基于多參數MRI在前列腺癌診治中的臨床應用及研究現狀

徐國厚 綜述 左翔 審校

華東療養(yǎng)院放射科，江蘇 無錫 214065

隨著生活方式的改變和人口老齡化的進展，PCa發(fā)病率和死亡率呈逐年上升趨勢，成為男性發(fā)病率較高的惡性腫瘤之一。PCa危害個人健康的同時，也給家庭和社會帶來了沉重的負擔。另外，由于PCa的早期臨床癥狀不明顯，患者的感知率低，往往會延誤診斷和治療而引發(fā)嚴重的后果。近年來，隨著影像檢查技術的不斷發(fā)展，mp-MRI成為前列腺檢查的最佳影像手段之一[1]。本文就當前現有的mp-MRI在PCa的診斷、分期、療效評估等方面的臨床應用及研究現狀進行了綜述。

1 前列腺檢查的mp-MRI的常規(guī)技術規(guī)范

由于3.0T MRI設備在信噪比、空間分辨率及時間分辨率方面都優(yōu)于1.5T MRI設備，其對前列腺疾病的檢測取得了良好的效果。mp-MRI檢查序列主要包括常規(guī)序列與至少兩個功能序列。其中常規(guī)序列有T1WI和T2WI，功能序列主要包括擴散加權成像(diffusion-weighted imaging，DWI)、動 態(tài) 增 強 MRI(dynamic contrastenhanced MRI，DCE-MRI)和磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy，MRS)等。另外，MR 彈性成像(MR elastograph，MRE)、擴散張量成像 (diffusion tensor imaging，DTI)、擴 散 峰 度 成 像(diffusionkurtosis imaging，DKI)等序列也在研究之中。常用各序列的掃描技術參數如下[2]。T2WI：多方位(包括軸面、冠狀面和矢狀面)成像，采用二維快速自旋回波序列，伴或不伴脂肪抑制，層厚3 mm，無間距，相位編碼方向≤0.7 mm，頻率編碼方向≤0.4 mm。T1WI：采用自旋回波或梯度序列，伴或不伴脂肪抑制，中心定位同軸面T2WI。DWI：應在軸向平面上成像，推薦采用單次激發(fā)自旋回波平面回波成像結合頻譜脂肪抑制序列，層厚≤4 mm，無間距，相位編碼方向和頻率編碼方向≤2.5 mm。應該包括1個ADC圖和高b值圖像，其中最大b值≥1 400 s/mm2。DCE-MRI：使用三維T1WI梯度回波，采用脂肪抑制或減影技術。層厚3 mm，無間距，時間分辨率＜10 s，相位和頻率編碼≤2 mm，采集持續(xù)時間為5 min。

2 mp-MRI成像在PCa診斷中的臨床應用

2.1 多序列聯合在診斷中的應用 前列腺解剖學分為腺性組織(外周帶、移形帶和中央帶)和非腺性組織(前纖維肌肉基質區(qū))。CHATTERJEE等[3]將在T2WI上正常前列腺被分為兩個部分，即中央腺體和外周帶，中央腺體包括前纖維肌肉基質、中央帶和移行帶。PCa一般源于前列腺腺泡或導管上皮細胞，病理上多為腺癌。70%～75%的PCa發(fā)生在前列腺外周帶，其典型的表現為T2WI呈低信號，DWI擴散受限，DCE-MRI早期強化[4]。但是，T2WI對PCa診斷的特異性較低，許多良性病變T2WI也呈低信號改變，如前列腺炎、出血、萎縮、良性增生或治療后的瘢痕，致使對外周帶中的局灶性T2WI低信號病變難以進行鑒別[5]。當前，對于外周帶PCa的判定以DWI為主，主要表現為擴散受限；在MRS上表現為膽堿/枸櫞酸鹽升高或者(膽堿+肌酸)/枸櫞酸鹽升高[6]。

