CT及MRI在前列腺精准穿刺活检中应用的进展

李　鹏 综述，陈海文 审校

(西安交通大学第二附属医院泌尿外科，陕西西安　710004)



·综述·

CT及MRI在前列腺精准穿刺活检中应用的进展

李鹏 综述，陈海文 审校

(西安交通大学第二附属医院泌尿外科，陕西西安710004)

摘要：前列腺癌(PCa)是男性常见肿瘤，前列腺穿刺活检是诊断前列腺癌最根本的方法。目前临床最常见的是10点以上系统穿刺，然而这种策略并不能在临床上显著提高前列腺癌的检出率，人们不得不寻求新的方法来提高前列腺活检阳性率。计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)及机器人的单独或联合应用使前列腺穿刺活检得以精准化，降低穿刺并发症发生的同时，提高了穿刺成功率和病理诊断的准确性，为临床制订治疗计划及判断预后提供了重要的参考。本文就CT及MRI在前列腺精准穿刺活检技术中的应用进展进行综述。

关键词：前列腺癌；经直肠超声；CT；磁共振；活检

前列腺穿刺活检是诊断前列腺癌(prostate cancer，PCa)最根本的方法。近年计算机断层扫描(computed tomography，CT)及磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)技术在前列腺活检中的应用，使前列腺穿刺活检得以精准化，提高了活检阳性率。既往前列腺穿刺活检注重的是穿刺的部位和针数，而现在更注重活检的准确性和有效性。本文就CT和MRI这方面的作用进行综述。

1前列腺穿刺活检的现状

PCa是威胁男性健康的常见肿瘤之一，2014年美国男性癌症诊断中PCa占比约为27%[1]，国内PCa的发病率也在逐年增高， 1998 ～2008 年中国男性PCa发病率的年均增加比例高达12. 07%[2]。PCa早期诊断最重要的方法是前列腺特异性抗原(prostate specific antigen，PSA)检测、直肠指诊和经直肠超声引导下穿刺活检(transrectal ultrasound，TRUS)。

TRUS系统活检的应用大大提高了活检的阳性发现，而且发现随着穿刺针数的增加，并发症没有明显增加[3]。所以最初的6点穿刺法已经被10点以上穿刺法替代，甚至出现了饱和穿刺法。饱和穿刺法是整个腺体而不是某一区域，20个点以上，该方法增加了约40%的PCa检出率，但在提高阳性率的同时，其并发症也有所增加，主要并发症有尿潴留和会阴血肿。饱和穿刺法多数取经会阴途径，需要前列腺内照射设备，以至于难以广泛应用。

2CT引导前列腺穿刺活检

既往研究发现，单纯CT引导下前列腺穿刺活检中，第1针穿刺具有诊断价值者达95%，轻度血尿的发生率为50%，无重大并发症及死亡病例，活检阳性率与穿刺针数(P=0.58)及高PSA水平(P=0.15)无关，说明前列腺CT引导下的穿刺活检是安全和有效的。廖歆等[4]应用MRI预先定位后CT 导引下前列腺病变穿刺活检方法，通过MRI多序列成像，提前获得前列腺可疑结区域，在CT导引下结合MRI，确定穿刺的部位，同时又可以尽量避开尿道、精阜、血管等前列腺周围组织后进针，极大程度上减少了邻近器官的损伤，降低了患者的痛苦和穿刺并发症发生的可能，此方法术后并发症的发生率为20%，无重大并发症发生，优于其他前列腺穿刺活检术。该法获得的病理结果与其他穿刺手段相比，阳性率高达60%；与手术病理结果比较，其差异性没有统计学意义(P>0.05)。JADVAR等[5]对已进行前列腺穿刺阴性的患者进行了一项研究，通过PET/CT、MP-MRI及TRUS对肿瘤进行现象、定位及引导，发现对可疑区域分子、代谢及功能状态的显像定位有帮助，有望减少当前过度诊断和治疗以及恶性肿瘤的漏诊。由于病变区域组织成分复杂，穿刺活检取材较为局限，如果穿刺到病变坏死区或炎性反应区取样，会出现假阴性。但这种方法可以在很大程度上增加前列腺穿刺的准确性。主要存在并发症有血尿、血精、排尿困难等。这一方法在提高诊断准确性的同时，在一定程度上增加了患者检查费用和X线辐射的暴露。所以，穿刺过程中应做好患者辐射防护，严格控制CT扫描条件，熟练掌握穿刺技术，提高穿刺的准确性，避免重复穿刺，尽可能降低患者受照辐射量。

