徐國厚 綜述 左翔 審校
華東療養(yǎng)院放射科,江蘇 無錫 214065
隨著生活方式的改變和人口老齡化的進(jìn)展,PCa發(fā)病率和死亡率呈逐年上升趨勢,成為男性發(fā)病率較高的惡性腫瘤之一。PCa危害個人健康的同時,也給家庭和社會帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。另外,由于PCa的早期臨床癥狀不明顯,患者的感知率低,往往會延誤診斷和治療而引發(fā)嚴(yán)重的后果。近年來,隨著影像檢查技術(shù)的不斷發(fā)展,mp-MRI成為前列腺檢查的最佳影像手段之一[1]。本文就當(dāng)前現(xiàn)有的mp-MRI在PCa的診斷、分期、療效評估等方面的臨床應(yīng)用及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。
由于3.0T MRI設(shè)備在信噪比、空間分辨率及時間分辨率方面都優(yōu)于1.5T MRI設(shè)備,其對前列腺疾病的檢測取得了良好的效果。mp-MRI檢查序列主要包括常規(guī)序列與至少兩個功能序列。其中常規(guī)序列有T1WI和T2WI,功能序列主要包括擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging,DWI)、動 態(tài) 增 強(qiáng) MRI(dynamic contrastenhanced MRI,DCE-MRI)和磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy,MRS)等。另外,MR 彈性成像(MR elastograph,MRE)、擴(kuò)散張量成像 (diffusion tensor imaging,DTI)、擴(kuò) 散 峰 度 成 像(diffusionkurtosis imaging,DKI)等序列也在研究之中。常用各序列的掃描技術(shù)參數(shù)如下[2]。T2WI:多方位(包括軸面、冠狀面和矢狀面)成像,采用二維快速自旋回波序列,伴或不伴脂肪抑制,層厚3 mm,無間距,相位編碼方向≤0.7 mm,頻率編碼方向≤0.4 mm。T1WI:采用自旋回波或梯度序列,伴或不伴脂肪抑制,中心定位同軸面T2WI。DWI:應(yīng)在軸向平面上成像,推薦采用單次激發(fā)自旋回波平面回波成像結(jié)合頻譜脂肪抑制序列,層厚≤4 mm,無間距,相位編碼方向和頻率編碼方向≤2.5 mm。應(yīng)該包括1個ADC圖和高b值圖像,其中最大b值≥1 400 s/mm2。DCE-MRI:使用三維T1WI梯度回波,采用脂肪抑制或減影技術(shù)。層厚3 mm,無間距,時間分辨率<10 s,相位和頻率編碼≤2 mm,采集持續(xù)時間為5 min。
2.1 多序列聯(lián)合在診斷中的應(yīng)用 前列腺解剖學(xué)分為腺性組織(外周帶、移形帶和中央帶)和非腺性組織(前纖維肌肉基質(zhì)區(qū))。CHATTERJEE等[3]將在T2WI上正常前列腺被分為兩個部分,即中央腺體和外周帶,中央腺體包括前纖維肌肉基質(zhì)、中央帶和移行帶。PCa一般源于前列腺腺泡或?qū)Ч苌掀ぜ?xì)胞,病理上多為腺癌。70%~75%的PCa發(fā)生在前列腺外周帶,其典型的表現(xiàn)為T2WI呈低信號,DWI擴(kuò)散受限,DCE-MRI早期強(qiáng)化[4]。但是,T2WI對PCa診斷的特異性較低,許多良性病變T2WI也呈低信號改變,如前列腺炎、出血、萎縮、良性增生或治療后的瘢痕,致使對外周帶中的局灶性T2WI低信號病變難以進(jìn)行鑒別[5]。當(dāng)前,對于外周帶PCa的判定以DWI為主,主要表現(xiàn)為擴(kuò)散受限;在MRS上表現(xiàn)為膽堿/枸櫞酸鹽升高或者(膽堿+肌酸)/枸櫞酸鹽升高[6]。
中央腺體的PCa發(fā)生率偏低,但仍有25%~30%的PCa發(fā)生在該部位。其中大多數(shù)早期中央腺體的PCa一般無明顯臨床癥狀,到晚期才會被發(fā)現(xiàn),嚴(yán)重影響到了患者診治和預(yù)后結(jié)果[7]。其典型中央腺體的PCa表現(xiàn)為T2WI呈中等均勻低信號,透鏡狀,邊界模糊,無囊性變,缺乏完整的低信號包膜,DWI擴(kuò)散受限,DCE-MRI類型變化多樣[8]。發(fā)生在中央腺體的PCa與正常腺體、良性前列腺增生結(jié)節(jié)(benign prostate hyperplasia,BPH)的影像特征相似。因此,對于前列腺中央腺體腫瘤的鑒別診斷一直是困擾臨床和放射科醫(yī)生的難題。
