CT及MRI在前列腺精準穿刺活檢中應(yīng)用的進展

李　鵬 綜述，陳海文 審校

(西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院泌尿外科，陜西西安　710004)

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CT及MRI在前列腺精準穿刺活檢中應(yīng)用的進展

李鵬 綜述，陳海文 審校

(西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院泌尿外科，陜西西安710004)

摘要：前列腺癌(PCa)是男性常見腫瘤，前列腺穿刺活檢是診斷前列腺癌最根本的方法。目前臨床最常見的是10點以上系統(tǒng)穿刺，然而這種策略并不能在臨床上顯著提高前列腺癌的檢出率，人們不得不尋求新的方法來提高前列腺活檢陽性率。計算機斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)及機器人的單獨或聯(lián)合應(yīng)用使前列腺穿刺活檢得以精準化，降低穿刺并發(fā)癥發(fā)生的同時，提高了穿刺成功率和病理診斷的準確性，為臨床制訂治療計劃及判斷預(yù)后提供了重要的參考。本文就CT及MRI在前列腺精準穿刺活檢技術(shù)中的應(yīng)用進展進行綜述。

關(guān)鍵詞：前列腺癌；經(jīng)直腸超聲；CT；磁共振；活檢

前列腺穿刺活檢是診斷前列腺癌(prostate cancer，PCa)最根本的方法。近年計算機斷層掃描(computed tomography，CT)及磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)技術(shù)在前列腺活檢中的應(yīng)用，使前列腺穿刺活檢得以精準化，提高了活檢陽性率。既往前列腺穿刺活檢注重的是穿刺的部位和針數(shù)，而現(xiàn)在更注重活檢的準確性和有效性。本文就CT和MRI這方面的作用進行綜述。

1前列腺穿刺活檢的現(xiàn)狀

PCa是威脅男性健康的常見腫瘤之一，2014年美國男性癌癥診斷中PCa占比約為27%[1]，國內(nèi)PCa的發(fā)病率也在逐年增高， 1998 ～2008 年中國男性PCa發(fā)病率的年均增加比例高達12. 07%[2]。PCa早期診斷最重要的方法是前列腺特異性抗原(prostate specific antigen，PSA)檢測、直腸指診和經(jīng)直腸超聲引導(dǎo)下穿刺活檢(transrectal ultrasound，TRUS)。

TRUS系統(tǒng)活檢的應(yīng)用大大提高了活檢的陽性發(fā)現(xiàn)，而且發(fā)現(xiàn)隨著穿刺針數(shù)的增加，并發(fā)癥沒有明顯增加[3]。所以最初的6點穿刺法已經(jīng)被10點以上穿刺法替代，甚至出現(xiàn)了飽和穿刺法。飽和穿刺法是整個腺體而不是某一區(qū)域，20個點以上，該方法增加了約40%的PCa檢出率，但在提高陽性率的同時，其并發(fā)癥也有所增加，主要并發(fā)癥有尿潴留和會陰血腫。飽和穿刺法多數(shù)取經(jīng)會陰途徑，需要前列腺內(nèi)照射設(shè)備，以至于難以廣泛應(yīng)用。