3MRI引导前列腺穿刺活检

MRI检查包含多种参数，按类别可以分为解剖成像及功能成像，解剖成像包括T1加权像(T1 weighted image，T1WI)和T2加权像(T2 weighted image，T2WI)，功能成像又包括弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)、动态增强成像(dynamic contrast-enhanced imaging，DCE)、MRI波谱分析(magnetic resonance spectroscopy，MRS)等。多参数磁共振成像技术(multiparametric magnetic resonance imaging，MP-MRI)的应用使得前列腺MRI的准确度和效用取得了显著改善。研究发现通过T2WI、DWI、DCE和MRS所获得的提示补充临床更为有效。DWI通过在常规自旋回波成像序列基础上，在180°聚焦射频脉冲前后各加上一个位置对称、极性相反的梯度场，在梯度场的作用下，横向磁化在弥散的水分子中发生广泛扩散、相互干扰的相位位移，导致MRI信号衰减，从而形成DWI信号，可提供良恶性组织之间的对比。DCE涉及静脉内给药，随后进行一系列快速扫描和灌注测量，正常良性前列腺组织与癌性组织灌注有着不同的速率，从而提供更多组织成像细节。MRS可以测量前列腺代谢活性，利用不同电化学环境下原子核的共振频率发生偏移(化学移位)，经过傅立叶变换后，形成按频率-信号强度分布的谱线，通过频率产生的信号强度来判断该物质的浓度。检测的内容主要有：胆碱、肌酸、N-乙酰天冬氨酸、脂质、乳酸盐等，胆碱、肌酸浓度的增加与肿瘤体积和等级相关，同时柠檬酸盐的浓度降低，可以更好地理解成像的组织。以此获取的参数越多，检测PCa的准确性便越高[6-8]。CORNELIS等[9]对穿刺阴性但MRI有阳性发现的患者结合超声造影下穿刺，超声造影靶向穿刺阳性率为30.9%，而12点系统穿刺为6.9%(P<0.001)。PSA水平和Gleason评分与超声造影引导穿刺阳性率相关(P值分别为0.031和0.015)。可以看出，在MRI提示下进行前列腺穿刺具有显著提高阳性率的意义。VOLKIN等[10]表示MRI及TRUS联合定位引导穿刺可以得到更加让人满意的前部PCa阳性率(40.2%)，而12点系统穿刺仅为25.7%。结果表明，这种检测方法检测位于腹侧的PCa更加显著。SANKINENI等[11]一项研究显示MP-MRI提示背侧包膜下病变并不常见，如是则通常为恶性，虽然大多数都在常规的12针穿刺活检证实，但约有20%需要MP-MRI及TRUS联合定位引导穿刺诊断，因此，该方法被认为在诊断包膜下PCa具有相当的优势。ZHANG等[12]一项中国单中心研究显示，MP-MRI和TRUS联合定位引导的经会阴对前列腺进行穿刺，系统穿刺阳性针长度(3.71 ± 2.77)(1～14) mm， 引导穿刺则为(5.00 ± 3.04) (2～17) mm (P=0.016)，前者阳性针数(28.77±20.13)% (7%～100%)，后者为(35.76±18.73) % (11%～100%) (P=0.048)。KURU等[13]的一项研究中MP-MRI定位TRUS引导前列腺穿刺(30%)诊断PCa相比于系统前列腺穿刺(8.2%)具有更多的阳性PCa发现。另一项研究通过对50例患者MRI和TRUS联合立体定位引导，经会阴对前列腺MRI提示可疑病灶进行穿刺，高度怀疑区域的肿瘤检出率为100%，定位误差为1.7 mm，1例患者出现尿潴留，1例患者出现会阴血肿，没有出现尿路感染并发症[14]。TURKBEY等[15]通过MP-MRI(包括T2W、DW、DCE和MRS)报道检测PCa的整体前列腺、外周带和中央腺体阳性预测值分别为98%、98%和100%。目前MP-MRI定位病变的患者通过前列腺穿刺活检来证实，未来PCa有可能单独依靠MP-MRI来检测和分期。 PCa诊断性穿刺活检可通过定位病变以提高诊断灵敏度，研究人员发现了利用MP-MRI提高前列腺穿刺活检的3种最佳方式：MRI下穿刺、MRI定位超声引导穿刺和联合软件定位穿刺，另外还有应用机器人的MRI下定位穿刺。

