MRI與經(jīng)直腸超聲融合導(dǎo)航技術(shù)引導(dǎo)前列腺靶向穿刺研究

高芬， 孫錕， 汪登斌

·綜述·

MRI與經(jīng)直腸超聲融合導(dǎo)航技術(shù)引導(dǎo)前列腺靶向穿刺研究

高芬， 孫錕， 汪登斌

經(jīng)直腸超聲(TRUS)引導(dǎo)下的前列腺穿刺已成為目前臨床診斷前列腺癌最常用的穿刺方法。由于前列腺癌特殊的生物學(xué)特性，目前臨床常用的系統(tǒng)穿刺聯(lián)合TRUS目標(biāo)靶向穿刺的方法仍存在一定的漏診率等不足。多參數(shù)磁共振成像(MRI)是近年來逐漸被公認(rèn)的診斷前列腺癌最佳影像學(xué)方法。本文以MRI-TRUS融合導(dǎo)航技術(shù)為主題，圍繞前列腺穿刺活檢現(xiàn)狀、多參數(shù)MRI診斷前列腺癌的價值、MRI-TRUS融合導(dǎo)航技術(shù)引導(dǎo)前列腺靶向穿刺的應(yīng)用價值、MRI-TRUS融合導(dǎo)航技術(shù)目前尚存在的問題及最新進(jìn)展4個方面，闡述MRI-TRUS融合導(dǎo)航技術(shù)在引導(dǎo)前列腺靶向穿刺中的價值。

前列腺腫瘤； 磁共振成像； 超聲檢查； 活組織檢查，針吸

前列腺癌是男性泌尿生殖系最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率在全球居第二位，僅次于肺癌[1]。2016年美國估計新增前列腺癌患者18.089萬人，占全部新增男性腫瘤患者的27%。我國近年來隨著人口老齡化、生活方式改變等因素，前列腺癌發(fā)病率呈明顯持續(xù)上升趨勢，其發(fā)病率居惡性腫瘤第8位，死亡率居第11位[2]。目前對前列腺癌的篩查主要依靠血清前列腺特異性抗原(prostate specific antigen，PSA)檢測和直腸指檢檢查[3]。然而研究發(fā)現(xiàn)血清PSA水平易受檢測前直腸指檢、留置導(dǎo)尿及治療前列腺增生的藥物如非那雄胺等多種因素的影響，故特異性較低。直腸指檢盡管簡便無創(chuàng)，但帶有一定的主觀性且只能檢測到貼近前列腺后包膜的腫瘤，故具有局限性。因此，僅僅依靠血清PSA檢測和直腸指檢往往導(dǎo)致前列腺癌漏診，通過影像學(xué)檢查方法在穿刺前發(fā)現(xiàn)前列腺癌可疑病灶并對其行目標(biāo)穿刺有助于前列腺癌的檢出。

前列腺穿刺活檢現(xiàn)狀

自1989年由Hodge等[4]根據(jù)前列腺癌的好發(fā)部位首次提出經(jīng)直腸超聲(transrectal ultrasonography,TRUS)引導(dǎo)的6點系統(tǒng)穿刺法診斷前列腺癌以來，TRUS引導(dǎo)下的前列腺穿刺已成為目前臨床診斷前列腺癌最常用的穿刺方法。然而由于前列腺癌多灶性、異質(zhì)性、分散性生長的特征，研究表明經(jīng)典的6點穿刺活檢方案的穿刺陽性率并不高，有些患者只能通過重復(fù)穿刺才能明確前列腺癌的診斷[5]。由此，擴大化的系統(tǒng)穿刺方案相繼被提出，然而這些方案不僅增加了患者痛苦，還可能導(dǎo)致臨床進(jìn)展緩慢的腫瘤病灶被檢出，進(jìn)一步引發(fā)過度診斷及過度治療的問題。因此，在系統(tǒng)穿刺的基礎(chǔ)上，應(yīng)用影像學(xué)方法聯(lián)合靶向穿刺是減少前列腺癌漏診的關(guān)鍵。

目前臨床最常用的前列腺穿刺方案是系統(tǒng)穿刺聯(lián)合TRUS目標(biāo)靶向穿刺，兩者聯(lián)合能提高前列腺癌檢出率。TRUS檢查具有實時、無創(chuàng)和簡便等優(yōu)勢，是臨床應(yīng)用最廣泛的影像學(xué)檢查方法。二維灰階超聲模式下前列腺癌主要表現(xiàn)為周緣區(qū)低回聲結(jié)節(jié)、前列腺形態(tài)局部飽滿或隆起等。多普勒超聲模式下前列腺癌主要表現(xiàn)為局部血流異常豐富或者異常粗大血管。然而，TRUS在前列腺癌病灶檢測中仍存在一定不足。并非所有的前列腺癌病灶均表現(xiàn)為低回聲結(jié)節(jié)，研究證實TRUS目標(biāo)靶向穿刺可能漏診約40%的呈等回聲的前列腺癌[6]。因此，對于采用系統(tǒng)穿刺聯(lián)合TRUS目標(biāo)靶向穿刺的穿刺方案仍漏診前列腺癌的患者，需要診斷效能更高的影像學(xué)檢查方法提高病灶的檢出率，以進(jìn)一步優(yōu)化穿刺方案。

