基于第2版前列腺影像报告和数据系统的前列腺多参数MRI技术要求

王慧慧，李 玮，王 蕊，高 歌，秦岫波，张晓东，王霄英

北京大学第一医院医学影像科，北京 100034

基于第2版前列腺影像报告和数据系统的前列腺多参数MRI技术要求

王慧慧，李 玮，王 蕊，高 歌，秦岫波，张晓东，王霄英

北京大学第一医院医学影像科，北京 100034

王慧慧，现为北京大学第一医院医学影像科临床型博士研究生，研究方向为腹部影像诊断。在读期间主要从事前列腺多参数MRI诊断研究，对前列腺癌的病理特征、MR图像特点及相关诊断有较深入的研究。另外在泌尿系及胰腺CT成像技术、双能量CT技术也有一定的研究经验。

多参数磁共振成像（multiparametric magnetic resonance imaging，mpMRI）是前列腺癌诊断，分期及随访的重要检查手段。本研究以前列腺影像报告和数据系统（Prostate Imaging Reporting and Data System Version 2，PIRADS V2）为基础，结合本单位实际临床工作经验，对前列腺mpMRI的技术规范进行介绍，包括MRI检查前准备、设备要求、扫描序列等。

前列腺癌；多参数磁共振成像；前列腺影像报告和数据系统

将多参数磁共振成像（multiparametric magnetic resonance imaging，mpMRI）用于前列腺临床显著癌的诊断时，良好的图像质量是准确、自信诊断的基础。本文以前列腺影像报告和数据系统（Prostate Imaging Reporting and Data System Version 2，PI-RADS V2）［1］为基础，结合本单位实际临床工作经验，对前列腺mpMRI的检查前准备、设备要求、相关扫描序列及参数进行系统介绍，并对今后的发展前景进行简单展望。

1 MRI检查前的准备

1.1 临床信息收集和评估

检查前充分了解临床信息，有利于明确检查目的，优化检查方案，对图像判读起一定的提示作用。可在影像科医师的帮助下，由临床医师和患者填写检查前患者信息表（表1）。

表 1 前列腺MRI检查应收集的临床信息表

1.2 前列腺特异性抗原（prostate-specific antigen，PSA）

血清总前列腺特异性抗原（total prostatespecific antigen，tPSA）是目前进行前列腺癌筛查广泛应用的指标之一［2］，其正常水平＜4 ng/mL，tPSA＞10 ng/mL对前列腺癌诊断有一定的提示作用。游离PSA （free prostate-specific antigen，fPSA）也可用于前列腺癌的筛查，当tPSA＜10 ng/mL时，fPSA/tPSA值对前列腺增生与前列腺癌鉴别有一定意义。PSA速率（PSA velocity）是一段时间内tPSA的增长水平。PSA密度（PSA density，PSAD）定义为tPSA除以前列腺体积。近年来关于PSA筛查前列腺癌的大宗研究表明，PSA对前列腺疾病的诊断有一定作用，但筛查是否能改善前列腺癌的最终结局，仍无一致结论［3］。MRI检查前发现患者PSA水平很高时（如＞100 ng/mL），必要时应行大范围MRI检查，并在读片时重点观察腺体外肿瘤的转移［4］。

1.3 直肠指诊（digital rectal examination，DRE）及经直肠超声（transrectal ultrasound，TRUS）

单独使用DRE或TRUS诊断前列腺癌的灵敏度和特异度均较低。TRUS的主要作用是引导系统穿刺活检。

1.4 前列腺穿刺

检查前需询问是否进行过前列腺穿刺活检。如果曾行穿刺活检，则应记录穿刺结果、穿刺时间。如果穿刺活检结果为阴性，但临床仍高度怀疑前列腺癌。MRI检查的任务是除外临床显著癌，文献报告MRI可能发现高达40%的穿刺假阴性病例［5］。如果穿刺活检结果为阳性，则MRI检查的主要任务是对前列腺癌进行局部分期。

