MRI在前列腺癌診斷和治療中的應(yīng)用

王建業(yè)，陳 鑫，劉 明，陳 敏

前列腺癌是老年男性常見惡性腫瘤之一，近年來在我國發(fā)病率呈逐漸上升的趨勢。目前針對前列腺癌的篩查方法主要有直腸指診(digital rectal examination，DRE)和前列腺特異性抗原(prostatespecific antigen，PSA)，而確診則依賴于前列腺穿刺活檢。盡管MRI有良好的軟組織分辨率，被認(rèn)為是前列腺疾病最好的影像學(xué)檢查方法，但是它在前列腺癌診斷及治療中的應(yīng)用仍然存在很多爭議。近些年來隨著MRI技術(shù)的進(jìn)步，多種成像技術(shù)的發(fā)展，使得MRI在前列腺癌的定性及定位診斷、臨床分期以及治療方案選擇等方面占據(jù)越來越重要的地位。以下我們將回顧總結(jié)一些目前MRI在前列腺癌診斷和治療中的應(yīng)用。

1 MRI在前列腺癌診斷中的應(yīng)用

前列腺癌主要發(fā)生在外周帶，在MRI常規(guī)掃描T2WI中，前列腺癌主要表現(xiàn)為在外周帶均勻的高信號中出現(xiàn)的結(jié)節(jié)狀低信號區(qū)。但這一表現(xiàn)可能有假陽性(如：炎癥、瘢痕、放療后改變等)或假陰性結(jié)果存在。另外，少數(shù)前列腺癌存在于移行帶中，而這一區(qū)域中的前列腺增生結(jié)節(jié)會在T2WI上呈現(xiàn)出高低混雜的結(jié)節(jié)樣信號影，因此常規(guī)掃描對于移行帶前列腺癌不能很好地顯示?；谝陨显?，以往臨床上并不把MRI作為前列腺癌診斷的常規(guī)手段。

但是近些年來，隨著MRI技術(shù)的不斷進(jìn)步，在常規(guī)掃描基礎(chǔ)上出現(xiàn)了很多成新的像方法，而這些成像技術(shù)可能提高前列腺癌診斷的準(zhǔn)確率，為MRI在前列腺癌診斷中的應(yīng)用帶來了新的思路。它們包括動態(tài)增強MRI掃描(dynamic contrast enhanced MR imaging，DCE-MRI)，擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)，MR波譜成像(magnetic resonance spectroscopy，MRS)等。

在DCE-MRI上，前列腺癌表現(xiàn)為比正常組織更早、更明顯的強化。這種強化可通過肉眼觀察或通過計算機(jī)定量分析其數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，它可以幫助鑒別前列腺癌、前列腺炎或正常組織[1]。DCE-MRI可以提高外周帶和移行帶前列腺癌的診斷率。在1997年，Jager等[2]報道聯(lián)合DCE-MRI及MRI常規(guī)掃描對前列腺癌診斷的敏感性和準(zhǔn)確率(分別為73.5%和77.5%)要優(yōu)于MRI常規(guī)掃描(分別為57.5%和72%)?；仡櫼恍┭芯堪l(fā)現(xiàn)，DCE-MRI診斷前列腺癌的敏感性為69%～95%，特異性為80%～96.2%，準(zhǔn)確率為77.5%～92%[3]。一項2005年的研究發(fā)現(xiàn)DCE-MRI對移行帶前列腺癌的定性診斷準(zhǔn)確率為86.3%，其中敏感性90.2%，特異性79.3%，陽性預(yù)測值88.5%，陰性預(yù)測值82.1%[4]。

MRS可以獲得前列腺組織的新陳代謝數(shù)據(jù)，同外周帶的正常前列腺組織相比，前列腺癌組織的膽堿代謝水平更高，枸櫞酸鹽代謝水平更低。這個方法的特異性較高，但敏感性較低[5]。根據(jù)文獻(xiàn)報道，聯(lián)合MRI常規(guī)掃描和MRS對前列腺癌診斷的敏感性為42%～93%，特異性為81%～89.3%，準(zhǔn)確率為74%～85%，陰性預(yù)測值為50%～86%，陽性預(yù)測值為74%～85%。