2CT引導(dǎo)前列腺穿刺活檢

既往研究發(fā)現(xiàn)，單純CT引導(dǎo)下前列腺穿刺活檢中，第1針穿刺具有診斷價值者達95%，輕度血尿的發(fā)生率為50%，無重大并發(fā)癥及死亡病例，活檢陽性率與穿刺針數(shù)(P=0.58)及高PSA水平(P=0.15)無關(guān)，說明前列腺CT引導(dǎo)下的穿刺活檢是安全和有效的。廖歆等[4]應(yīng)用MRI預(yù)先定位后CT 導(dǎo)引下前列腺病變穿刺活檢方法，通過MRI多序列成像，提前獲得前列腺可疑結(jié)區(qū)域，在CT導(dǎo)引下結(jié)合MRI，確定穿刺的部位，同時又可以盡量避開尿道、精阜、血管等前列腺周圍組織后進針，極大程度上減少了鄰近器官的損傷，降低了患者的痛苦和穿刺并發(fā)癥發(fā)生的可能，此方法術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率為20%，無重大并發(fā)癥發(fā)生，優(yōu)于其他前列腺穿刺活檢術(shù)。該法獲得的病理結(jié)果與其他穿刺手段相比，陽性率高達60%；與手術(shù)病理結(jié)果比較，其差異性沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。JADVAR等[5]對已進行前列腺穿刺陰性的患者進行了一項研究，通過PET/CT、MP-MRI及TRUS對腫瘤進行現(xiàn)象、定位及引導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)對可疑區(qū)域分子、代謝及功能狀態(tài)的顯像定位有幫助，有望減少當(dāng)前過度診斷和治療以及惡性腫瘤的漏診。由于病變區(qū)域組織成分復(fù)雜，穿刺活檢取材較為局限，如果穿刺到病變壞死區(qū)或炎性反應(yīng)區(qū)取樣，會出現(xiàn)假陰性。但這種方法可以在很大程度上增加前列腺穿刺的準確性。主要存在并發(fā)癥有血尿、血精、排尿困難等。這一方法在提高診斷準確性的同時，在一定程度上增加了患者檢查費用和X線輻射的暴露。所以，穿刺過程中應(yīng)做好患者輻射防護，嚴格控制CT掃描條件，熟練掌握穿刺技術(shù)，提高穿刺的準確性，避免重復(fù)穿刺，盡可能降低患者受照輻射量。