3.1MRI下穿刺MRI引导活检是首次使用MRI确定病灶并进行引导穿刺的活检技术。先前经过MP-MRI检查后，将患者放置于磁场进行活组织穿刺检查。患者取俯卧位，置于探测器中，在MRI下用探针穿刺可见的病变。连续的图像采集确认穿刺针的位置，并进行精确穿刺活检。这种方法可以经直肠来进行，也可以是经会阴[16]。后者并不常用，因为它们被认为更具侵袭性，并且在一些情况下，需要镇静甚至全身麻醉。MRI下穿刺的主要优点是提供了最准确定位和微小病变组织的检测。另外，准确定位的穿刺活检只需几针即可。但是，MRI下穿刺也存在一些缺点。首先，该方法需要对医师进行额外的技能训练。其次，大多数MRI引导活检需耗时60～90 min完成，这也取决于操作者的经验。较长的MRI成像时间势必导致相关成本的增加。成本效益成为一个重要的问题，一些学者表示这种方法几乎等同于传统的TRUS引导下穿刺活检所耗费的成本，然而有人不认同此观点[17-18]。OVERDUIN等[19]的系统回顾中，MRI下穿刺活检的结果显示PCa的检出率为8%～59%(中位数为42%)。大多数MRI下穿刺检出的PCa具有显著的临床意义(81%～93%)。

3.2MRI定位超声引导穿刺穿刺前依靠MP-MRI确定可疑病灶，然后用TRUS的方法在位置近似处穿刺取活检。这种方法的优点在于，它通过前列腺的MRI及TRUS可定位穿刺，不需要额外培训操作者熟悉的软件或硬件升级；主要的缺点是很大程度上依赖于操作者的经验，因此存在着了很大变异和潜在不准确性。MRI定位超声引导穿刺指导进行穿刺活检相比于系统穿刺活检增加了检出率和准确度[20-21]。PUECH等[22]研究表明，与系统穿刺活检相比较， MRI确定区域PCa诊断增长10%，高级别中增加了15%。

3.3联合软件定位穿刺该方法基于MRI-经直肠超声联合软件定位并穿刺活检，试图提供一种低成本、精准、可替代MRI下穿刺、由任何泌尿科医师在办公室环境中施行，并且具有最小额外训练要求的前列腺穿刺活检手段。联合软件定位穿刺使用特制的软件，应用经直肠超声取得的横断面 2D 图像重建为 3D 容积超声图像，可与穿刺前取得的 MRI 容积图像进行匹配，并在同一工作站中将两者进行手工定位。定位后实时的超声图像就会自动与MRI容积图像进行融合，这样可疑病灶会显示在 MRI 图像和实时融合图像中，在MRI-TRUS实时融合系统下穿刺活检会有更高的准确性。SONN等[23]研究发现MRI-TRUS实时融合系统下穿刺活检诊断率(21%)比系统穿刺活检(7%)约高出3倍，对于高评分PCa更敏感，更容易发现肿瘤。该手段在用于前列腺穿刺活检之前，最初应用于中枢神经系统的，随后应用于前列腺近距离放射治疗。

3.4机器人的应用该方法先将机器人固定到手术台，并将含有内置成像定位穿刺探头末端放置在患者直肠内。然后校准该装置坐标系，并进行检测。接着，远程控制穿刺针位置和角度，将穿刺针经直肠穿刺至前列腺，随即获取组织样本。XU等[24]进行MRI引导机器人前列腺活检及其系统的准确性临床研究，对MRI引导机器人定位进行了验证，定位可以精确到2 mm之内。平均目标位移、穿刺针位置的误差和临床活检误差分别为5.2、2.5、4.3 mm。关于MRI引导下穿刺活检机器人的精准性改进还在不断研究当中，如促进运动补偿技术等，其未来必将拥有突出的应用价值。

4小结

CT及MRI在前列腺精准穿刺活检应用中定位准确，容易穿刺进入病变区，避免损伤邻近组织器官，大幅提高了穿刺活检的阳性率及准确性，增加了穿刺的安全性，减少了穿刺并发症的发生，可减轻患者痛苦，对前列腺病变的鉴别诊断及PCa的术前病理诊断具有较高的临床实用价值。目前操作者经验的依赖、患者检查费用及时间的增加、辐射剂量的上升、医师额外技能的训练、软件或硬件的升级，加之穿刺方法的复杂性，一定程度上影响了CT及MRI在前列腺精准穿刺活检技术的广泛应用及推广，进一步的改进仍在不断地研究和进行当中。

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(编辑何宏灵)

收稿日期：2015-10-12修回日期：2015-10-23

通讯作者：陈海文，主任医师.E-mail：wenzi128@sina.com

作者简介:李鹏(1989-)，男(汉族)，在读硕士.研究方向：泌尿外科学.E-mail：leapun@126.com

中图分类号:R604

文献标志码:A

DOI：10.3969/j.issn.1009-8291.2016.05.020