DWI的理論依據(jù)是前列腺癌組織內(nèi)的水分子的布朗運動較正常組織慢，通過計算表觀擴(kuò)散系數(shù)(外周帶前列腺癌的表觀擴(kuò)散系數(shù)低于正常組織)來檢測前列腺癌。有研究證實DWI可以增加常規(guī)T2WI對于前列腺癌的檢出率，在外周帶可以增加17.4%，在移行帶可以增加7.4%[6]。Morgan等發(fā)現(xiàn)聯(lián)合MRI常規(guī)掃描和DWI與單獨的MRI常規(guī)掃描相比可以增加前列腺癌診斷的敏感性(從50%提高到73.2%)以及特異性(從79.6%提高到80.8%)，準(zhǔn)確率從66.6%提高到77.5%，陽性預(yù)測值從65.7%上升到74.8%，陰性預(yù)測值從67.1%上升到79.5%[7]。

總體說來，上述多種成像方法可以提高M(jìn)RI對前列腺癌診斷的敏感性和特異性，使MRI對前列腺癌的定性診斷更具價值。

臨床上有許多患者初次前列腺穿刺結(jié)果陰性，但PSA仍持續(xù)異常。這部分患者中有許多需再次行前列腺穿刺活檢。一項回顧性研究發(fā)現(xiàn)，在215例行重復(fù)前列腺穿刺活檢的患者中，其穿刺活檢的陽性率為21%～40%，MRI常規(guī)掃描單獨或聯(lián)合MRS預(yù)測前列腺癌的敏感性為57%～100%，特異性為44%～96%，準(zhǔn)確率為67%～85%。研究認(rèn)為MRI可以幫助那些PSA持續(xù)異常而第一次前列腺穿刺活檢結(jié)果陰性的患者決定是否需要再次穿刺活檢[8]。

但是MRI對于前列腺癌的診斷受一些因素的影響。首先是穿刺造成的出血。在前列腺穿刺后行MRI檢查會降低診斷的準(zhǔn)確率。穿刺后前列腺的出血灶在T2WI上顯示為低信號區(qū)，這與前列腺癌灶很難區(qū)分。出血灶可以使MRI對20%的病例過高地評價腫瘤負(fù)荷，表現(xiàn)為過高估計局部分期。這種穿刺后出血的影響可能需要2～4個月才能消失[9]。有人主張應(yīng)在前列腺穿刺活檢后8周行MRI檢查，但是這也只能解決50%的患者的出血灶對MRI的影響[10]。

癌灶的大小同樣會影響MRI對前列腺癌診斷的準(zhǔn)確率。一項研究表明，對任意大小的癌灶，DCE-MRI的敏感性和特異性分別為32%和95%，而對0.5 ml以上的癌灶其敏感性和特異性分別為86%和94%。在該研究中，DCE-MRI發(fā)現(xiàn)和漏診的平均癌灶大小分別為2.44 ml和0.16 ml[11]。