3MRI引導(dǎo)前列腺穿刺活檢

MRI檢查包含多種參數(shù)，按類別可以分為解剖成像及功能成像，解剖成像包括T1加權(quán)像(T1 weighted image，T1WI)和T2加權(quán)像(T2 weighted image，T2WI)，功能成像又包括彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)、動態(tài)增強成像(dynamic contrast-enhanced imaging，DCE)、MRI波譜分析(magnetic resonance spectroscopy，MRS)等。多參數(shù)磁共振成像技術(shù)(multiparametric magnetic resonance imaging，MP-MRI)的應(yīng)用使得前列腺MRI的準確度和效用取得了顯著改善。研究發(fā)現(xiàn)通過T2WI、DWI、DCE和MRS所獲得的提示補充臨床更為有效。DWI通過在常規(guī)自旋回波成像序列基礎(chǔ)上，在180°聚焦射頻脈沖前后各加上一個位置對稱、極性相反的梯度場，在梯度場的作用下，橫向磁化在彌散的水分子中發(fā)生廣泛擴散、相互干擾的相位位移，導(dǎo)致MRI信號衰減，從而形成DWI信號，可提供良惡性組織之間的對比。DCE涉及靜脈內(nèi)給藥，隨后進行一系列快速掃描和灌注測量，正常良性前列腺組織與癌性組織灌注有著不同的速率，從而提供更多組織成像細節(jié)。MRS可以測量前列腺代謝活性，利用不同電化學(xué)環(huán)境下原子核的共振頻率發(fā)生偏移(化學(xué)移位)，經(jīng)過傅立葉變換后，形成按頻率-信號強度分布的譜線，通過頻率產(chǎn)生的信號強度來判斷該物質(zhì)的濃度。檢測的內(nèi)容主要有：膽堿、肌酸、N-乙酰天冬氨酸、脂質(zhì)、乳酸鹽等，膽堿、肌酸濃度的增加與腫瘤體積和等級相關(guān)，同時檸檬酸鹽的濃度降低，可以更好地理解成像的組織。以此獲取的參數(shù)越多，檢測PCa的準確性便越高[6-8]。CORNELIS等[9]對穿刺陰性但MRI有陽性發(fā)現(xiàn)的患者結(jié)合超聲造影下穿刺，超聲造影靶向穿刺陽性率為30.9%，而12點系統(tǒng)穿刺為6.9%(P<0.001)。PSA水平和Gleason評分與超聲造影引導(dǎo)穿刺陽性率相關(guān)(P值分別為0.031和0.015)?？梢钥闯觯贛RI提示下進行前列腺穿刺具有顯著提高陽性率的意義。VOLKIN等[10]表示MRI及TRUS聯(lián)合定位引導(dǎo)穿刺可以得到更加讓人滿意的前部PCa陽性率(40.2%)，而12點系統(tǒng)穿刺僅為25.7%。結(jié)果表明，這種檢測方法檢測位于腹側(cè)的PCa更加顯著。SANKINENI等[11]一項研究顯示MP-MRI提示背側(cè)包膜下病變并不常見，如是則通常為惡性，雖然大多數(shù)都在常規(guī)的12針穿刺活檢證實，但約有20%需要MP-MRI及TRUS聯(lián)合定位引導(dǎo)穿刺診斷，因此，該方法被認為在診斷包膜下PCa具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。ZHANG等[12]一項中國單中心研究顯示，MP-MRI和TRUS聯(lián)合定位引導(dǎo)的經(jīng)會陰對前列腺進行穿刺，系統(tǒng)穿刺陽性針長度(3.71 ± 2.77)(1～14) mm， 引導(dǎo)穿刺則為(5.00 ± 3.04) (2～17) mm (P=0.016)，前者陽性針數(shù)(28.77±20.13)% (7%～100%)，后者為(35.76±18.73) % (11%～100%) (P=0.048)。KURU等[13]的一項研究中MP-MRI定位TRUS引導(dǎo)前列腺穿刺(30%)診斷PCa相比于系統(tǒng)前列腺穿刺(8.2%)具有更多的陽性PCa發(fā)現(xiàn)。另一項研究通過對50例患者MRI和TRUS聯(lián)合立體定位引導(dǎo)，經(jīng)會陰對前列腺MRI提示可疑病灶進行穿刺，高度懷疑區(qū)域的腫瘤檢出率為100%，定位誤差為1.7 mm，1例患者出現(xiàn)尿潴留，1例患者出現(xiàn)會陰血腫，沒有出現(xiàn)尿路感染并發(fā)癥[14]。TURKBEY等[15]通過MP-MRI(包括T2W、DW、DCE和MRS)報道檢測PCa的整體前列腺、外周帶和中央腺體陽性預(yù)測值分別為98%、98%和100%。目前MP-MRI定位病變的患者通過前列腺穿刺活檢來證實，未來PCa有可能單獨依靠MP-MRI來檢測和分期。 PCa診斷性穿刺活檢可通過定位病變以提高診斷靈敏度，研究人員發(fā)現(xiàn)了利用MP-MRI提高前列腺穿刺活檢的3種最佳方式：MRI下穿刺、MRI定位超聲引導(dǎo)穿刺和聯(lián)合軟件定位穿刺，另外還有應(yīng)用機器人的MRI下定位穿刺。

3.1MRI下穿刺MRI引導(dǎo)活檢是首次使用MRI確定病灶并進行引導(dǎo)穿刺的活檢技術(shù)。先前經(jīng)過MP-MRI檢查后，將患者放置于磁場進行活組織穿刺檢查?；颊呷「┡P位，置于探測器中，在MRI下用探針穿刺可見的病變。連續(xù)的圖像采集確認穿刺針的位置，并進行精確穿刺活檢。這種方法可以經(jīng)直腸來進行，也可以是經(jīng)會陰[16]。后者并不常用，因為它們被認為更具侵襲性，并且在一些情況下，需要鎮(zhèn)靜甚至全身麻醉。MRI下穿刺的主要優(yōu)點是提供了最準確定位和微小病變組織的檢測。另外，準確定位的穿刺活檢只需幾針即可。但是，MRI下穿刺也存在一些缺點。首先，該方法需要對醫(yī)師進行額外的技能訓(xùn)練。其次，大多數(shù)MRI引導(dǎo)活檢需耗時60～90 min完成，這也取決于操作者的經(jīng)驗。較長的MRI成像時間勢必導(dǎo)致相關(guān)成本的增加。成本效益成為一個重要的問題，一些學(xué)者表示這種方法幾乎等同于傳統(tǒng)的TRUS引導(dǎo)下穿刺活檢所耗費的成本，然而有人不認同此觀點[17-18]。OVERDUIN等[19]的系統(tǒng)回顧中，MRI下穿刺活檢的結(jié)果顯示PCa的檢出率為8%～59%(中位數(shù)為42%)。大多數(shù)MRI下穿刺檢出的PCa具有顯著的臨床意義(81%～93%)。

