孫健,趙學(xué)媛,于陽
天津市東麗區(qū)東麗醫(yī)院放射科,天津300300
前列腺癌(prostate cancer,PCa)作為中老年男性常見且高發(fā)惡性腫瘤之一,據(jù)2018年癌癥數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,其居男性惡性腫瘤發(fā)病率首位,病死率則居第二位[1]。PCa在中國的發(fā)病率雖遠(yuǎn)低于歐美國家,但隨著中國老齡化人口不斷增加,該疾病近十年發(fā)病率、病死率均呈快速增長趨勢,且在發(fā)達(dá)地區(qū)呈高發(fā)病狀態(tài),而在農(nóng)村生存率相對較低[2]。PCa癥狀差異相對較大,疾病早期、潛伏期及隱匿型PCa均無顯著臨床癥狀,導(dǎo)致其檢出率相對較低,臨床就診患者多處于疾病中晚期,導(dǎo)致疾病預(yù)后相對較差,部分學(xué)者研究證實在疾病早期得到明確的診斷,有望治愈該疾病[3‐4]。目前PCa診斷方式主要分為有創(chuàng)和無創(chuàng)兩類,常見檢查方式有影像學(xué)檢查、病理組織活檢、特異性抗原檢查等,但創(chuàng)傷性檢查會因醫(yī)師手法、經(jīng)驗等存在一定誤診率,且部分對疼痛較敏感的患者也不愿接受有創(chuàng)檢查[5]。因此,PCa的疾病診斷一直是其研究的重點難點問題之一。現(xiàn)階段,臨床應(yīng)用于PCa的早期影像學(xué)診斷技術(shù)主要有超聲檢查、計算機斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)及其衍生技術(shù)。本研究現(xiàn)將各項PCa早期影像學(xué)診斷進(jìn)展進(jìn)行綜述。
PCa高發(fā)于外周帶,使得常規(guī)平掃CT對其早期診斷價值有限,增強動脈掃描僅在動脈期呈明顯強化狀態(tài),但CT成像技術(shù)對軟組織鑒別能力有限,導(dǎo)致其對PCa診斷準(zhǔn)確率不高。隨著核醫(yī)學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,正電子發(fā)射斷層成像(positron emis‐sion tomography,PET)‐CT在腫瘤診治中優(yōu)勢日益凸顯,其能較好地將功能顯像和解剖顯像結(jié)合,同時獲得腫瘤患者原發(fā)病灶和轉(zhuǎn)移病灶代謝及解剖學(xué)信息,對腫瘤組織進(jìn)行精準(zhǔn)定位[19]。PET‐CT作為目前無創(chuàng)影像學(xué)檢查新技術(shù)之一,顯像劑為18氟代脫氧葡萄糖(18F‐Fluorodeoxyglucose,18F‐FDG),其診斷基礎(chǔ)是通過其在體內(nèi)分布情況,通過葡萄糖代謝水平反映組織攝取情況,而惡性腫瘤細(xì)胞分裂增殖速度相對較快,導(dǎo)致18F‐FDG出現(xiàn)異常攝取狀態(tài),進(jìn)一步診斷腫瘤組織的良惡性。近年有研究發(fā)現(xiàn),PCa組織對葡萄糖攝取量低于其他惡性腫瘤,同時FDG會經(jīng)腎臟排泄,導(dǎo)致其在膀胱內(nèi)無法形成明顯的高度聚集病灶,且前列腺增生、前列腺炎性組織均會增加18F‐FDG攝取量,導(dǎo)致PET‐CT對PCa檢出率相對較低[20]。隨著研究的不斷深入,臨床可選擇的示蹤劑種類不斷增加,多項研究顯示68Ga前列腺特異性膜抗原(68Ga‐prostate‐specific membrane antigen,68Ga‐PSMA)作為新一代示蹤劑,有較強的親和力、快速血液清除、低背景活性優(yōu)勢,使其在PCa診斷中具有較高的檢測效能[21‐22]。