隨著多中心、大樣本臨床研究的深入,mp-MRI掃描參數(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化,多種序列聯(lián)合應(yīng)用在PCa診斷中更具優(yōu)勢。有研究顯示,單純使用T2WI或DCE來檢測PCa,對中央腺體PCa的漏診率分別為26.1%和4.1%,而對移形帶PCa的漏診率會更高[9]。NAIIM等[10]發(fā)現(xiàn),在T2WI、DWI基礎(chǔ)上進(jìn)一步聯(lián)合IVIM-DWI后,其PCa診斷敏感度、特異度、準(zhǔn)確度較高,分別為100%、96%、98%。陸洋等[11]研究認(rèn)為,DWI和MRS兩個序列具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性,二者聯(lián)合診斷PCa的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度可達(dá)91.67%、93.33%、92.59%。MUGLIA等[12]報道,在T2WI基礎(chǔ)上增加DCE-MRI檢查,PCa診斷的特異度可由37%上升到88%。陳桂娥等[13]發(fā)現(xiàn)MRI平掃聯(lián)合功能成像DWI、MRS、DCE-MRI可明顯提高PCa診斷的敏感性、特異性甚至定量診斷。
DWI是功能MRI的基礎(chǔ),能夠探測水分子的布朗運(yùn)動,多項(xiàng)研究證明DWI能夠區(qū)分前列腺病變的良惡性[14]。許多研究發(fā)現(xiàn),擴(kuò)散敏感因子(b)值大小的在PCa的診斷中非常關(guān)鍵,在高b值情況下DWI圖像僅僅反映水分子的擴(kuò)散情況[15]。陸健美等[16]應(yīng)用3.0T MR對24例病理證實(shí)的PCa患者研究發(fā)現(xiàn),超高b值(2 000 s/mm2)DWI對PCa的診斷價值極高,具有良好的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性。張琨等[17]對73例患者行前列腺M(fèi)RI檢查,發(fā)現(xiàn)2 000 s/mm2、3 000 s/mm2超高b值DWI診斷外周帶PCa的靈敏度分別為88.1%和92.5%,診斷移行區(qū)PCa的靈敏度分別為80.0%和88.0%,均高于常規(guī)DWI。但是,WOO等[18]研究發(fā)現(xiàn)高b值下的DWI對PCa的診斷價值提高不明顯,認(rèn)為b值為1 000 s/mm2時DWI診斷PCa的效能最高。因此,超高b值DWI對前列腺良惡性的鑒別診斷有重要的臨床價值,但其最佳b值仍需要臨床實(shí)踐進(jìn)一步驗(yàn)證。
為了保證前列腺疾病的診斷更加標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,2012年歐洲放射學(xué)會推出前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(the prostateimaging reporting and data system,PI-RADS V1),引起學(xué)者及專家的普遍關(guān)注。2014年美國放射學(xué)會、歐洲泌尿生殖放射學(xué)會等組織共同發(fā)表了PI-RADS V2,進(jìn)一步對T2WI、DWI及DCE-MRI的診斷價值進(jìn)行了細(xì)化,該系統(tǒng)是基于常規(guī)序列(T1WI、T2WI)聯(lián)合功能 MRI序列(DWI、DCE 等)的mp-MRI方法。盡管PI-RADS V2這個評分系統(tǒng)并不是很完善,但具有極高的臨床指導(dǎo)價值,特別是DCE-MRI成像可以發(fā)現(xiàn)中央?yún)^(qū)在DWI中發(fā)現(xiàn)不確定病變的特征[19]。最近有Meta分析發(fā)現(xiàn),與PI-RADSV1評分相比,PI-RADSV2評分具有更高的敏感度[0.95(95%CI 0.85~0.98)vs0.88(95%CI 0.80~0.93),P=0.04]和相似的特異度[0.73(95%CI 0.47~0.89)vs0.75(95%CI 0.36~0.94),P=0.90][20]。