中央腺體的PCa發(fā)生率偏低，但仍有25%～30%的PCa發(fā)生在該部位。其中大多數早期中央腺體的PCa一般無明顯臨床癥狀，到晚期才會被發(fā)現，嚴重影響到了患者診治和預后結果[7]。其典型中央腺體的PCa表現為T2WI呈中等均勻低信號，透鏡狀，邊界模糊，無囊性變，缺乏完整的低信號包膜，DWI擴散受限，DCE-MRI類型變化多樣[8]。發(fā)生在中央腺體的PCa與正常腺體、良性前列腺增生結節(jié)(benign prostate hyperplasia，BPH)的影像特征相似。因此，對于前列腺中央腺體腫瘤的鑒別診斷一直是困擾臨床和放射科醫(yī)生的難題。

隨著多中心、大樣本臨床研究的深入，mp-MRI掃描參數的進一步優(yōu)化，多種序列聯合應用在PCa診斷中更具優(yōu)勢。有研究顯示，單純使用T2WI或DCE來檢測PCa，對中央腺體PCa的漏診率分別為26.1%和4.1%，而對移形帶PCa的漏診率會更高[9]。NAIIM等[10]發(fā)現，在T2WI、DWI基礎上進一步聯合IVIM-DWI后，其PCa診斷敏感度、特異度、準確度較高，分別為100%、96%、98%。陸洋等[11]研究認為，DWI和MRS兩個序列具有很強的互補性，二者聯合診斷PCa的敏感度、特異度、準確度可達91.67%、93.33%、92.59%。MUGLIA等[12]報道，在T2WI基礎上增加DCE-MRI檢查，PCa診斷的特異度可由37%上升到88%。陳桂娥等[13]發(fā)現MRI平掃聯合功能成像DWI、MRS、DCE-MRI可明顯提高PCa診斷的敏感性、特異性甚至定量診斷。

DWI是功能MRI的基礎，能夠探測水分子的布朗運動，多項研究證明DWI能夠區(qū)分前列腺病變的良惡性[14]。許多研究發(fā)現，擴散敏感因子(b)值大小的在PCa的診斷中非常關鍵，在高b值情況下DWI圖像僅僅反映水分子的擴散情況[15]。陸健美等[16]應用3.0T MR對24例病理證實的PCa患者研究發(fā)現，超高b值(2 000 s/mm2)DWI對PCa的診斷價值極高，具有良好的敏感性、特異性及準確性。張琨等[17]對73例患者行前列腺MRI檢查，發(fā)現2 000 s/mm2、3 000 s/mm2超高b值DWI診斷外周帶PCa的靈敏度分別為88.1%和92.5%，診斷移行區(qū)PCa的靈敏度分別為80.0%和88.0%，均高于常規(guī)DWI。但是，WOO等[18]研究發(fā)現高b值下的DWI對PCa的診斷價值提高不明顯，認為b值為1 000 s/mm2時DWI診斷PCa的效能最高。因此，超高b值DWI對前列腺良惡性的鑒別診斷有重要的臨床價值，但其最佳b值仍需要臨床實踐進一步驗證。

為了保證前列腺疾病的診斷更加標準化和規(guī)范化，2012年歐洲放射學會推出前列腺影像報告和數據系統(tǒng)(the prostateimaging reporting and data system，PI-RADS V1)，引起學者及專家的普遍關注。2014年美國放射學會、歐洲泌尿生殖放射學會等組織共同發(fā)表了PI-RADS V2，進一步對T2WI、DWI及DCE-MRI的診斷價值進行了細化，該系統(tǒng)是基于常規(guī)序列(T1WI、T2WI)聯合功能 MRI序列(DWI、DCE 等)的mp-MRI方法。盡管PI-RADS V2這個評分系統(tǒng)并不是很完善，但具有極高的臨床指導價值，特別是DCE-MRI成像可以發(fā)現中央區(qū)在DWI中發(fā)現不確定病變的特征[19]。最近有Meta分析發(fā)現，與PI-RADSV1評分相比，PI-RADSV2評分具有更高的敏感度[0.95(95%CI 0.85～0.98)vs0.88(95%CI 0.80～0.93)，P=0.04]和相似的特異度[0.73(95%CI 0.47～0.89)vs0.75(95%CI 0.36～0.94)，P=0.90][20]。