MRI診斷前列腺癌的價值

多參數(shù)磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是目前檢測前列腺癌病灶的另一個重要影像學(xué)方法，其中T2WI、動態(tài)增強磁共振及擴散加權(quán)成像是臨床應(yīng)用最普遍的幾個參數(shù)序列。研究證實多參數(shù)MRI對前列腺癌病灶的診斷效能高，逐漸被公認(rèn)為診斷前列腺癌的最佳影像學(xué)方法[7-9]。研究發(fā)現(xiàn)T2WI和擴散加權(quán)成像對前列腺癌病灶敏感性較高，而動態(tài)增強磁共振則有較高的特異性，多參數(shù)MRI對周緣區(qū)和移行區(qū)前列腺癌病灶的診斷敏感度可高達(dá)80%和81%[10]。Katelaris等[11]研究認(rèn)為多參數(shù)MRI診斷前列腺癌的敏感度高達(dá)90%，特異度高達(dá)85%。應(yīng)用多參數(shù)MRI檢查能明顯增加移行區(qū)前列腺癌病灶的檢出。Yoshizako等[12]研究表明多參數(shù)MRI對位于移行區(qū)的前列腺癌的診斷準(zhǔn)確率為78.6%。因此，多參數(shù)MRI能為前列腺靶向穿刺發(fā)現(xiàn)更多有效的可疑病灶信息提供靶向穿刺的靶點，從而提高前列腺癌的檢出率。

MRI-TRUS融合導(dǎo)航技術(shù)引導(dǎo)前列腺靶向穿刺的應(yīng)用價值

除了提高前列腺癌病灶的檢出率，精準(zhǔn)的前列腺穿刺引導(dǎo)方法是實現(xiàn)前列腺癌靶向穿刺另一重要方面。對于MRI發(fā)現(xiàn)的可疑病灶，如何實現(xiàn)精準(zhǔn)的靶向穿刺仍是臨床前列腺穿刺活檢面臨的一大難題。由于MRI引導(dǎo)的穿刺活檢需要特殊的設(shè)備，且耗時長、費用昂貴，目前同樣尚無法在臨床推廣。TRUS引導(dǎo)下的前列腺穿刺活檢是目前公認(rèn)的穿刺引導(dǎo)方法。在TRUS引導(dǎo)下對MRI發(fā)現(xiàn)的體積較大的目標(biāo)尚可憑借操作者經(jīng)驗行較為精確的靶向穿刺，然而對MRI發(fā)現(xiàn)的小體積可疑病灶及位于尿道旁或偏前等特殊部位的可疑病灶，單純憑借操作者的經(jīng)驗在TRUS引導(dǎo)下進(jìn)行靶向穿刺其穿刺準(zhǔn)確率難以得到保證[13,14]。因此需要更為精確、客觀、便捷的方法來引導(dǎo)靶向穿刺。

TRUS引導(dǎo)下的MRI-TRUS融合導(dǎo)航技術(shù)既能實時顯示經(jīng)直腸前列腺超聲圖像，又能顯示相同超聲切面的MRI圖像，為實現(xiàn)精準(zhǔn)的MRI可疑病灶靶向穿刺提供新的解決方法，成為近年來研究前列腺靶向穿刺的熱點。MRI-TRUS融合導(dǎo)航技術(shù)是將提前獲取前列腺MRI圖像通過相關(guān)軟件與實時TRUS聲像圖進(jìn)行配準(zhǔn)融合，操作者可以根據(jù)融合圖像中MRI提供的前列腺癌可疑病灶信息完成靶向穿刺，從而提高由MRI發(fā)現(xiàn)的前列腺癌可疑病灶靶向穿刺的準(zhǔn)確性。MRI-TRUS融合導(dǎo)航靶向穿刺診斷前列腺癌的價值已得到相關(guān)研究的證實[15,16]。運用MRI-TRUS融合導(dǎo)航靶向穿刺不僅能明顯提高前列腺癌的檢出率，同時還能提高穿刺點陽性率，減少不必要的穿刺針數(shù)。Siddiqui等[17]研究也證實與系統(tǒng)穿刺相比，MRI-TRUS融合導(dǎo)航靶向穿刺對高危前列腺癌的檢出率增加了30%(173 vs 122)，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。甚至有學(xué)者提出對于臨床顯著癌的檢出傳統(tǒng)的12點系統(tǒng)穿刺可能被MRI-TRUS融合導(dǎo)航靶向穿刺所取代[18]。國內(nèi)也有學(xué)者就此進(jìn)行了研究[19-21]。胡正明等[22]的研究表明在首次活檢的患者中，MRI-TRUS融合導(dǎo)航靶向穿刺與系統(tǒng)穿刺相比可檢出更多的高級別前列腺癌并顯著減少穿刺針數(shù)。