2 MRI在前列腺癌分期中的作用

以往的臨床工作中，MRI對于前列腺癌局部分期的判斷起著重要的作用(尤其是腫瘤是否有前列腺包膜外的侵犯或精囊侵犯)，它對于決定是否可以采用根治性手術(shù)治療有重要意義。近些年來有一些回顧性的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于那些高危的局限性前列腺癌或局部進(jìn)展性前列腺癌，采用根治性治療仍然可以取得更好的生存時間，這使得前列腺根治性切除術(shù)的手術(shù)指征有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢。即便如此，通過MRI了解腫瘤局部的分期仍然對治療的選擇以及預(yù)后的判斷有重要的意義。Engelbrecht等[12]對以往MRI前列腺癌分期診斷研究進(jìn)行的薈萃分析發(fā)現(xiàn)：不同研究得到的MRI對前列腺癌分期診斷的敏感性和特異性差別很大。其原因之一是在MRI上診斷前列腺癌灶包膜外侵犯的標(biāo)準(zhǔn)很多，包括：不對稱的神經(jīng)血管束影像、直腸前列腺角消失、腫瘤突出于前列腺輪廓外、前列腺外發(fā)現(xiàn)癌灶等。這些標(biāo)準(zhǔn)對于診斷的準(zhǔn)確性有一定影響(見表1)。MRI技術(shù)的發(fā)展對于判斷前列腺癌分期提供了更好的手段。與MRI常規(guī)掃描相比，DCE-MRI能更好地發(fā)現(xiàn)前列腺癌灶向前列腺外的侵犯，而且它對讀片者的經(jīng)驗要求相對較低。另外，直腸內(nèi)線圈掃描對發(fā)現(xiàn)前列腺癌灶外侵犯有更高的特異性。

表1 MRI上前列腺癌包膜外侵犯診斷標(biāo)準(zhǔn)對于診斷準(zhǔn)確性的影響

MRI在前列腺癌分期診斷上的另外一個明顯的作用是判斷盆腔淋巴結(jié)是否有轉(zhuǎn)移。MRI也能很好地顯示盆腔的淋巴結(jié)腫大，但是目前公認(rèn)的盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移診斷的金標(biāo)準(zhǔn)仍然是淋巴結(jié)活檢。

3 MRI對于前列腺癌惡性程度的預(yù)測

前列腺癌的分化程度與患者的癌特異死亡率有明顯相關(guān)性，因此臨床上在治療前我們需要了解其分化程度，幫助我們選擇治療的方式。而目前判斷腫瘤分化的主要方式是根據(jù)穿刺活檢的Gleason評分。但由于前列腺癌多數(shù)是多灶性生長的，且在一個病例中常有多個不同分化的腫瘤病灶，穿刺活檢的Gleason評分常與實際情況不符。因此我們希望從影像學(xué)檢查上能夠提供關(guān)于腫瘤分化方面的信息，幫助我們進(jìn)一步全面了解腫瘤的惡性程度。目前有一些關(guān)于聯(lián)合使用多種MRI成像技術(shù)反映前列腺癌Gleason分級的數(shù)據(jù)。初步的印象是Gleason評分高的癌灶在DWI中其表觀擴(kuò)散系數(shù)更大。有研究將高危和低危前列腺癌患者的表觀擴(kuò)散系數(shù)對比，發(fā)現(xiàn)表觀擴(kuò)散系數(shù)是區(qū)分低危和高危的良好指標(biāo)。而在DCE-MRI中，Gleason評分高的癌灶的增強更明顯。遺憾的是，目前這方面的應(yīng)用尚處于研究階段，還沒有應(yīng)用前列腺癌根治標(biāo)本進(jìn)行對比的數(shù)據(jù)[13]。

4 MRI對于前列腺癌治療選擇的影響

PSA篩查的普遍應(yīng)用使得越來越多的早期前列腺癌被發(fā)現(xiàn)，這其中包括了越來越多的微小癌灶病例。而他們當(dāng)中很多腫瘤是非致命性的，即使不被診斷或治療也不會對患者造成影響。對所有發(fā)現(xiàn)的癌灶行前列腺癌根治術(shù)會導(dǎo)致過度治療。目前認(rèn)為如果前列腺癌的病灶體積小于0.5 ml，且沒有Glesaon分級4級或5級的病灶時，這種腫瘤被認(rèn)為是沒有臨床意義的前列腺癌。這種沒有臨床意義的腫瘤很少是致命的，一般不需要積極的治療。但是如何在根治手術(shù)前篩選出這些腫瘤是目前所面臨的難題。已經(jīng)有學(xué)者在針對MRI預(yù)測前列腺癌臨床意義的作用進(jìn)行研究。一項對220例前列腺癌病例的研究發(fā)現(xiàn)，利用T2WI和MRS能更好地發(fā)現(xiàn)和判定無臨床意義的前列腺癌[14]。

