中心使用≥4分以进一步减少不必要的活检
  4. 考虑靶向活检的优势:如果MRI发现可疑病变,将进行靶向活检(医生利用MRI图像将活检针精确引导至可疑区域),而不是系统性活检(随机采集10-12个样本)。这种方法更准确,能以较少的穿刺次数检测到更多显著性癌症
  5. 询问双参数MRI:如果有条件,双参数MRI(不需要注射造影剂)可能是一个很好的选择。研究发现,它在检测显著性癌症方面具有更高的阳性预测值
  6. 如果您有遗传易感性:有前列腺癌家族史或已知基因突变(如BRCA1/BRCA2)的男性可能特别受益于基于MRI的筛查,因为研究发现MRI在该人群中有效
  7. 关注 ongoing 研究:多项正在进行的临床试验正在调查将活检前MRI与靶向活检纳入人群前列腺癌筛查方案的价值。请密切关注这一快速演变领域的新进展

需要注意的是,本研究并不建议完全放弃PSA检测。相反,证据支持一种序贯方法:使用PSA作为初始筛查测试,PSA水平升高的男性在接受MRI检查后再决定是否需要进行活检。这种方法保留了PSA筛查的优势(检测危险癌症),同时大幅减少了其危害(不必要的活检和对无害癌症的过度诊断)。

这些发现对医疗政策和资源分配也有重要影响。虽然实施基于MRI的筛查需要投资于MRI基础设施和培训,但减少不必要的活检和过度治疗可能会带来显著的成本节约和改善患者生活质量。

常见问题

在前列腺癌筛查中加入MRI的主要好处是什么?

在前列腺癌筛查中加入MRI可以将不必要的活检减少多达81%,将无害癌症的检出率降低多达77%,同时仍能发现与仅使用PSA筛查相同数量的危险癌症。这意味着更少的男性需要接受侵入性操作并避免可预防的治疗。

什么是 PI-RADS 评分,它是如何使用的?

PI-RADS 是一个从 1 到 5 的评分,用于表示前列腺病变在磁共振成像(MRI)中的可疑程度。1-2 分表示低度可疑,而 3、4 和 5 分分别表示中度、高度和极高度可疑。通常将 3 分或更高作为进行活检的阈值,但使用 4 分或更高可以进一步减少不必要的活检。

如果我的 MRI 正常,我还需要进行活检吗?

在基于 MRI 的筛查中,通常仅在 MRI 发现可疑病变(PI-RADS 3 分或更高)时才进行活检。如果您的 MRI 结果正常或显示低度可疑(PI-RADS 1-2 分),您可能完全避免活检,从而降低出血或感染等并发症的风险。

在检测临床显著性前列腺癌方面,MRI 与 PSA 相比如何?

MRI 具有高得多的阳性预测值:PI-RADS 3 分或更高约为 42%,PI-RADS 4 分或更高接近 49%,而升高的 PSA 仅为 16%。这意味着 MRI 阳性更可能提示存在危险的前列腺癌,从而进行更准确的活检。

MRI 安全吗?它涉及哪些内容?

前列腺 MRI 是无创的,不使用辐射。检查大约需要 30-45 分钟,可能需要排空肠道。某些方案使用经直肠线圈,但许多仅使用表面线圈。该检查无痛,您可以随后恢复正常活动。

如果已有 MRI,我是否仍需要进行 PSA 检测?

是的。该研究支持序贯方法:PSA 用作初始检测,如果结果升高,则在进行活检决定之前进行 MRI 检查。这保留了 PSA 的好处,同时减少了不必要的活检和过度诊断。请与您的医生讨论基于 MRI 的筛查是否适合您。

在决定是否进行活检之前,我是否应该就我的前列腺 MRI 寻求第二诊疗意见?

就您的前列腺 MRI 寻求第二诊疗意见可能很有价值,因为基于 MRI 的筛查可以显著减少不必要的活检和对无害癌症的过度诊断,同时检测到的临床显著性前列腺癌数量与仅使用 PSA 筛查相同。第二诊疗意见可以确认您的 PI-RADS 评分是否确实需要活检,从而可能使您免于不必要的手术。它还可以帮助您了解靶向活检或不同类型的 MRI(如双参数磁共振成像)是否更为合适。Diagnostic Detectives Network 提供独立的专家第二诊疗意见。

来源信息

Original Article Title: Magnetic Resonance Imaging in Prostate Cancer Screening A Systematic Review and Meta-Analysis Oncology JAMA Oncology JAMA Network

DOI: 10.1001/jamaoncol.2024.0734

Authors: Tamás Fazekas, MD; Sung Ryul Shim, MPH, PhD; Giuseppe Basile, MD; Michael Baboudjian, MD; Tamás Kói, PhD; Mikolaj Przydacz, MD, PhD, DSc; Mohammad Abufaraj, MD; Guillaume Ploussard, MD, PhD; Veeru Kasivisvanathan, MD, PhD; Juan Gómez Rivas, MD, PhD; Giorgio Gandaglia, MD; Tibor Szarvas, PhD, DSc; Ivo G. Schoots, MD, PhD; Roderick C.N. van den Bergh, MD, PhD; Michael S. Leapman, MD, MHS; Péter Nyirády, MD, PhD, DSc; Shahrokh F. Shariat, MD, DDr(hc); Pawel Rajwa, MD, PhD

Publication: JAMA Oncology, Volume 10, Issue 6, Pages 745-754

Publication Date: Published online April 5, 2024; Published in issue June 1, 2024

DOI: 10.1001/jamaoncol.2024.0734

Funding/Registration: The study protocol was registered on PROSPERO (international prospective register of systematic reviews). The research was conducted according to PRISMA 2020 guidelines and the Cochrane Handbook.

注:这篇患者友好型文章基于发表在 JAMA Oncology 上的同行评审研究。原始研究是对来自 12 项研究的 80,114 名男性的系统评价与荟萃分析,代表了迄今为止对前列腺癌筛查中 MRI 最全面的分析。本文旨在用于教育目的,不构成医疗建议。患者应就前列腺癌筛查选项咨询其医疗保健提供者。