多參數(shù)磁共振輔助前列腺融合穿刺的最新進(jìn)展

孔祥豐，陳國俊*，鮑海華

最新研究資料表明前列腺癌的發(fā)病率在美國所有男性癌癥中居首位，我國每年前列腺癌的發(fā)病率呈現(xiàn)持續(xù)走高趨勢，尤其是相對發(fā)達(dá)地區(qū)[1]。前列腺癌為前列腺上皮惡性腫瘤，具有復(fù)雜的生物學(xué)特性，并且癌細(xì)胞極易發(fā)生局部浸潤或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，病情惡化發(fā)展較快，因此早期診斷和手術(shù)治療是最有效的防治手段[2]。前列腺癌初步篩選方法包括直腸指診(digital rectal examination DRE)、前列腺特異性抗原(prostatespecific antigen PSA)分析、前列腺磁共振成像技術(shù)，在確診前列腺癌方面，通過活檢得到組織病理學(xué)診斷至關(guān)重要。隨著mp-MRI的進(jìn)一步發(fā)展，伴隨產(chǎn)生了一系列多參數(shù)磁共振成像(multiparametric magnetic resonance imaging，mp-MRI)引導(dǎo)的活檢技術(shù)，為前列腺癌的精確診斷提供幫助。

1 mp-MRI在前列腺癌診斷中應(yīng)用概述

1.1 前列腺癌的初始篩選

在前列腺癌初始篩查中，DRE受限于臨床醫(yī)師經(jīng)驗。PSA篩查的缺點(diǎn)在于對臨床上不明確的前列腺癌過度治療，而且目前尚無任何一項共識、診療指南將PSA作為前列腺癌診斷的最優(yōu)先證據(jù)[3]。在全世界范圍內(nèi)，PSA作為前列腺腫瘤標(biāo)志物由來已久，但歐洲泌尿外科協(xié)會并不建議將PSA作為預(yù)防前列腺癌發(fā)病的普查指標(biāo)[4]。從而避免了過度浪費(fèi)醫(yī)療資源，這也是由于PSA自身特性所決定的。經(jīng)直腸超聲檢查(transrectal ultrasound，TURS)得到進(jìn)一步發(fā)展并在臨床上應(yīng)用廣泛，目前超聲引導(dǎo)下經(jīng)直腸前列腺組織穿刺活檢術(shù)為診斷前列腺癌的金標(biāo)準(zhǔn)，超聲對前列腺癌病灶靈敏度達(dá)40～50%[5]。但相關(guān)研究表明受腫瘤體積較小、病灶定位難、臨床操作醫(yī)生經(jīng)驗的限制，其診斷前列腺癌的敏感性、特異性不高[6]。對于疑似前列腺癌患者行TRUS活檢也由6針穿刺改為6+x穿刺活檢，減少了重復(fù)穿刺手術(shù)次數(shù)、提高了檢出率，提升了應(yīng)用價值[7]。該項技術(shù)在我國應(yīng)用較為廣泛，逐漸成為診斷前列腺癌不可或缺的一環(huán)。

1.2 mp-MRI在前列腺癌診斷中的應(yīng)用

在前列腺癌初步篩選中所應(yīng)用的手段造成了過度診斷和治療，增加了公共衛(wèi)生成本，因此亟需進(jìn)一步改進(jìn)前列腺癌的診斷策略[8]。隨著MRI技術(shù)的進(jìn)步，多參數(shù)、多序列綜合評判被定義為mp-MRI，完整的mp-MRI包括若干關(guān)鍵脈沖序列，如T2影像技術(shù)用于評估病灶大小，病變與周邊組織的解剖關(guān)系(前列腺囊、精囊腺)；T1影像技術(shù)用來了解前列腺病變血管分布；擴(kuò)散加權(quán)成像提供細(xì)胞密度、水分子的組織擴(kuò)散性質(zhì)等[9]。mp-MRI已經(jīng)成為評估和診斷局灶性前列腺癌的重要工具，其引導(dǎo)下的穿刺活檢也成為診斷前列腺癌的重要方法，同時彌補(bǔ)了其它活檢技術(shù)對于無痛性前列腺癌的過度檢測，提高了侵襲性前列腺惡性腫瘤的診斷率[10]。前列腺穿刺活檢的關(guān)鍵是前列腺組織中感興趣區(qū)的確定，目前比較普及的三種方法包括視覺目標(biāo)法，即超聲上對一個區(qū)域進(jìn)行視覺估計；磁共振和超聲融合法，為mp-MRI與實時超聲圖像進(jìn)行疊加；磁共振輔助直接穿刺活檢[11]。上述三種方法在臨床工作中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。隨著mp-MRI的發(fā)展，衍生出了數(shù)種前列腺癌穿刺活檢診斷技術(shù)，對前列腺癌的確診產(chǎn)生了積極影響。