由于前列腺癌是低致命性腫瘤，因此針對局限性前列腺癌產(chǎn)生了多種治療選擇。警惕性觀察在很長時間里被認(rèn)為是對低危局限性前列腺癌的一種合適的治療選擇。而在如何選擇警惕性觀察的病例以及在警惕性觀察過程當(dāng)中如何判斷其腫瘤是否進(jìn)展是人們關(guān)注的問題，目前主要依靠PSA的監(jiān)測以及定期的重復(fù)活檢。而我們感興趣的是MRI是否能夠在這一過程中起到一定的作用，這尚需進(jìn)一步的研究。

前列腺癌早期診斷的增加帶來的另一個影響就是局部治療方式的出現(xiàn)。有學(xué)者嘗試對于早期前列腺癌采用僅僅針對腫瘤病灶而保留前列腺的治療方式(例如：局部冷凍治療)。這樣可以減少治療的創(chuàng)傷并部分保留前列腺的功能。這就涉及到腫瘤的定位診斷。MRI可以通過重建腫瘤的三維圖像，幫助我們決定哪些前列腺癌患者適合局部治療并確定腫瘤的位置。我們也可以利用MRI評估局部治療引起勃起功能障礙或尿失禁的可能性。判斷手術(shù)是否徹底是前列腺局部治療方案里重要的一環(huán)，有研究表明DCE-MRI是檢查局部治療是否徹底去除腫瘤的最好方法之一[15]。

5 MRI引導(dǎo)下前列腺穿刺活檢

傳統(tǒng)的前列腺穿刺活檢是在經(jīng)直腸超聲引導(dǎo)下進(jìn)行的，但是由于前列腺癌病灶在超聲影像上缺乏特異性表現(xiàn)，因此常規(guī)穿刺方式是系統(tǒng)性的隨機(jī)穿刺活檢。這使得穿刺活檢存在一定的漏診率，根據(jù)不同研究結(jié)果報道，初次穿刺陰性而進(jìn)行二次穿刺的病例中有15%～40%仍然可以發(fā)現(xiàn)前列腺癌。而目前的技術(shù)已經(jīng)可以采用MRI引導(dǎo)下的前列腺穿刺活檢。MRI引導(dǎo)下對可疑區(qū)域的定位活檢不僅可以改善前列腺癌的檢出率，還可以改善穿刺活檢的質(zhì)量(如：增加活檢的組織長度，提高分期準(zhǔn)確性等)。目前，使用與MRI匹配的穿刺裝置[16,17]以及聯(lián)合應(yīng)用經(jīng)直腸超聲及MRI重建圖像下實時導(dǎo)航穿刺都在研究中，遺憾的是目前還缺乏明確的結(jié)論[18]。

6 結(jié)語

隨著PSA篩查的廣泛使用，越來越多的早期前列腺癌得以發(fā)現(xiàn)，使得前列腺癌的治療手段呈多樣化發(fā)展，而對前列腺癌的檢查方法的需求也隨之發(fā)生改變。隨著MRI技術(shù)的不斷進(jìn)步，其在前列腺癌診斷及治療中的應(yīng)用范圍也會隨之不斷擴(kuò)展。

[1]Franiel T, Ludemann L, Rudolph B, et al. Evaluation of normal prostate tissue, chronic prostatitis, and prostate cancer by quantitative perfusion analysis using a dynamic contrast-enhanced inversion-prepared dual-contrast gradient echo sequence. Invest Radiol, 2008, 43(7): 481-487.