目前,PI-RADSv2推薦的前列腺mp-MRI檢查均包含DCE-MRI,但臨床上對于DCE-MRI對PCa診斷價值存在巨大的爭議。因此,有學(xué)者提出采用簡化的雙參數(shù)MRI(biparametric MRI,bp-MRI)用于PCa的評估[21]。bp-MRI主要包括常規(guī)序列T2WI和功能DWI。bp-MRI不僅能夠?qū)Ca進(jìn)行檢出、定位,還可引導(dǎo)對可疑病灶的靶向穿刺[22]。劉艷等[23]在對病理證實(shí)的131例前列腺疾病患者研究后發(fā)現(xiàn),bp-MRI診斷cs-PCa的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值分別為90.67%、69.23%、81.00%、83.72%。張躍躍等[24]在對納入研究的978例患者分析后認(rèn)為,Bp-MRI在鑒別前列腺良惡性方面具有良好的穩(wěn)定性,對PCa及cs-PCa的檢出效能與Mp-MRI相似。bp-MRI對PCa的評估具有獨(dú)特的優(yōu)勢,該方法無需使用釓對比劑,檢查序列少,既可縮短檢查時間,又能節(jié)省了有關(guān)的費(fèi)用。但其使用價值仍需后續(xù)臨床工作研究中進(jìn)一步驗(yàn)證。
2.2 mp-MRI在檢測局部包膜外侵犯(local extraprostatic extension,EPE)和 精 囊 受 侵 (seminal vesicle invasion,SVI)的應(yīng)用 mp-MRI不但可以判斷前列腺包膜外侵犯情況,還能對精囊腺、淋巴結(jié)及神經(jīng)血管束的累及狀況進(jìn)行評估。EPE一般在T2WI上進(jìn)行評估,DCE-MRI的脂肪抑制成像也有一定的幫助。在診斷過程中,需要特別注意EPE的“直接”征象,如前列腺周圍脂肪或膀胱壁信號強(qiáng)度變化、直腸前列腺角閉塞等;“間接”征象,如腫瘤的局部隆起、病灶與包膜寬基底的關(guān)系[25]。SVI的特征主要有局灶性或彌漫性T2WI呈低信號,精囊內(nèi)異常強(qiáng)化、擴(kuò)散受限、前列腺底和精囊夾角消失,腫瘤直接從前列腺底部延伸至精囊及其周圍[26]。有研究顯示,mp-MRI在評價EPE和SVI的特異度較高,但靈敏度偏低[27]。有關(guān)的一項(xiàng)Meta分析顯示,mp-MRI診斷EPE和SVI的敏感性和特異性分別為0.57(95%CI 0.49~0.64)和0.91(95%CI 0.88~0.93)、0.58(95%CI 0.47~0.68)和0.96(95%CI 0.95~0.97);其敏感度較低的原因主要是mp-MRI無法進(jìn)行細(xì)胞學(xué)變化的檢測[28]。王慧慧等[29]對52例PCa根治術(shù)后的患者用mp-MRI對EPE進(jìn)行評估,結(jié)果發(fā)現(xiàn)55個PI-RADS≥4分的真陽性病灶,EPE評分ROC曲線AUC 0.694(P=0.013),最佳截斷值為3分,診斷準(zhǔn)確率、敏感性和特異性分別為69.3%、70.4%和67.9%。除T2WI外,使用高場強(qiáng)(3.0T)或功能成像可提高EPE或SVI檢測的靈敏度[30]。
cs-PCa的定義為Gleason評分≥7分和/或體積>0.5 mL和/或有前列腺外延伸[31]。mp-MRI對侵襲性腫瘤的敏感度較高,許多研究者利用其來提高cs-PCa的檢出和診斷率。與術(shù)后病理結(jié)果的比較發(fā)現(xiàn),mp-MRI對cs-PCa的檢出率取決于腫瘤Gleason評分和體積的大小,其中對Gleason評分為7分及體積≥0.5 mL的敏感度最高[32]。兩個獨(dú)立研究者分別對175個PCa切除術(shù)前進(jìn)行mp-MRI評估,結(jié)果顯示Gleason評分≤6分、體積≤0.5 mL的檢出率分別為21%~29%和49%~60%,Gleason≥評分7分、體積>0.5mL的檢出率分別為56%~63%和88%~92%,Gleason評分8分的檢出率為96%[33]。