2 mp-MRI技術(shù)參與下COG-TB的發(fā)展

2.1 COG-TB的形成和臨床研究進(jìn)展

超聲引導(dǎo)下經(jīng)直腸前列腺組織穿刺活檢術(shù)最先在前列腺癌診斷中嶄露頭角，被臨床醫(yī)師廣泛認(rèn)可，目前是診斷前列腺癌的首選方法，但是該診斷技術(shù)難以避免漏診，假陽性率較高，漏診率在初次活檢時達(dá)22%～47%，特別是對前列腺尖部和尿道周圍的病灶[12]。磁共振下直接進(jìn)行前列腺組織穿刺活檢(magnetic resonance imaging prostate biopsy，MRI-TB)是在磁共振技術(shù)得到發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的[13]。而COGTB可以簡述為先進(jìn)行mp-MRI檢查，臨床醫(yī)師據(jù)磁共振檢查結(jié)果進(jìn)行初步判定病變位置、大小和解剖關(guān)系，然后進(jìn)行TRUS活檢診斷前列腺癌。一項研究證明TRUS活檢與mp-MRI相結(jié)合時，診斷出的前列腺癌病例數(shù)增加了18%[14]。顯然兩者結(jié)合更有臨床意義。

認(rèn)知融合穿刺技術(shù)還可以稱作視覺估計TRUS-TB認(rèn)知技術(shù)。一項回顧性分析表明計算機(jī)輔助mp-MRI引導(dǎo)下前列腺穿刺活檢比認(rèn)知融合穿刺活檢診斷前列腺癌更準(zhǔn)確[15]。還有研究資料顯示MRI-TB比COG-TB有優(yōu)勢[16]。Sonn等[17]研究COG-TB得出穿刺活檢結(jié)果陽性率為34%，有臨床意義(Gleason評分≥7分)的前列腺癌診斷率高達(dá)91%。Oberlin等[18]的研究表明了COG-TB診斷陽性率明顯高于傳統(tǒng)的經(jīng)直腸穿刺活檢；降低了低風(fēng)險的前列腺癌活檢次數(shù)，避免了過度治療，提高了前列腺癌診斷率。

2.2 對COG-TB活檢的劣勢分析

盡管認(rèn)知融合穿刺相較于傳統(tǒng)穿刺活檢在診斷方面有突出改善，但就臨床工作而言，臨床醫(yī)師不僅要掌握前列腺超聲檢查技術(shù)，還要對mp-MRI各項序列讀片都要熟練，學(xué)習(xí)曲線線下面積廣，學(xué)習(xí)周期長，且不同的操作人員在進(jìn)行COG-TB活檢時存在個體偏見和局限性[19]。另一方面雖然COG-TB操作簡單，但是無精確定位方法，其有效性、可重復(fù)性都很差[20]。通過對COG-TB活檢的優(yōu)劣勢分析，為了使前列腺癌的診斷更加精確，穿刺診斷方法仍舊需要進(jìn)一步改善。

3 mp-MRI參與下FUS-TB活檢的發(fā)展

3.1 FUS-TB的形成和臨床研究進(jìn)展

在認(rèn)知融合穿刺研究的基礎(chǔ)上，能夠摒棄劣勢，提高前列腺癌診斷率是現(xiàn)在融合穿刺發(fā)展的方向，因而計算機(jī)軟件支持融合穿刺應(yīng)運(yùn)而生。簡單來說軟件支持融合穿刺技術(shù)就是通過一種彈性融合算法來綜合經(jīng)直腸超聲成像和未變形的mp-MRI兩個方面研究出一套軟件輔助系統(tǒng)[21]。如果再加上機(jī)械穿刺手術(shù)臂就形成了機(jī)器人輔助的融合穿刺技術(shù)，該技術(shù)允許所有活檢均可以從1 mm的會陰切口中取出組織標(biāo)本[22]。實現(xiàn)了活檢針的立體定位導(dǎo)航。

FUS-TB的關(guān)鍵是軟件中前列腺模型的建立，Kaufmann等[22]致力于生成軟件模型，包括直腸超聲、mp-MRI、穿刺時造成前列腺變形的圖像，得出統(tǒng)計學(xué)上排除了年齡、PSA影響的情況下，機(jī)器人輔助的融合穿刺和 MRI-TB活檢的前列腺癌檢出率是相似的結(jié)論；在轉(zhuǎn)移性高危去勢敏感性前列腺癌病例中，機(jī)器人輔助的融合穿刺對于前列腺癌的檢出率為52.42%，COG-TB對于轉(zhuǎn)移性高危去勢敏感性前列腺癌的檢出率為28.95%，出乎意料的是磁共振引導(dǎo)下直接穿刺前列腺癌檢出率為51.11%。有學(xué)者的研究是針對前列腺癌診斷準(zhǔn)確率的，與COG-TB相比，F(xiàn)US-TB在臨床前列腺癌檢出率上提高并不明顯；在控制前列腺體積的基礎(chǔ)上，與傳統(tǒng)的系統(tǒng)性穿刺相比，F(xiàn)US-TB和COG-TB兩種技術(shù)在臨床上對顯著性前列腺癌的誤診、漏診率無差異[23]。因此對現(xiàn)有的靶向穿刺活檢，仍然不清楚哪項mp-MRI輔助靶向穿刺方法最適合對前列腺癌的診斷或者對前列腺癌的可疑評估。