MRI對軟組織分辨能力高于CT數(shù)倍,能敏感檢測出組織成分中含水量的變化,傳統(tǒng)1.5T、3.0T MRI是通過 T1加權(quán)成像(T1 weighted imaging,T1WI)、T2加權(quán)成像(T2 weighted imaging,T2WI)獲得病灶形態(tài)學(xué)信息,使其在PCa診斷中前景廣闊。MRI除常規(guī)平掃外,還延伸出系列功能成像技術(shù),主要包括磁共振波譜成像(magnetic reso‐nance spectroscopic imaging,MRSI)、彌散加權(quán)成像(diffusion‐weighted imaging,DWI)、動態(tài)增強磁共振成像(dynamic contrast material‐enhanced MRI,DCE‐MRI)。
MRI常規(guī)平掃技術(shù)在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)被應(yīng)用于PCa疾病診斷,主要診斷序列為T1WI、T2WI序列,因前列腺組織間細(xì)胞聯(lián)系較緊密,細(xì)胞間無充足空間保存液體蛋白等機制,導(dǎo)致使用T1WI序列檢查前列腺良、惡性病變均呈低信號;使用T2WI序列檢測PCa時影像學(xué)表現(xiàn)為高信號腺體內(nèi)出現(xiàn)低信號病變,但前列腺中央帶、移行帶、尿道周圍腺組織均可呈現(xiàn)低信號,導(dǎo)致其辨別不易。因此,MRI常規(guī)平掃技術(shù)在PCa疾病診斷中具有一定局限性[23‐24]。
MRSI的檢測原理與MRI類似,充分結(jié)合MRI技術(shù)和波譜學(xué)優(yōu)勢,無創(chuàng)反映受檢部位物質(zhì)代謝變化情況,可以在疾病早期發(fā)現(xiàn)其發(fā)生、發(fā)展情況,在PCa疾病診斷中可明確區(qū)分外囊和精囊侵襲狀況,使其逐漸成為PCa疾病診斷中不可替代的方案之一[25]。MRSI通過單個或多個體素點對組織新陳代謝情況進(jìn)行評估,臨床常見且易于觀察的代謝產(chǎn)物主要有檸檬酸鹽(citrate,Cir)、膽堿(cho‐line,Cho)、肌酸(creatine,Cre)等。其中Cir是細(xì)胞線粒體內(nèi)三羧酸循環(huán)代謝產(chǎn)物,主要參與精液組成,其在正?;蛟錾傲邢俳M織中有較高含量,而癌變細(xì)胞分泌、濃縮能力明顯減弱或喪失,導(dǎo)致Cir含量較低;Cho主要參與細(xì)胞膜合成和降解,PCa組織細(xì)胞增殖周期短,使其細(xì)胞膜合成、降解均較活躍,導(dǎo)致在代謝過程中產(chǎn)生大量Cho及其復(fù)合物,故其在腫瘤組織中含量明顯高于正常組織;Cre主要參與體內(nèi)能量代謝,在PCa與正常組織中含量無明顯差異?;诖隧椛碓?,可通過(Cre+Cho)/Cir比值進(jìn)行前列腺病變診斷及鑒別診斷[26]。王瑞娟等[27]研究顯示,PCa應(yīng)用MRSI診斷具有一定臨床價值,其能通過生化組織代謝信息,顯示PCa與正常組織間的差異,但對早期、較小及發(fā)生在中央腺體內(nèi)的病灶診斷價值有限,同時受診斷儀器時間及空間分辨率影響,導(dǎo)致存在一定假陽性結(jié)果,臨床可通過聯(lián)合診斷降低誤診、漏診率。MRSI在PCa診斷中的主要優(yōu)勢為較高的特異度和準(zhǔn)確度,但其需長時間掃描,導(dǎo)致患者配合度欠佳,同時受磁場均勻性、病灶周圍組組飽和度要求等影響,導(dǎo)致其臨床普及相對困難。
