孫 彥 綜述，崔立剛 審校

北京大學(xué)第三醫(yī)院超聲科，北京 100191

MRI-TRUS融合導(dǎo)航成像引導(dǎo)前列腺癌穿刺活檢的臨床應(yīng)用

孫 彥 綜述，崔立剛 審校

北京大學(xué)第三醫(yī)院超聲科，北京 100191

崔立剛，醫(yī)學(xué)博士，北京大學(xué)第三醫(yī)院超聲科主任，主任醫(yī)師，副教授，博士生導(dǎo)師。1998年畢業(yè)于北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部醫(yī)療系，1999年考入北京大學(xué)第三醫(yī)院攻讀超聲專業(yè)研究生并于2002年獲得提前攻讀博士學(xué)位資格。目前主要從事超聲造影、超聲彈性成像及肌肉骨骼系統(tǒng)超聲成像的臨床工作及研究，并于2008年赴加拿大西安大略大學(xué)影像學(xué)系及美國費城托馬斯杰斐遜超聲研究所研修8個月，主要學(xué)習(xí)肌肉骨骼系統(tǒng)的超聲診斷和介入治療。2010年獲得衛(wèi)生部國際交流中心西門子青年醫(yī)師國際交流項目資助，赴美國芝加哥西北大學(xué)乳腺影像中心參觀學(xué)習(xí)。2009年受聘為《中華醫(yī)學(xué)超聲雜志（電子版）》編委，2007及2011年依次當(dāng)選中華醫(yī)學(xué)會超聲分會中青年委員會委員，2013年當(dāng)選中國超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會肌肉骨骼系統(tǒng)委員會副主任委員，海峽兩岸醫(yī)藥衛(wèi)生交流協(xié)會超聲分會中青年委員會副主任委員，2011年擔(dān)任中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)研究會超聲分會常務(wù)委員。迄今，在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表論文10余篇，多次在國際及國內(nèi)會議上做學(xué)術(shù)匯報。參與編著《腹部影像診斷圖譜》《實用腹部超聲診斷學(xué)》《肌肉骨骼系統(tǒng)超聲影像學(xué)》《肌肉骨骼系統(tǒng)超聲解剖圖譜》《現(xiàn)代超聲診斷學(xué)》《外周神經(jīng)超聲解剖圖譜》《危重疾病超聲診斷必讀》及影像學(xué)教材的編寫與翻譯。

超聲引導(dǎo)下系統(tǒng)性穿刺活檢前列腺一直是前列腺癌的確診方法，由于存在穿刺針數(shù)多、靈敏度較低等局限性，人們一直在不斷探索新的成像方法來提高超聲引導(dǎo)的靈敏度，從而提高診斷效率。本文綜述了融合導(dǎo)航成像應(yīng)用于前列腺癌診斷，包括經(jīng)直腸超聲（transrectal ultrasound，TRUS）引導(dǎo)前列腺穿刺的現(xiàn)狀、MRI-TRUS融合導(dǎo)航成像引導(dǎo)前列腺穿刺的應(yīng)用、目前融合導(dǎo)航成像研究新進(jìn)展和成果及存在問題，旨在客觀全面地評價融合導(dǎo)航成像在前列腺癌穿刺活檢中的價值。

前列腺癌；超聲；融合成像；進(jìn)展

前列腺癌（prostate cancer）在歐美地區(qū)發(fā)病率較高，是老年男性最常見的惡性腫瘤，在美國約占男性惡性腫瘤的23%［1］，在惡性腫瘤中死亡率位居第2位［2］。近年來隨著我國對健康體檢的重視及前列腺癌檢查的進(jìn)步，前列腺癌的發(fā)病率不斷上升，已占男性泌尿和生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的第3位［3］。目前，臨床上常用的前列腺癌篩查和診斷方法包括血清前列腺特異性抗原（prostate-specific antigen，PSA）測定及前列腺影像學(xué)檢查，如腹部超聲、經(jīng)直腸超聲（transrectal ultrasound，TRUS）、CT、MRI等。影像學(xué)檢查能發(fā)現(xiàn)前列腺癌的異常影像，但受多種因素干擾，最終確診還需穿刺活檢病理證實。