3.2 FUS-TB技術(shù)在應(yīng)用中的不足

很顯然，F(xiàn)US-TB比COG-TB對專業(yè)知識的依賴更少，由系統(tǒng)軟件協(xié)助病灶的定位，在mp-MRI和超聲成像的結(jié)合下明確病灶位置大小，將彌補(bǔ)認(rèn)知融合穿刺不能很好識別臨床不顯著無痛性前列腺癌病灶的缺點(diǎn)[24]。但在全球范圍內(nèi)，由于地域、種族、個體之間的差異，前列腺模型的創(chuàng)建很難統(tǒng)一，過程較為繁瑣[25]。軟件中變量較多，相關(guān)系數(shù)難以確定。美國愛思維爾公司在建立模型的同時進(jìn)行了一系列軟件指導(dǎo)下穿刺活檢研究，結(jié)果證明FUS-TB相比于傳統(tǒng)系統(tǒng)性穿刺、COG-TB并不具有特殊優(yōu)勢[26]。因為研究樣本量較少，研究區(qū)域較窄，所以該項技術(shù)開展很緩慢。縱然我國有醫(yī)療單位開展了該技術(shù)，因過程涉及超聲、MRI、融合穿刺、計算機(jī)輔助技術(shù)等，大大增加了前列腺癌的診斷費(fèi)用，所以該項技術(shù)的推廣應(yīng)用受到了較大阻礙。

4 前列腺成像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用與3D打印穿刺技術(shù)

2012年歐洲泌尿生殖系統(tǒng)協(xié)會發(fā)表了第二版前列腺成像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(prostate imaging reporting and data system version 2 PI-RADS V2)，與第一版相比它不僅完善了對mp-MRI中各序列單項的定義和權(quán)重，還對mp-MRI各序列單項進(jìn)行了前列腺癌的可能性評估[27]。一項薈萃分析包含了2012～2014年Medline和Embase中應(yīng)用mp-MRI和PI-RADS V2兩者結(jié)合下診斷前列腺癌準(zhǔn)確性的所有研究，表明PI-RADS V2的準(zhǔn)確性、敏感性分別為78%、79%，但對異質(zhì)性以及使用閾值問題尚無好的解決方案[28]。另外一項Meta分析中，共研究了2049例患者，得出PI-RADS V2對于前列腺癌的陽性預(yù)測范圍在0.54～0.97，陰性預(yù)測范圍在0.26～0.92，不難看出該系統(tǒng)對mp-MRI診斷前列腺癌的準(zhǔn)確性和敏感性無較大差別[29]。mp-MRI在前列腺癌診斷中應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，PI-RADS V2為是否進(jìn)行穿刺活檢提供了必要依據(jù)，使前列腺癌的診斷有的放矢。

另一項mp-MR輔助穿刺活檢是借助于3D打印技術(shù)和認(rèn)知融合共同來完成的，王燕等[30]在研究該穿刺技術(shù)時，得出應(yīng)用3D打印技術(shù)聯(lián)合認(rèn)知融合穿刺能有效避免高危前列腺癌的漏診，最重要的是研究中還提出穿刺針數(shù)的增加未提高穿刺并發(fā)癥的發(fā)生率。目前看來，3D打印技術(shù)聯(lián)合認(rèn)知融合穿刺單純的用于前列腺癌的診斷無明顯優(yōu)勢，因此在臨床中未得到廣泛開展。

總結(jié)與展望：最初探索前列腺癌診斷的過程中，PSA的應(yīng)用、超聲和CT的成像效用不明顯，先前的系統(tǒng)性穿刺容易引起出血、感染、疼痛等并發(fā)癥[31]。隨著MRI技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，mp-MRI在診斷各系統(tǒng)腫瘤疾病中發(fā)揮了積極作用，特別是泌尿外科相關(guān)惡性腫瘤，如腎癌、膀胱癌、前列腺癌，而為得到前列腺組織病理學(xué)診斷，同時減少傳統(tǒng)穿刺技術(shù)并發(fā)癥的發(fā)生，在mp-MRI引導(dǎo)下產(chǎn)生了多種穿刺活檢技術(shù)，無論是mp-MRI下進(jìn)行直接穿刺、COG-TB、FUS-TB還是機(jī)器人輔助融合穿刺其目的均在于提高前列腺癌的診斷準(zhǔn)確性。我國現(xiàn)階段COG-TB技術(shù)診斷前列腺癌開始普及，F(xiàn)US-TB技術(shù)處于積極探索中，隨著mp-MRI輔助前列腺融合穿刺的發(fā)展，靶向穿刺針數(shù)在減少，并發(fā)癥發(fā)生率隨之降低，公共衛(wèi)生資源得到節(jié)約、個體的精準(zhǔn)診療亦得以實現(xiàn)。

利益沖突：無。