目前，PI-RADSv2推薦的前列腺mp-MRI檢查均包含DCE-MRI，但臨床上對于DCE-MRI對PCa診斷價值存在巨大的爭議。因此，有學者提出采用簡化的雙參數MRI(biparametric MRI，bp-MRI)用于PCa的評估[21]。bp-MRI主要包括常規(guī)序列T2WI和功能DWI。bp-MRI不僅能夠對PCa進行檢出、定位，還可引導對可疑病灶的靶向穿刺[22]。劉艷等[23]在對病理證實的131例前列腺疾病患者研究后發(fā)現，bp-MRI診斷cs-PCa的敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值分別為90.67%、69.23%、81.00%、83.72%。張躍躍等[24]在對納入研究的978例患者分析后認為，Bp-MRI在鑒別前列腺良惡性方面具有良好的穩(wěn)定性，對PCa及cs-PCa的檢出效能與Mp-MRI相似。bp-MRI對PCa的評估具有獨特的優(yōu)勢，該方法無需使用釓對比劑，檢查序列少，既可縮短檢查時間，又能節(jié)省了有關的費用。但其使用價值仍需后續(xù)臨床工作研究中進一步驗證。

2.2 mp-MRI在檢測局部包膜外侵犯(local extraprostatic extension，EPE)和 精 囊 受 侵 (seminal vesicle invasion，SVI)的應用 mp-MRI不但可以判斷前列腺包膜外侵犯情況，還能對精囊腺、淋巴結及神經血管束的累及狀況進行評估。EPE一般在T2WI上進行評估，DCE-MRI的脂肪抑制成像也有一定的幫助。在診斷過程中，需要特別注意EPE的“直接”征象，如前列腺周圍脂肪或膀胱壁信號強度變化、直腸前列腺角閉塞等；“間接”征象，如腫瘤的局部隆起、病灶與包膜寬基底的關系[25]。SVI的特征主要有局灶性或彌漫性T2WI呈低信號，精囊內異常強化、擴散受限、前列腺底和精囊夾角消失，腫瘤直接從前列腺底部延伸至精囊及其周圍[26]。有研究顯示，mp-MRI在評價EPE和SVI的特異度較高，但靈敏度偏低[27]。有關的一項Meta分析顯示，mp-MRI診斷EPE和SVI的敏感性和特異性分別為0.57(95%CI 0.49～0.64)和0.91(95%CI 0.88～0.93)、0.58(95%CI 0.47～0.68)和0.96(95%CI 0.95～0.97)；其敏感度較低的原因主要是mp-MRI無法進行細胞學變化的檢測[28]。王慧慧等[29]對52例PCa根治術后的患者用mp-MRI對EPE進行評估，結果發(fā)現55個PI-RADS≥4分的真陽性病灶，EPE評分ROC曲線AUC 0.694(P=0.013)，最佳截斷值為3分，診斷準確率、敏感性和特異性分別為69.3%、70.4%和67.9%。除T2WI外，使用高場強(3.0T)或功能成像可提高EPE或SVI檢測的靈敏度[30]。

3 mp-MRI在臨床顯著性前列腺癌(clinically significant prostate cancer，cs-PCa)診療中的應用

cs-PCa的定義為Gleason評分≥7分和/或體積＞0.5 mL和/或有前列腺外延伸[31]。mp-MRI對侵襲性腫瘤的敏感度較高，許多研究者利用其來提高cs-PCa的檢出和診斷率。與術后病理結果的比較發(fā)現，mp-MRI對cs-PCa的檢出率取決于腫瘤Gleason評分和體積的大小，其中對Gleason評分為7分及體積≥0.5 mL的敏感度最高[32]。兩個獨立研究者分別對175個PCa切除術前進行mp-MRI評估，結果顯示Gleason評分≤6分、體積≤0.5 mL的檢出率分別為21%～29%和49%～60%，Gleason≥評分7分、體積＞0.5mL的檢出率分別為56%～63%和88%～92%，Gleason評分8分的檢出率為96%[33]。