1 前列腺癌的影像學(xué)引導(dǎo)穿刺現(xiàn)狀

TRUS引導(dǎo)下前列腺穿刺活檢是術(shù)前診斷前列腺癌的主要手段。TRUS的主要優(yōu)勢在于便捷，缺點是超聲影像不能敏感地顯示前列腺癌病灶，尤其是早期病灶顯示率較低，因此TRUS引導(dǎo)無法進(jìn)行可疑區(qū)域定點靶向穿刺。為提高TRUS引導(dǎo)前列腺癌穿刺的靈敏度，目前多采用6～12點的前列腺系統(tǒng)性穿刺，可明顯提高檢出率。缺點是穿刺針數(shù)較多，單針診斷效率低，術(shù)中及術(shù)后出血較多，患者耐受性較差。

相比于CT及PET，MRI檢查不受骨盆骨的干擾，可清楚顯示前列腺的細(xì)微結(jié)構(gòu)，因此目前前列腺癌的影像學(xué)檢查多采用MRI。前列腺癌在T2W1上表現(xiàn)出不同的特征性信號，MRI對前列腺具有比較高的診斷正確率，特別是近年來多序列掃查成像的應(yīng)用，磁共振彌散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）及表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）等的聯(lián)合應(yīng)用，早期診斷前列腺癌的敏感性進(jìn)一步提高。有研究將MRI診斷結(jié)果與病理檢查結(jié)果比較，發(fā)現(xiàn)兩者差異無統(tǒng)計學(xué)意義［4］。然而，也有文獻(xiàn)報道MRI診斷前列腺癌的準(zhǔn)確率差異比較大。Kirkham等［5］認(rèn)為常規(guī)MRI診斷前列腺癌的特異度為50%左右，靈敏度為37%～96%；而國內(nèi)劉汀等［6］對396例患者的研究結(jié)果顯示，MRI診斷前列腺癌的靈敏度為83.06%，特異度為68.54%，準(zhǔn)確率為75.25%。相比TRUS引導(dǎo)下的前列腺穿刺活檢，MRI引導(dǎo)可對靶向結(jié)節(jié)穿刺，穿刺活檢準(zhǔn)確率更高［7］。但MRI引導(dǎo)穿刺耗時長、設(shè)備要求高、成本高，尚難推廣應(yīng)用。

2 融合成像導(dǎo)航技術(shù)及其步驟

融合成像導(dǎo)航技術(shù)是將其他影像學(xué)方法的圖像融合到實時超聲動態(tài)掃查過程中，即將超聲圖像與其他影像學(xué)圖像（CT、MRI、PET）結(jié)合起來實時同步，對比動態(tài)觀察人體各臟器。導(dǎo)航系統(tǒng)通過磁感應(yīng)定位器專利技術(shù)，使任何一個切面的超聲圖像與相應(yīng)切面的其他影像學(xué)圖像完全對應(yīng)，達(dá)到兩種圖像完全融合，實現(xiàn)兩種圖像對診療過程的共同引導(dǎo)，發(fā)揮各種影像學(xué)技術(shù)的定位和導(dǎo)航作用。目前，臨床上主要將融合成像應(yīng)用于肝臟腫瘤的術(shù)中定位及神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的定位，對前列腺腫瘤的定位仍處于研究階段［8］。

MRI-TRUS融合導(dǎo)航成像引導(dǎo)前列腺穿刺活檢的主要方法是在穿刺操作前先行多序列多參數(shù)的MRI檢查，獲得不同序列下前列腺內(nèi)可疑癌灶的位置。然后，操作者進(jìn)行TRUS前列腺掃查，通過定點、定面方式進(jìn)行三維空間的定位融合。

三維空間定位中的基面，一般采用橫斷面，取前列腺尖部下方恥骨直腸肌對稱的近水平切面超聲及MRI切面，標(biāo)定兩者一致后，再設(shè)定特征性的定標(biāo)點（點的匹配根據(jù)不同患者情況，采用前列腺內(nèi)病變、尖部、底部或中央溝等不同方式）。同樣，在MRI圖像和TRUS圖像上標(biāo)定同一定標(biāo)點，隨后即可進(jìn)行圖像疊加顯像，觀察融合的準(zhǔn)確度，再根據(jù)需要進(jìn)行微調(diào)使MRI與TRUS精準(zhǔn)融合。融合成功后，操作者調(diào)整進(jìn)針位置，就可在超聲圖像上對MRI顯示的病灶進(jìn)行靶向穿刺。

3 前列腺穿刺活檢的發(fā)展與現(xiàn)狀

1989年首次提出TRUS引導(dǎo)6點前列腺系統(tǒng)穿刺活檢術(shù)用于診斷前列腺癌，當(dāng)時被視為前列腺癌穿刺活檢術(shù)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。隨后多數(shù)學(xué)者認(rèn)同穿刺針數(shù)越多漏穿部位越少的觀點。因此，為提高診斷陽性率，不同研究中系統(tǒng)穿刺針數(shù)不斷增加，8、10、12、l3、14、18、21點等，甚至有人提出最少行22～24針的飽和穿刺活檢法。然而，一味增加穿刺針數(shù)，不僅增加患者痛苦，還增加術(shù)后血尿、發(fā)熱等并發(fā)癥的危險。