除了能提高PCa的檢出率,mp-MRI還可以引導(dǎo)對可疑病灶進(jìn)行靶向穿刺。靶向穿刺可以進(jìn)一步提高PCa的檢出率和準(zhǔn)確性。PUECH等[34]通過比較了95例穿刺活檢的陽性率,靶向穿刺的總陽性率高于TRUS引導(dǎo)系統(tǒng)穿刺(69%vs59%,P=0.033)。系統(tǒng)穿刺陰性的再次活檢的病例中,靶向穿刺的陽性率高達(dá)41%,其中87%的病變具有臨床意義。
mp-MRI低特異度會導(dǎo)致一些假陽性。有學(xué)者對500例患者進(jìn)行隨機(jī)研究,mp-MRI為陰性(PIRADS V2評分 2 分),僅進(jìn)行 10~12 個核心的系統(tǒng)穿刺[35];mp-MRI陽性,進(jìn)行靶向穿刺(最多3個病灶,每個病灶最多4個核心),結(jié)果Gleason評分為7分的患者靶向穿刺發(fā)現(xiàn)更多的病灶,并顯著減少了cs-PCa。因此,穿刺前進(jìn)行mp-MRI可以提高cs-PCa的發(fā)現(xiàn)率。
但是,目前對于是否省略系統(tǒng)穿刺仍存在一定爭議。幾個研究中心發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)和靶向穿刺聯(lián)合診斷效果優(yōu)于單獨(dú)靶向活檢,運(yùn)用MRI-TRUS融合導(dǎo)航穿刺不僅可以提高cs-PCa的檢出率,還能提高穿刺活檢的陽性率,減少不必要的穿刺[36]。SIDDIQUI等[37]發(fā)現(xiàn),與系統(tǒng)穿刺相比,MRI-TRUS融合導(dǎo)航靶向穿刺對高危PCa的檢出率增加了30%(173例vs122例),且差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。高芬等[38]認(rèn)為,融合穿刺活檢對PCa整體及有臨床意義PCa的檢出率分別為61%、43%,均高于單獨(dú)系統(tǒng)穿刺的檢出率(41%、23%)。最新有研究發(fā)現(xiàn),不同研究機(jī)構(gòu)報道的穿刺活檢前進(jìn)行mp-MRI檢查總癌癥和cs-PCa的檢出率差異較大(分別為13%~74.7%和13.7%~50.9%)[39]。
因此,在確定系統(tǒng)或靶向活檢之前,有必要進(jìn)行mp-MRI檢查。mp-MRI檢查陰性的高風(fēng)險患者仍有必要進(jìn)行系統(tǒng)穿刺,而mp-MRI檢查陽性的低風(fēng)險患者并非都需要穿刺活檢,而是需要取決于病變的PI-RADS評分。據(jù)最新文獻(xiàn)報道,綜合mp-MRI檢查結(jié)果和臨床資料,如年齡、PSA水平、大小、既往穿刺或直腸指檢等,可以顯著提高前列腺活檢結(jié)果的預(yù)測值[40]。雖然靶向穿刺有著諸多的優(yōu)勢,但仍存在一定的不足之處,譬如檢查費(fèi)用昂貴、儀器設(shè)備操作復(fù)雜、工作人員需要掌握更多操作技能等。
主動監(jiān)測是通過嚴(yán)密隨訪,積極監(jiān)控病變的發(fā)展,直到PCa出現(xiàn)進(jìn)展或具有侵襲征象時再給予主動治療。2014年歐洲泌尿外科協(xié)會專業(yè)指南推薦,接受主動監(jiān)測適用標(biāo)準(zhǔn)包括:預(yù)期壽命>10年、PSA≤10 ng/mL、Gleason評分≤6分、陽性活檢數(shù)≤2且每條穿刺標(biāo)本的腫瘤≤50%的臨床T1c-2a的PCa患者[41]。另有學(xué)者認(rèn)為還應(yīng)包括年齡超過70歲、Gleason評分為7分的PCa患者[42]。另外,還有許多研究者認(rèn)為,再次穿刺可以發(fā)現(xiàn)更高級別的PCa,當(dāng)患者需要接受主動監(jiān)測時,可以考慮再次穿刺活檢[43]。