3.2MRI定位超聲引導(dǎo)穿刺穿刺前依靠MP-MRI確定可疑病灶，然后用TRUS的方法在位置近似處穿刺取活檢。這種方法的優(yōu)點在于，它通過前列腺的MRI及TRUS可定位穿刺，不需要額外培訓(xùn)操作者熟悉的軟件或硬件升級；主要的缺點是很大程度上依賴于操作者的經(jīng)驗，因此存在著了很大變異和潛在不準確性。MRI定位超聲引導(dǎo)穿刺指導(dǎo)進行穿刺活檢相比于系統(tǒng)穿刺活檢增加了檢出率和準確度[20-21]。PUECH等[22]研究表明，與系統(tǒng)穿刺活檢相比較， MRI確定區(qū)域PCa診斷增長10%，高級別中增加了15%。

3.3聯(lián)合軟件定位穿刺該方法基于MRI-經(jīng)直腸超聲聯(lián)合軟件定位并穿刺活檢，試圖提供一種低成本、精準、可替代MRI下穿刺、由任何泌尿科醫(yī)師在辦公室環(huán)境中施行，并且具有最小額外訓(xùn)練要求的前列腺穿刺活檢手段。聯(lián)合軟件定位穿刺使用特制的軟件，應(yīng)用經(jīng)直腸超聲取得的橫斷面 2D 圖像重建為 3D 容積超聲圖像，可與穿刺前取得的 MRI 容積圖像進行匹配，并在同一工作站中將兩者進行手工定位。定位后實時的超聲圖像就會自動與MRI容積圖像進行融合，這樣可疑病灶會顯示在 MRI 圖像和實時融合圖像中，在MRI-TRUS實時融合系統(tǒng)下穿刺活檢會有更高的準確性。SONN等[23]研究發(fā)現(xiàn)MRI-TRUS實時融合系統(tǒng)下穿刺活檢診斷率(21%)比系統(tǒng)穿刺活檢(7%)約高出3倍，對于高評分PCa更敏感，更容易發(fā)現(xiàn)腫瘤。該手段在用于前列腺穿刺活檢之前，最初應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的，隨后應(yīng)用于前列腺近距離放射治療。

3.4機器人的應(yīng)用該方法先將機器人固定到手術(shù)臺，并將含有內(nèi)置成像定位穿刺探頭末端放置在患者直腸內(nèi)。然后校準該裝置坐標系，并進行檢測。接著，遠程控制穿刺針位置和角度，將穿刺針經(jīng)直腸穿刺至前列腺，隨即獲取組織樣本。XU等[24]進行MRI引導(dǎo)機器人前列腺活檢及其系統(tǒng)的準確性臨床研究，對MRI引導(dǎo)機器人定位進行了驗證，定位可以精確到2 mm之內(nèi)。平均目標位移、穿刺針位置的誤差和臨床活檢誤差分別為5.2、2.5、4.3 mm。關(guān)于MRI引導(dǎo)下穿刺活檢機器人的精準性改進還在不斷研究當(dāng)中，如促進運動補償技術(shù)等，其未來必將擁有突出的應(yīng)用價值。

4小結(jié)