除了能提高PCa的檢出率，mp-MRI還可以引導對可疑病灶進行靶向穿刺。靶向穿刺可以進一步提高PCa的檢出率和準確性。PUECH等[34]通過比較了95例穿刺活檢的陽性率，靶向穿刺的總陽性率高于TRUS引導系統(tǒng)穿刺(69%vs59%，P=0.033)。系統(tǒng)穿刺陰性的再次活檢的病例中，靶向穿刺的陽性率高達41%，其中87%的病變具有臨床意義。

mp-MRI低特異度會導致一些假陽性。有學者對500例患者進行隨機研究，mp-MRI為陰性(PIRADS V2評分 2 分)，僅進行 10～12 個核心的系統(tǒng)穿刺[35]；mp-MRI陽性，進行靶向穿刺(最多3個病灶，每個病灶最多4個核心)，結果Gleason評分為7分的患者靶向穿刺發(fā)現更多的病灶，并顯著減少了cs-PCa。因此，穿刺前進行mp-MRI可以提高cs-PCa的發(fā)現率。

但是，目前對于是否省略系統(tǒng)穿刺仍存在一定爭議。幾個研究中心發(fā)現，系統(tǒng)和靶向穿刺聯合診斷效果優(yōu)于單獨靶向活檢，運用MRI-TRUS融合導航穿刺不僅可以提高cs-PCa的檢出率，還能提高穿刺活檢的陽性率，減少不必要的穿刺[36]。SIDDIQUI等[37]發(fā)現，與系統(tǒng)穿刺相比，MRI-TRUS融合導航靶向穿刺對高危PCa的檢出率增加了30%(173例vs122例)，且差異有顯著統(tǒng)計學意義(P＜0.001)。高芬等[38]認為，融合穿刺活檢對PCa整體及有臨床意義PCa的檢出率分別為61%、43%，均高于單獨系統(tǒng)穿刺的檢出率(41%、23%)。最新有研究發(fā)現，不同研究機構報道的穿刺活檢前進行mp-MRI檢查總癌癥和cs-PCa的檢出率差異較大(分別為13%～74.7%和13.7%～50.9%)[39]。

因此，在確定系統(tǒng)或靶向活檢之前，有必要進行mp-MRI檢查。mp-MRI檢查陰性的高風險患者仍有必要進行系統(tǒng)穿刺，而mp-MRI檢查陽性的低風險患者并非都需要穿刺活檢，而是需要取決于病變的PI-RADS評分。據最新文獻報道，綜合mp-MRI檢查結果和臨床資料，如年齡、PSA水平、大小、既往穿刺或直腸指檢等，可以顯著提高前列腺活檢結果的預測值[40]。雖然靶向穿刺有著諸多的優(yōu)勢，但仍存在一定的不足之處，譬如檢查費用昂貴、儀器設備操作復雜、工作人員需要掌握更多操作技能等。

4 mp-MRI在主動監(jiān)測(active surveillance，AS)中的應用

主動監(jiān)測是通過嚴密隨訪，積極監(jiān)控病變的發(fā)展，直到PCa出現進展或具有侵襲征象時再給予主動治療。2014年歐洲泌尿外科協會專業(yè)指南推薦，接受主動監(jiān)測適用標準包括：預期壽命＞10年、PSA≤10 ng/mL、Gleason評分≤6分、陽性活檢數≤2且每條穿刺標本的腫瘤≤50%的臨床T1c-2a的PCa患者[41]。另有學者認為還應包括年齡超過70歲、Gleason評分為7分的PCa患者[42]。另外，還有許多研究者認為，再次穿刺可以發(fā)現更高級別的PCa，當患者需要接受主動監(jiān)測時，可以考慮再次穿刺活檢[43]。