[2]Jager GJ, Ruijter ET, van de Kaa CA, et al. Dynamic Turbo-FLASH subtraction technique for contrastenhanced MR imaging of the prostate: correlation with histopathologic results. Radiology, 1997, 203(3): 645-652.

[3]Seitz M, Shukla-Dave A, Bjartell A, et al. Functional magnetic resonance imaging in prostate cancer. Eur Urol,2009, 55(4): 801-814.

[4]黃嶸,王霄英,王剛,等.前列腺癌的MRI診斷價值及其誤診原因分析.臨床泌尿外科雜志,2005, 20(6): 352-354.Huang R, Wang XY, Wang G, et al. Analysis of misdiagnosis of MRI in the differential diagnosis of prostate cancer. Journal of Clinical Urology, 2005, 20(6): 352-354.

[5]Nakashima J, Tanimoto A, Imai Y, et al. Endorectal MRI for prediction of tumor site, tumor size, and local extension of prostate cancer. Urology, 2004, 64(7):101-105.

[6]Puech P, Huglo D, Petyt G, Lemaitre L, et al. Imaging of organ-conf i ned prostate cancer: functional ultrasound,MRI and PET/computed tomography. Curr Opin Urol,2009, 19(3):168-176.

[7]Morgan VA, Kyriazi S, Ashley SE, et al. Evaluation of the potential of diffusion-weighted imaging in prostate cancer detection. Acta Radiol, 2007, 48(6):695-703.

[8]Lawrentschuk N, Fleshner N.. The role of magnetic resonance imaging in targeting prostate cancer in patients with previous negative biopsies and elevated prostatespecif i c antigen levels. BJU Int, 2009, 103(6): 730-733.

[9]White S, Hricak H, Forstner R, et al. Prostate cancer:effect of postbiopsy hemorrhage on interpretation of MR images. Radiology, 1995, 195(2): 385-390.

[10]Ahmed HU, Kirkham A, Arya M, et al. Is it time to consider a role for MRI before prostate biopsy? Nature Reviews Clinical Oncology, 2009, 6(4): 197-206.

[11]Puech P, Potiron E, Lemaitre L, et al. Dynamic contrastenhanced-magnetic resonance imaging evaluation of intraprostatic prostate cancer: correlation with radical prostatectomy specimens. Urology, 2009, 74(5): 1094-1099.

[12]Engelbrecht MR, Jager GJ, Laheij RJ, et al. Local staging of prostate cancer using magnetic resonance imaging: a meta-analysis. Eur Radiol, 2002, 12(4): 2294-2302.

[13]de Souza NM, Riches SF, Vanas NJ, et al. Diffusionweighted magnetic resonance imaging: a potential noninvasive marker of tumour aggressiveness in localized prostate cancer. Clin Radiol, 2008, 63(7): 774-782.

[14]Shukla-Dave A, Hricak H, Kattan MW, et al. The utility of magnetic resonance imaging and spectroscopy for predicting insignif i cant prostate cancer: an initial analysis.BJU Int, 2007, 99(4): 786-793.

[15]Kirkham AP, Emberton M, Hoh IM, et al. MR imaging of prostate after treatment with high-intensity focused ultrasound. Radiology, 2008, 246(3):833-844.

[16]Hambrock T, Futterer JJ, Huisman HJ, et al. Thirty-twochannel coil 3T magnetic resonance-guided biopsies of prostate tumor suspicious regions identif i ed on multimodality 3T magnetic resonance imaging: technique and feasibility. Invest Radiol, 2008, 43(12):686-694.

[17]Pondman KM, Futterer JJ, ten Haken B, et al. MR-guided biopsy of the prostate: an overview of techniques and a systematic review. Eur Urol, 2008, 54(3):517-527.

[18]Ingh AK, Kruecker J, Xu S, et al. Initial clinical experience with real-time transrectal ultrasonographymagnetic resonance imaging fusion-guided prostate biopsy. BJU Int, 2008, 101(6):841-845.