基于這種情況，更多學(xué)者進(jìn)行了進(jìn)一步細(xì)致的研究。Giannarini等［9］提出只有綜合考慮前列腺的體積、形狀、解剖區(qū)域才能使穿刺活檢達(dá)到所期望的效果。Jiang等［10］提出了“體積/穿刺針數(shù)比”的概念，并認(rèn)為體積/穿刺針數(shù)比的最佳值為4，可避免過多的穿刺針數(shù)，獲得較高的腫瘤檢出率。但無論是哪種超聲引導(dǎo)下的經(jīng)直腸前列腺活檢均不能低于6針，且隨著體積增大，針數(shù)只增不減，但診斷率不見明顯提高。甚至有研究認(rèn)為8針與12針的診斷準(zhǔn)確率差異無統(tǒng)計學(xué)意義［11］。

此外，Hambrock等［12］認(rèn)為TRUS引導(dǎo)下的穿刺活檢易低估Gleason分級。與之相比，MRI引導(dǎo)下的前列腺穿刺活檢能明顯提高風(fēng)險分級的預(yù)測。因為MRI能檢出超聲無法顯示的前列腺外周帶的等回聲前列腺癌病灶。多參數(shù)MRI是目前公認(rèn)的診斷前列腺癌的最佳影像學(xué)技術(shù)，其靈敏度及特異度較高，靈敏度為85%～90%，特異度為88%～100%［13］。因此，MRI引導(dǎo)下的前列腺穿刺活檢能獲得與根治性前列腺切除術(shù)后更接近的Gleason分級，但操作過程繁瑣，設(shè)備要求高，成本大，尚難廣泛應(yīng)用于臨床。與此同時，國內(nèi)外不斷有學(xué)者將兩者圖像進(jìn)行聯(lián)合比較，對于TRUS檢查陰性但MRI檢查陽性的患者，可在超聲引導(dǎo)下對MRI診斷的可疑區(qū)域進(jìn)行定向穿刺，使不同影像學(xué)檢查相互彌補，以避免多次穿刺或誤診。

以往研究認(rèn)為MRI-DWI診斷前列腺癌的靈敏度優(yōu)于TRUS，MRI-DWI與TRUS聯(lián)合定位進(jìn)行12針法進(jìn)行前列腺穿刺，可顯著減少前列腺癌的漏診率［14］。但這種方法需多學(xué)科多人配合，操作者要提前閱讀MRI圖像，確定穿刺點位置及數(shù)目。以往只能通過穿刺前操作者記住相應(yīng)的MRI圖像上可疑病灶位置后，才能在超聲引導(dǎo)下穿刺相應(yīng)部位，這種僅憑記憶及個人經(jīng)驗的穿刺方法對操作者要求較高，需較強的空間想象力，極易產(chǎn)生偏差。因此，需更為精確、客觀、便捷的聯(lián)合成像方式來指導(dǎo)穿刺。

MRI-TRUS融合成像技術(shù)在此基礎(chǔ)上應(yīng)運而生。Pinto等［15］證實MRI-TRUS融合引導(dǎo)前列腺穿刺的準(zhǔn)確率為54.4%，其中低、中、高危準(zhǔn)確率分別為27.9%、66.7%、89.5%。國內(nèi)有研究報道MRI-超聲融合成像靶向穿刺（targeted biopsy，TB）與系統(tǒng)性穿刺（systemic biopsy，SB）及聯(lián)合穿刺（TB+SB）對前列腺癌的檢出率為TB+SB＞TB＞SB，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。靶向穿刺檢出的Gleason≥7分前列腺癌占其檢出的總前列腺癌的88.9%，系統(tǒng)性穿刺檢出Gleason≥7分前列腺癌占其檢出的總前列腺癌的62.5%，兩者差異有統(tǒng)計學(xué)意義［16］。Siddiqui等［17］的研究也顯示，MRI-TRUS融合成像引導(dǎo)下靶向穿刺對高危前列腺癌的檢出率高于系統(tǒng)性穿刺活檢，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，這可能與MRI對Gleason評分較高的腫瘤靈敏度較高有關(guān)。該學(xué)者還通過臨床對照試驗表明，對于Gleason評分較高的前列腺癌，與傳統(tǒng)的單獨12針穿刺術(shù)相比，MRI-超聲融合成像導(dǎo)航技術(shù)引導(dǎo)前列腺穿刺活檢使前列腺癌的檢出率提高了32%［18］。