前列腺穿刺活檢按穿刺路徑可分為經(jīng)直腸和經(jīng)會陰穿刺兩種，由于前者的穿刺徑路較短，且操作簡單，可由1人獨立完成，因此目前應(yīng)用于臨床的MRI-TRUS融合導(dǎo)航技術(shù)大部分采用經(jīng)直腸途徑。Rais-Bahram等[23]采用經(jīng)直腸途徑MRI-TRUS融合導(dǎo)航靶向穿刺發(fā)現(xiàn)，盡管MRI-TRUS融合導(dǎo)航靶向穿刺和系統(tǒng)穿刺的前列腺癌檢出率基本一致(80 vs 81%)，但兩者聯(lián)合明顯增加了中危和高危層次的前列腺癌檢出率，同時經(jīng)靶向穿刺后有32%的患者的Gleason評分升高。Siddiqui等[24]研究發(fā)現(xiàn)通過經(jīng)直腸途徑MRI-TRUS融合導(dǎo)航靶向穿刺使得更多的臨床顯著癌檢出，在系統(tǒng)穿刺假陰性的患者中有18%通過MRI-TRUS圖像導(dǎo)航靶向穿刺的檢出臨床顯著癌(穿刺Gleason評分≥4+3)。目前關(guān)于經(jīng)會陰途徑MRI-TRUS融合導(dǎo)航靶向穿刺的研究并不多。Miyagawa等[25]研究發(fā)現(xiàn)通過經(jīng)會陰途徑MRI-TRUS融合導(dǎo)航靶向穿刺的穿刺點陽性率明顯高于系統(tǒng)穿刺(32% vs 9%，P<0.01)。

MRI-TRUS融合導(dǎo)航技術(shù)引導(dǎo)前列腺靶向穿刺存在的問題和進(jìn)展

前列腺MRI與TRUS圖像配準(zhǔn)的精確度是決定前列腺可疑病灶靶向穿刺準(zhǔn)確性的重要因素，因此如何實現(xiàn)前列腺MRI與TRUS圖像的實時精確配準(zhǔn)是研究的難點和熱點。自2002年由Kaplan等[26]首次實現(xiàn)前列腺MRI與TRUS的圖像融合后，Narayanan等[27]研究在前列腺內(nèi)植入標(biāo)記物以達(dá)到配準(zhǔn)的目的，但由于該法具有侵入性，因此，患者接受度并不高。目前應(yīng)用于臨床的MRI-TRUS融合成像軟件平臺多數(shù)采用電磁示蹤定位系統(tǒng)，以前列腺的邊緣輪廓或前列腺內(nèi)鈣化、囊腫等為標(biāo)記物配準(zhǔn)的過程中，易受患者體位改變、超聲探頭和MRI直腸線圈的內(nèi)徑不一致等影響引起前列腺位移和形變，使得配準(zhǔn)產(chǎn)生偏差。另外，在MRI圖像選取標(biāo)記點確定層面后需人為主觀選取相應(yīng)TRUS的圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，這在一定程度上產(chǎn)生圖像配準(zhǔn)的誤差。

目前，有部分研究基于前列腺內(nèi)部分割或體素特征的配準(zhǔn)算法研究以實現(xiàn)前列腺MRI和TRUS的圖像融合配準(zhǔn)[28,29]，然而有些研究方法需要臨床醫(yī)生花費大量時間對MRI和TRUS圖像數(shù)據(jù)做手動分割，且配準(zhǔn)效果受分割結(jié)果的不穩(wěn)定的影響較大。倪東等[30]研究傳統(tǒng)的基于定位器示蹤超聲探頭的重建圖像的方法被三維超聲成像方法所替代，采用剛性配準(zhǔn)的方法實現(xiàn)術(shù)前三維TRUS與MRI圖像的配準(zhǔn)，經(jīng)前列腺體模實驗研究表明該法不僅具有較高的穿刺精確度，而且降低了操作的復(fù)雜度。然而這些研究目前大部分尚處在實驗階段，有待進(jìn)一步臨床試驗以證實其應(yīng)用價值。

總之，鑒于MRI圖像分辨率高、圖像測定參數(shù)較多和TRUS實時成像的特點，二者融合將提高前列腺癌的早期檢出率?；贛RI和TRUS二者的融合圖像，對前列腺癌可疑病灶進(jìn)行靶向穿刺，增加了前列腺癌診斷準(zhǔn)確性，減少了穿刺針數(shù)，避免了系統(tǒng)穿刺給患者帶來的更多損傷，值得推廣應(yīng)用。

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R737.25; R445.2; R446.8

A

1000-0313(2017)10-1067-03

2017-07-10

2017-08-29)

200092 上海，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院

高芬(1991-)，女，浙江湖州人，主要從事腹部影像診斷學(xué)研究工作。

孫錕，E-mail：sunkun@xinhuamed.com.cn

10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.10.016