CT及MRI在前列腺精準穿刺活檢應(yīng)用中定位準確，容易穿刺進入病變區(qū)，避免損傷鄰近組織器官，大幅提高了穿刺活檢的陽性率及準確性，增加了穿刺的安全性，減少了穿刺并發(fā)癥的發(fā)生，可減輕患者痛苦，對前列腺病變的鑒別診斷及PCa的術(shù)前病理診斷具有較高的臨床實用價值。目前操作者經(jīng)驗的依賴、患者檢查費用及時間的增加、輻射劑量的上升、醫(yī)師額外技能的訓(xùn)練、軟件或硬件的升級，加之穿刺方法的復(fù)雜性，一定程度上影響了CT及MRI在前列腺精準穿刺活檢技術(shù)的廣泛應(yīng)用及推廣，進一步的改進仍在不斷地研究和進行當(dāng)中。

參考文獻：

[1] SIEGEL R, MA J, ZOU Z, et al. Cancer statistics, 2014[J]. CA-CANCER J CLIN, 2014, 64(1): 09-29.

[2] 韓蘇軍,張思維,陳萬青.中國前列腺癌發(fā)病現(xiàn)狀和流行趨勢分析[J].臨床腫瘤學(xué)雜志, 2013,18(4): 330-334.

[3] LUGHEZZANI G, SUN M, BUDAUS L, et al. Effect of the number of biopsy cores on prostate cancer detection and staging[J]. Future Oncol, 2010,6(3): 381-390.

[4] 廖歆,任忠懷. 磁共振定位CT導(dǎo)引前列腺穿刺活檢的臨床應(yīng)用[J]. 西部醫(yī)學(xué), 2015, 27(4): 562-564.

[5] JADVAR H, CHEN K, UKIMURA O. Targeted prostate gland biopsy with combined transrectal ultrasound, mpMRI, and 18F-FMAU PET/CT[J]. Clin Nucl Med, 2015, 40(8): 426-428.

[6] HEGDE JV, MULKERN RV, PANYCH LP, et al., Multiparametric MRI of prostate cancer: an update on state-of-the-art techniques and their performance in detecting and localizing prostate cancer[J].J Magn Reson Imaging, 2013, 37(5):1035-1054.

[7] TURKBEY B, MANI H, SHAH V, et al. Multiparametric 3Tprostate magnetic resonance imaging to detect cancer: histopathological correlation using prostatectomy specimens processed in customized magnetic resonance imaging based molds[J]. J Urology, 2011, 186(5): 1818-1824.

[8] ENGELBRECHT MR, PUECH P, COLIN P, et al. Multimodality magnetic resonance imaging of prostate cancer[J]. J Endourol, 2010, 24(5): 677-684.

[9] CORNELIS F, RIGOU G, LE BRAS Y, et al. Real-time contrast-enhanced transrectal US-guided prostate biopsy: diagnostic accuracy in men with previously negative biopsy results and positive MR imaging findings[J]. Radiology, 2013, 269(1): 159-166.

[10] VOLKIN D, TURKBEY B, HOANG AN, et al. Multiparametric magnetic resonance imaging (MRI) and subsequent MRI/ultrasonography fusion-guided biopsy increase the detection of anteriorly located prostate cancers[J]. BJU Int, 2014, 114(6): 43-49.

[11] SANKINENI S, GEORGE AK, BROWN AM, et al. Posterior subcapsular prostate cancer: identification with mpMRI and MRI/TRUS fusion-guided biopsy[J]. Abdom Imaging, 2015 [Epub ahead of print].

[12] ZHANG Q, WANG W, YANG R, et al. Free-hand transperineal targeted prostate biopsy with real-time fusion imaging of multiparametric magnetic resonance imaging and transrectal ultrasound: single-center experience in China[J]. Int Urol Nephrol, 2015, 47(5): 727-733.