前列腺癌指標(biāo)升高伴前列腺明顯增大一直是TRUS診斷前列腺癌的難題，隨著前列腺體積增大，超聲往往采用增加穿刺針數(shù)來保證檢出率，但不可避免地帶來并發(fā)癥增加。因此，對于體積大的可疑前列腺腫瘤患者，MRI是目前診斷的最理想影像學(xué)方法，可發(fā)現(xiàn)80%～95%體積＞0.5 mL的前列腺癌［19］。MRI本身耗時長等因素，不宜用于引導(dǎo)性穿刺，因此利用兩者圖像的實時融合導(dǎo)航，能最大限度地克服這個問題，盡量客觀反映病灶情況，從而提高檢出率，減少穿刺針數(shù)，最大限度減少并發(fā)癥的發(fā)生。

4 MRI-US融合導(dǎo)航在前列腺癌穿刺活檢中的應(yīng)用問題

目前，MRI-US融合成像存在的主要問題在于操作中前列腺位置的移動，包括因MRI線圈、超聲探頭壓迫造成的變形，患者因呼吸、疼痛等原因?qū)е碌囊苿?，以及穿刺槍等金屬對磁感?yīng)定位器的干擾引起的位置移動。前者可通過TRUS操作者的規(guī)范操作盡量減少移動造成偏差，即在操作時盡量減少對直腸壁及前列腺的壓迫有利于融合圖像的顯示。也有學(xué)者提出在MRI檢查時于直腸內(nèi)置入與超聲探頭形狀相似的模型，可減少TRUS探頭的影響［20］。后者需通過盡量選擇長度較長的穿刺針進(jìn)行融合穿刺，避免使金屬穿刺槍進(jìn)入導(dǎo)航磁感應(yīng)區(qū)域，或選用非金屬穿刺設(shè)備，從而減少穿刺槍的金屬干擾。另有研究認(rèn)為融合成像的偏差仍在可接受的范圍，有研究利用電腦模擬MRI-超聲融合引導(dǎo)下激光局部治療，前列腺與尿道的平均融合偏差分別為（2.18±0.25） mm和（1.55±0.31） mm，且重復(fù)性好［21］。Ukimura等［22］進(jìn)行彈性融合MRI-三維超聲引導(dǎo)下穿刺，準(zhǔn)確率為89%，偏差為2.92 mm。

總之，由于系統(tǒng)性穿刺活檢甚至飽和穿刺活檢的應(yīng)用，引起部分學(xué)者對前列腺癌過度診斷、過度治療的擔(dān)憂。MRI-TRUS融合導(dǎo)航實時精確定位前列腺結(jié)節(jié)并于引導(dǎo)下進(jìn)行前列腺穿刺活檢，在融合圖像引導(dǎo)下進(jìn)行經(jīng)直腸前列腺可疑區(qū)域靶向定點穿刺，一方面可增加高級別癌、減少低級別癌的檢出，從而減少過度診斷和過度治療；另一方面可明顯減少穿刺針數(shù)，提高單針及對高級別前列腺癌診斷的靈敏度和特異度，從而降低并發(fā)癥，減輕患者痛苦。

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A fusion system of transrectal ultrasound with magnetic resonance imaging in guidance of prostate cancer biopsy

SUN Yan， CUI Ligang
（Department of Ultrasonography， Peking University Third Hospital， Beijing 100191， China）Correspondence to： CUI Ligang E-mail： cuijuegang@126.com

Transrectal ultrasound （TRUS） in the guidance of prostate cancer biopsy is the definite method， however， some limitations still exist， such as high number of biopsy cores， low sensitivity and so on. Many researchers continue to find new technical methods to improve the sensitivity and efficiency of prostate cancer diagnosis. This paper reviews and comments the fusion system of transrectal ultrasound with magnetic resonance imaging （MRI） in the guidance of prostate cancer biopsy， including the situation and development of transrectal ultrasound in the guidance of prostate cancer biopsy， the application of the fusion system of transrectal ultrasound with MRI in the guidance of prostate cancer biopsy， the progress on the fusion system and existing problems， so as to objectively and comprehensively evaluate the fusion system.

Prostate cancer； Ultrasound； Fusion technique； Progress

R445.2

A

1008-617X（2016）02-0127-04

崔立剛 E-mail：cuijuegang@126.com

2016-06-07）