DWI作為MRI中常用技術(shù)之一,主要通過檢查部位水分子擴散情況對疾病進(jìn)行診斷,尤其是在腫瘤診斷中優(yōu)勢明顯,隨著近年影像學(xué)設(shè)備和技術(shù)不斷發(fā)展,其在PCa診斷中的應(yīng)用逐漸增加[28]。PCa組織中正常腺體已被損壞,限制其水分子擴散,使其表觀擴散系數(shù)值明顯低于正常組織,而DWI技術(shù)對組織中細(xì)胞水腫具有較高敏感性,對精準(zhǔn)定位病灶具有重要臨床意義。因此,PCa早期癌灶水分子的運動受限,使得DWI呈高信號狀態(tài)。大量臨床研究顯示,DWI對 PCa診斷準(zhǔn)確性較高[29‐31]。DWI診斷優(yōu)勢主要體現(xiàn)在掃描時間短、受眾廣,因病變組織與正常組織間具有較高的對比度,導(dǎo)致其診斷靈敏度和特異度均較高,但診斷結(jié)果受敏感偽影重、圖像信噪比差等影響,導(dǎo)致存在較高的假陽性率。
惡性腫瘤組織新生微血管數(shù)量較多,且呈較高滲透性,同時腫瘤組織細(xì)胞間隙相對較寬,導(dǎo)致對比劑可經(jīng)感興趣區(qū)迅速進(jìn)入血管、細(xì)胞外間隙,并大量聚集于血漿、間質(zhì)組織,DCE‐MRI技術(shù)則通過重復(fù)采集感興趣區(qū)序列圖片進(jìn)行診斷[32]。DCE‐MRI技術(shù)可分為T1WIDCE‐MRI、T2WIDCE‐MRI序列,準(zhǔn)確反映不同對比劑血流動力學(xué)改變,其中T1WIDCE‐MRI對細(xì)胞間隙對比劑較敏感,能清楚反映細(xì)胞間隙大小、微血管血流及滲透性;T2WIDCE‐MRI對血管內(nèi)對比劑較敏感,主要反映組織血管容量及血流情況。因此,DCE‐MRI技術(shù)能通過呈現(xiàn)前列腺血管生成情況對前列腺組織良惡性狀況進(jìn)行定量分析。近年有研究發(fā)現(xiàn),DCE‐MRI技術(shù)受掃描條件影響較大,對比劑用量、成像序列、掃描設(shè)置等均會影響灌注值準(zhǔn)確性,其在PCa診斷時檢查序列對患者直腸蠕動、連續(xù)膀胱充盈等敏感性較高,圖像質(zhì)量易受患者各類運動影響而降低或失真[33‐34]。
CDUS主要是通過疑似病變區(qū)域收縮期峰值血流速度(peak systolic velocity,PSV)、阻力指數(shù)(resistance index,RI)完成對PCa的診斷[6]。前列腺組織間相互連接較為緊密,使其周圍供血組織相對較少,組織間及組織內(nèi)血管小而細(xì),血流速度相對較慢,故健康人群僅在前列腺包膜下、尿道附近組織存在彩色血液信號。前列腺組織惡性病變后會使病變區(qū)域產(chǎn)生大量新生毛細(xì)血管,并使腫瘤細(xì)胞貼附于異常生長的微細(xì)血管壁,導(dǎo)致細(xì)胞間隙周圍新生血管肌層發(fā)育不健全,形成動靜脈瘺,進(jìn)而出現(xiàn)高速高阻的血流特征。近年諸多研究發(fā)現(xiàn),CDUS技術(shù)對病變區(qū)微小血管血流流速檢測具有較高的敏感性,但對慢血流血管顯像結(jié)果不理想,當(dāng)調(diào)高增益時易將正常血流信號當(dāng)成陽性結(jié)果,同時其多種顏色混迭對血管連續(xù)性成像造成影響[7‐8]。