mp-MRI在篩查需要接受主動監(jiān)測患者中發(fā)揮著重要的作用。mp-MRI能夠很好地篩選出適合接受主動監(jiān)測的人群，其敏感度為93%，總體符合率約為92%，效果明顯優(yōu)于臨床特征[44]。MULLINS等[45]對50例接受主動監(jiān)測低風險PCa患者的mp-MRI影像資料進行了分析，以隨訪中兩次獨立的系統(tǒng)穿刺病理為對照，結果發(fā)現mp-MRI檢測PCa具有較高的特異度(97.4%)和陰性預測值(89.7%)；與mp-MRI陰性的病例比較，陽性患者重復穿刺活檢后需重新分類的比例明顯增高(40%vs12.5%，P=0.04)。然而，WILT等[46]對早期PCa患者的隨訪發(fā)現，主動監(jiān)測并沒有減少患者的生存期，而是避免根治性前列腺切除術帶來的相關副作用，如尿失禁以及性功能障礙等。目前，在主動監(jiān)測過程中，就是否連續(xù)進行mp-MRI檢查、檢查間隔最佳時間以及能否避免重復穿刺等問題還存在一定的爭議[47]。

5 mp-MRI在PCa療效監(jiān)測及復發(fā)評估的應用

mp-MRI對PCa治療效果的監(jiān)測和復發(fā)的判斷具有獨特的優(yōu)勢，為進一步的采取相應的補救措施提供科學依據。據有關數據統(tǒng)計顯示，在PCa根治術或放療后，27%～53%的患者會出現生化復發(fā)，雖然半數患者的PSA水平僅為0.2～0.5 ng/mL，但是mp-MRI檢查仍會發(fā)現有關的病灶[48]。

常規(guī)序列T2WI對PCa復發(fā)的診斷有一定局限性，但聯合功能序列DWI、DCE-MRI或MRS可以明顯提高診斷的準確度，高達80%～90%[49]。YANG等[50]發(fā)現，放射治療后DWI的ADC值明顯升高，對PCa治療后復發(fā)病灶的檢出具有非常重要的意義，其在判斷外照射治療后病變復發(fā)的敏感度高達96%。DCE和MRS是監(jiān)測療效、判斷腫瘤復發(fā)最有價值的序列，單獨DCE在評估放療后腫瘤復發(fā)的敏感度為70%～74%，兩者聯合檢測復發(fā)的敏感度可高達89%[51]。KARA等[52]對172例外放射治療術后患者進行多種影像隨訪比較發(fā)現，DCE對放療后復發(fā)病灶檢出的準確性顯著高于T2WI，是監(jiān)測放療后PCa患者局部復發(fā)的有效方法。另有學者發(fā)現，MRS中的比值變化可以作為判斷PCa殘存及復發(fā)的重要指標，其中Cho/Cr＞1.5為臨界值，判斷復發(fā)的特異度和敏感度分別為72%和87%[53]。

6 存在的問題

隨著mp-MRI使用越來越廣泛，未來需要面對解決下列三個問題。首先是重復檢查的問題。如果轉診醫(yī)院的MRI檢查結果不能在其他醫(yī)療機構獲得認可，那么前列腺mp-MRI項目就難以得到進一步推廣。為了解決這一難題，已經開展了大量前瞻性工作，如改進PI-RADS評分、放射科醫(yī)師專業(yè)化、開展多學科會診、制定認證程序和有效質量控制等。其次，如何避免不必要的穿刺也是需要引起重視的問題。但是，解決這個問題仍需要前瞻性多中心的研究來進一步驗證。最后，如何評估靶向穿刺的準確性也是一個很關鍵的問題。因為靶向穿刺的準確性受到引導方法、穿刺方式、操作人員熟練度等諸多方面的影響。

7 小結

隨著磁共振影像技術的發(fā)展，mp-MRI不僅可以對PCa進行檢測、診斷和分期，還可穿刺活檢前定位cs-PCa，引導靶向穿刺活檢，在PCa的診療中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著臨床實踐和研究的進一步深入，mp-MRI需要更標準、更高效地運用于PCa的臨床診療中，以期增加患者的治愈機會、降低病死率及改善生活質量，讓更多的患者從中獲益。