[13] KURU TH, ROETHKE MC, SEIDENADER J, et al. Critical evaluation of magnetic resonance imaging targeted, transrectal ultrasound guided transperineal fusion biopsy for detection of prostate cancer[J]. J Urol, 2013, 190(4): 1380-1386.

[14] KURU TH, TULEA C, SIMPFEND?RFER T, et al. MRI navigated stereotactic prostate biopsy: fusion of MRI and real-time transrectal ultrasound images for perineal prostate biopsies[J]. Urologe A, 2012, 51(1): 50-56.

[15] TURKBEY B, MANI H, SHAH V, et al. Multiparametric 3T prostate magnetic resonance imaging to detect cancer: histopathological correlation using prostatectomy specimens processed in customizedmagnetic resonance imaging based molds[J]. J Urol, 2011, 186:1818-1824.

[16] BODELLE B, NAGUIB NN, SCHULZ B, et al. 1.5-T magnetic resonance-guided transgluteal biopsies of the prostate in patients with clinically suspected prostate cancer: technique and feasibility[J]. Invest Radiol, 2013, 48(6): 458-463.

[17] DE ROOIJ M, CRIENEN S, WITJES JA, et al. Cost-effectiveness of magnetic resonance (MR) imaging and MR-guided targeted biopsy versus systematic transrectal ultrasound-guided biopsy in diagnosing prostate cancer: a modelling study from a health care perspective[J]. Eur Urol, 2013, 66(3): 430-436.

[18] WILLIS S, MINERS A, VAN DER MEULEN J, et al. Re: Maarten de Rooij, Simone Crienen, J. Alfred Witjes, Jelle O. Barentsz, Maroeska M. Rovers, Janneke P.C. Grutters. Cost-effectiveness of magnetic resonance (MR) imaging and MR-guided targeted biopsy versus systematic transrectal ultrasound-guided biopsy in diagnosing prostate cancer: a modelling study from a health care perspective[J]. Eur Urol,In press. http://dx.doi.org/10.1016/j.eururo.2013.12.012. Eur Urol, 2014, 66(2): 29.

[19] OVERDUIN CG, FUTTERER JJ, and BARENTSZ JO. MRI-guided biopsy for prostate cancer detection: a systematic review of current clinical results[J]. Curr Urol Rep, 2013, 14(3): 209-213.

[20] HAFFNER J, LEMAITRE L, PUECH P, et al. Role of magnetic resonance imaging before initial biopsy: comparison of magnetic resonance imaging-targeted and systematic biopsy for significant prostate cancer detection[J]. BJU Int, 2011, 108(8): 171-178.

[21] PARK BK, PARK JW, PARK SY, et al. Prospective evaluation of 3-T MRI performed before initial transrectal ultrasound-guided prostate biopsy in patients with high prostate-specific antigen and no previous biopsy[J]. Am J Roentgenol, 2011, 197(5): 876-881.

[22] PUECH P, ROUVI’ERE O, RENARD-PENNA R, et al. Prostate cancer diagnosis : multiparametric MR-targeted biopsy with cognitive and transrectal US-MR fusion guidance versus systematic biopsy-prospective multicenter study[J]. Radiology, 2013, 268(2): 461-469.

[23] SONN GA, NATARAJAN S, MARGOLIS DJA, et al. Targeted biopsy in the detection of prostate cancer using an office based magnetic resonance ultrasound fusion device[J]. J Urol, 2013, 189(1):86-91.

[24] XU H, LASSO A, GUION P, et al. Accuracy analysis in MRI-guided robotic prostate biopsy[J]. Int J CARS, 2013, 8: 937-944.

(編輯何宏靈)

收稿日期：2015-10-12修回日期：2015-10-23

通訊作者：陳海文，主任醫(yī)師.E-mail：wenzi128@sina.com

作者簡介:李鵬(1989-)，男(漢族)，在讀碩士.研究方向：泌尿外科學(xué).E-mail：leapun@126.com

中圖分類號:R604

文獻標志碼:A

DOI：10.3969/j.issn.1009-8291.2016.05.020