TRUS在前列腺疾病診斷中具有獨特的優(yōu)勢,主要是將超聲探頭經(jīng)肛門進(jìn)入直腸,可更加清晰、直觀地觀察直腸壁鄰近前列腺組織,有利于準(zhǔn)確診斷疾病[9]。隨著近年臨床經(jīng)驗的積累和儀器分辨率不斷提升,TRUS技術(shù)在PCa臨床診斷中的優(yōu)勢不斷擴大,其作為無創(chuàng)簡便操作之一,現(xiàn)已可大體上計算疑似病灶區(qū)大小。目前臨床將TRUS引導(dǎo)下穿刺活檢認(rèn)定為PCa術(shù)前診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但PCa無特異性影像學(xué)表現(xiàn),且受操作者技術(shù)和患者耐受力影響,導(dǎo)致TRUS檢查特異性和靈敏性均有限,同時穿刺本身為有創(chuàng)操作,存在腫瘤沿穿刺通道種植轉(zhuǎn)移的潛在風(fēng)險[10]。
三維灰階超聲診斷PCa與二維超聲圖像類似,多表現(xiàn)為周緣區(qū)不規(guī)則低回聲結(jié)節(jié),但前列腺各種良性病變也會表現(xiàn)出低回聲結(jié)節(jié),使得二維TRUS診斷特異性較低。三維超聲則能通過橫斷面、矢狀面及冠狀面完成多平面成像,對病灶區(qū)域進(jìn)行離體結(jié)構(gòu)觀察,在更為精準(zhǔn)定位病灶的同時清楚顯示其形態(tài)、體積,故使用該項診斷方式能提高PCa臨床分期準(zhǔn)確性,但其對等回聲灶的檢測仍存在漏診率[11]。
隨著造影劑技術(shù)不斷發(fā)展,CEUS在PCa診斷中應(yīng)用日益廣泛,該技術(shù)是一項無創(chuàng)檢查病灶血管及其血流灌注的方案。PCa生長發(fā)育階段會破壞血管生成素和其抑制素間平衡,導(dǎo)致腫瘤微血管形成,進(jìn)而增加腫瘤血流信號,前列腺CEUS能清楚觀察其血流信息,有助于良惡性鑒別[12]。CEUS作為一項過渡技術(shù),使無創(chuàng)觀察人體器官組織灌注信號成為可能,但其在PCa診斷中仍存在一定缺陷,至今尚未出臺其標(biāo)準(zhǔn)操作流程、診斷指標(biāo)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。CEUS使用高頻探頭無法完全顯像,使用低頻探頭則無法辨明小病變區(qū)灌注信息[13‐14]。
UE是近年興起的一種新型超聲診斷技術(shù),該技術(shù)能探測到傳統(tǒng)超聲技術(shù)無法探測的腫瘤及擴散情況,其診斷基礎(chǔ)是根據(jù)不同組織間彈性系數(shù)不同,準(zhǔn)確反映不同組織硬度,進(jìn)而反映組織硬度、彈性與病變組織病理間的關(guān)系[15]。惡性腫瘤病灶中脂肪、腺體、纖維增生及腫瘤細(xì)胞等組織結(jié)構(gòu)彈性系數(shù)差異較大,被腫瘤細(xì)胞侵犯的正常組織彈性硬度也發(fā)生明顯改變,使得UE技術(shù)在PCa診斷中也具有獨特的優(yōu)勢[16]。UE技術(shù)診斷PCa也存在一定局限性,因患者前列腺炎導(dǎo)致鈣化改變局部硬度、過大體積前列腺超出彈性框等,均會對病灶區(qū)域硬度檢查造成影響。近年多項研究表明,將UE與其他技術(shù)相結(jié)合,能有效增加PCa診斷靈敏度、特異度和準(zhǔn)確度[17‐18]。
綜上所述,CT、MRI、超聲檢查診斷PCa各具優(yōu)勢,臨床可通過合理運用提高疾病早期診斷準(zhǔn)確率,且隨著近年醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,各項技術(shù)及其衍生技術(shù)均具有較廣闊的研究前景,臨床診斷過程中可綜合運用多項檢測手段,為患者提供更為科學(xué)的檢測結(jié)果。