mp-MRI在篩查需要接受主動監(jiān)測患者中發(fā)揮著重要的作用。mp-MRI能夠很好地篩選出適合接受主動監(jiān)測的人群,其敏感度為93%,總體符合率約為92%,效果明顯優(yōu)于臨床特征[44]。MULLINS等[45]對50例接受主動監(jiān)測低風(fēng)險PCa患者的mp-MRI影像資料進(jìn)行了分析,以隨訪中兩次獨(dú)立的系統(tǒng)穿刺病理為對照,結(jié)果發(fā)現(xiàn)mp-MRI檢測PCa具有較高的特異度(97.4%)和陰性預(yù)測值(89.7%);與mp-MRI陰性的病例比較,陽性患者重復(fù)穿刺活檢后需重新分類的比例明顯增高(40%vs12.5%,P=0.04)。然而,WILT等[46]對早期PCa患者的隨訪發(fā)現(xiàn),主動監(jiān)測并沒有減少患者的生存期,而是避免根治性前列腺切除術(shù)帶來的相關(guān)副作用,如尿失禁以及性功能障礙等。目前,在主動監(jiān)測過程中,就是否連續(xù)進(jìn)行mp-MRI檢查、檢查間隔最佳時間以及能否避免重復(fù)穿刺等問題還存在一定的爭議[47]。
mp-MRI對PCa治療效果的監(jiān)測和復(fù)發(fā)的判斷具有獨(dú)特的優(yōu)勢,為進(jìn)一步的采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施提供科學(xué)依據(jù)。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,在PCa根治術(shù)或放療后,27%~53%的患者會出現(xiàn)生化復(fù)發(fā),雖然半數(shù)患者的PSA水平僅為0.2~0.5 ng/mL,但是mp-MRI檢查仍會發(fā)現(xiàn)有關(guān)的病灶[48]。
常規(guī)序列T2WI對PCa復(fù)發(fā)的診斷有一定局限性,但聯(lián)合功能序列DWI、DCE-MRI或MRS可以明顯提高診斷的準(zhǔn)確度,高達(dá)80%~90%[49]。YANG等[50]發(fā)現(xiàn),放射治療后DWI的ADC值明顯升高,對PCa治療后復(fù)發(fā)病灶的檢出具有非常重要的意義,其在判斷外照射治療后病變復(fù)發(fā)的敏感度高達(dá)96%。DCE和MRS是監(jiān)測療效、判斷腫瘤復(fù)發(fā)最有價值的序列,單獨(dú)DCE在評估放療后腫瘤復(fù)發(fā)的敏感度為70%~74%,兩者聯(lián)合檢測復(fù)發(fā)的敏感度可高達(dá)89%[51]。KARA等[52]對172例外放射治療術(shù)后患者進(jìn)行多種影像隨訪比較發(fā)現(xiàn),DCE對放療后復(fù)發(fā)病灶檢出的準(zhǔn)確性顯著高于T2WI,是監(jiān)測放療后PCa患者局部復(fù)發(fā)的有效方法。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn),MRS中的比值變化可以作為判斷PCa殘存及復(fù)發(fā)的重要指標(biāo),其中Cho/Cr>1.5為臨界值,判斷復(fù)發(fā)的特異度和敏感度分別為72%和87%[53]。
隨著mp-MRI使用越來越廣泛,未來需要面對解決下列三個問題。首先是重復(fù)檢查的問題。如果轉(zhuǎn)診醫(yī)院的MRI檢查結(jié)果不能在其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)獲得認(rèn)可,那么前列腺mp-MRI項(xiàng)目就難以得到進(jìn)一步推廣。為了解決這一難題,已經(jīng)開展了大量前瞻性工作,如改進(jìn)PI-RADS評分、放射科醫(yī)師專業(yè)化、開展多學(xué)科會診、制定認(rèn)證程序和有效質(zhì)量控制等。其次,如何避免不必要的穿刺也是需要引起重視的問題。但是,解決這個問題仍需要前瞻性多中心的研究來進(jìn)一步驗(yàn)證。最后,如何評估靶向穿刺的準(zhǔn)確性也是一個很關(guān)鍵的問題。因?yàn)榘邢虼┐痰臏?zhǔn)確性受到引導(dǎo)方法、穿刺方式、操作人員熟練度等諸多方面的影響。
隨著磁共振影像技術(shù)的發(fā)展,mp-MRI不僅可以對PCa進(jìn)行檢測、診斷和分期,還可穿刺活檢前定位cs-PCa,引導(dǎo)靶向穿刺活檢,在PCa的診療中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著臨床實(shí)踐和研究的進(jìn)一步深入,mp-MRI需要更標(biāo)準(zhǔn)、更高效地運(yùn)用于PCa的臨床診療中,以期增加患者的治愈機(jī)會、降低病死率及改善生活質(zhì)量,讓更多的患者從中獲益。