穿刺后影像学所见主要为腺体内出血和包膜不连续［6］。前列腺穿刺后出血常见于外周带及精囊，表现为T1WI上高信号，T2WI上高、混杂或低信号。穿刺结果阴性时，可能漏检的前列腺临床显著癌多位于无出血的部位。因此，如果检查目的是除外前列腺临床显著癌，则穿刺后无需等待，可立即行MRI检查；但如果检查目的是前列腺癌的局部分期，则穿刺后的改变可能影响结果判读，此时穿刺后应至少等待6周再行MRI检查。

1.5 既往治疗

临床对前列腺炎症、增生和癌等有多种治疗方式，如药物、手术、内分泌、放疗等，这些治疗会影响mpMRI图像的判读［7］。

1.6 患者准备

由于PI-RADS V2建议常规行增强扫描，在无禁忌证的情况下，所有患者应按常规MRI增强扫描进行准备。检查前4～6 h禁食，可饮水。并观察肾脏功能，预防对比剂肾损害的发生［8］。

为保证盆腔扫描图像的质量，患者应在检查前1 d服用缓泻剂并少渣饮食，保持直肠内清洁。检查时无需憋尿，建议检查前排空膀胱［9］。为减少肠道的蠕动伪影，可使用解痉药物。但有研究发现解痉药物对图像质量的影响较小，所以在前列腺MRI检查中不是必须使用的［10］。

2 MRI设备要求

2.1 MRI设备

1.5T以下场强的MRI设备不适用于前列腺临床显著癌的检出。1.5T和3T MRI可应用于前列腺MRI检查，3T能获得更好的信号噪声比（signalto-noise ratio，SNR），推荐优先使用。

2.2 MRI线圈

使用直肠内线圈（endorectal coil，ERC）可提高图像SNR，显示局部细节更清楚，对肿瘤侵犯包膜的判断也更准确［11］。但ERC的操作相对复杂，增加了检查时间和检查费用。多项研究表明，在3T MRI设备上使用盆腔相控阵线圈采集图像，也可获得足够的SNR，ERC不是必需的。

2.3 计算机辅助诊断（computer-aided diagnosis，CAD）系统

CAD系统可有效避免医师基于单一指标判断，或过度依赖个人经验的主观判断。这种计算机信息技术可综合多个参数并提供多变量分析，提高诊断效率［12］。将前列腺MRI的多种功能信息用于前列腺癌诊断的CAD系统，可辅助医师更敏感地检出前列腺癌，同时反映肿瘤的侵袭性，并可对临床处置方案提供指导意见［13］。

3 MRI扫描序列及参数

前列腺MRI扫描基本序列包括T1WI、T2WI、扩散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）及动态增强（dynamic contrast enhanced，DCE）。至少有一个序列的扫描范围覆盖全盆腔，评价至腹主动脉分叉水平的盆腔淋巴结情况。前列腺局部扫描范围包括前列腺和双侧精囊腺。为保证图像的对应，前列腺局部扫描所有序列（T2WI、DWI、DCE）的角度、位置、层厚应一致［1］。

3.1 基本扫描序列

基本扫描序列见表2。

表 2 前列腺mpMRI检查的基本扫描序列

3.2 T1WI和T2WI

所有前列腺MRI扫描均必须包括T1WI和T2WI。

T1WI扫描可采用压脂或不压脂的快速自旋回波（fast-spin-echo，FSE；或turbo-spin-echo，TSE）或梯度回波（gradient echo，GRE）序列。

T2WI的多方位成像，使用不压脂序列，包括轴位、冠状位和矢状位（表2）。采集3D轴位序列可作为常规2D序列的补充或替代。3D各向同性扫描有利于观察解剖细节，鉴别真正的病变与部分容积效应。3D T2WI理论上会降低T2对比，但可用恢复脉冲补偿［14］。

T2WI的主要作用是检出移行带的临床显著癌，显示前列腺包膜和包膜外的肿瘤侵犯，对前列腺癌进行分期诊断。T1WI的主要作用是检出腺体内的出血。

3.3 DWI和ADC图

DWI是前列腺mpMRI检查的重要部分，应包括高b值DWI和ADC图。扫描方式为平面回波成像（echo planar imaging，EPI）序列，脂肪抑制技术使用频率选择法［15］（表2）。使用2个或2个以上b值的单指数信号衰减模型计算ADC值。前列腺癌通常表现为扩散受限，在ADC图上呈低信号。

随着b值升高，SNR降低。最优的b值会因场强、软件或生产厂家的不同而改变。目前对高b值也没有明确的定义，通常认为如果SNR允许条件下，b值为1 400～2 000 s/mm2或以上更好。获取高b值的方式有两种：一种是直接扫描获得高b值DWI序列；另一种是计算（合成）获得，即根据得到的较低b值的数据来推断。前列腺癌表现为扩散受限，在DWI上呈明显高信号。如果只采集2个b值的DWI图像，那么较低b值最好为50～100 s/mm2，较高b值最好为800～1 000 s/mm2。其余b值为100～1 000 s/mm2的DWI图像可使ADC图的重建、高b值DWI图像的推断更准确。

DWI和ADC图主要用于前列腺外周带临床显著癌的检出。前列腺癌的ADC值明显低于正常腺体和良性病变［16］。ADC值与Gleason评分呈负相关［17］，ADC值可对前列腺癌侵袭性进行预测。

3.4 DCE

为提高临床显著癌检出的灵敏度，mpMRI检查需DCE扫描。前列腺癌多表现为局限性、明显早期强化灶。DCE检查过程中涉及对比剂的给药途径、用量、流速等诸多因素，因此半定量结果存在较大分歧，仅以DCE的早期图像做出诊断。

DCE的主要作用是对PIRAD 3分的外周带病灶做进一步分析。在DCE上发现的早期强化灶，在T2WI或DWI相应区域无对应病灶时，常无重要意义。

3.5 其他可选扫描序列

仅使用基本扫描序列不能满足前列腺MRI检查的所有临床需求，如对治疗后复发的前列腺癌和随访期间肿瘤进展的评估及对其他系统（如骨骼系统）的评估均未包含在内。因此，应结合其他相关检查进行综合评估。临床工作中，需根据不同检查目的增加一些MRI序列（表3）［9］。

表 3 根据检查要求可增加的序列

4 前列腺MRI技术的发展方向

PI-RADS V2仅仅给出了mpMRI用于检出前列腺临床显著癌时的最低技术标准。在不同设备、技术条件下，应根据本单位实际情况进一步优化技术。更重要的是，应根据不同临床目的制定相应的扫描规范。

国内外学者正开展多种MRI新技术单独或联合应用研究，试图进一步提高MRI对前列腺癌的诊断效能，如磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy，MRS）［18］；多b值DWI［19］、扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）、扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）；动态增强扫描定量指标［20］、动脉自旋标记技术（arterial spin labeling，ASL）［21］；MRI弹性成像［22］；超高场强MRI；MRI/PET等。虽然多数研究结果支持新技术的应用可提高MRI诊断效能，但病例数均较少，未来在临床推广中的可行性、效价比等尚需大规模临床数据的验证［23］。

随着前列腺癌临床诊治技术的进展，未来MRI的功能将进一步拓展。对行前列腺mpMRI的患者进行长期随访，研究不同序列对最终临床结局的影响，才能确定MRI技术的真正效能［24］。

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Technical specifications of prostate multiparametric MRI based on Prostate Imaging Reporting and Data System Version 2

WANG Huihui， LI Wei， WANG Rui， GAO Ge， QIN Xiubo， ZHANG Xiaodong， WANG Xiaoying
（Department of Radiology， Peking University First Hospital， Beijing 100034， China）

Correspondence to： WANG Xiaoying E-mail： cjr.wangxiaoying@vip.163.com

Prostate Imaging Reporting and Data System Version 2 （PI-RADS V2） proposes the clinical considerations and technical specifications of multiparametric MRI （mpMRI） of prostate. This review summarizes the practical issues of preparation of prostate MRI， MR scanner and coils， and MR pulse sequences， etc.

Prostate cancer； Multiparametric magnetic resonance imaging； Prostate Imaging Reporting and Data System

R445.2

A

1008-617X（2016）02-0106-05

王霄英 E-mail：cjr.wangxiaoying@vip.163.com

2016-06-12）