前列腺癌早期影像学诊断进展

孙健，赵学媛，于阳

天津市东丽区东丽医院放射科，天津300300

前列腺癌（prostate cancer，PCa）作为中老年男性常见且高发恶性肿瘤之一，据2018年癌症数据统计显示，其居男性恶性肿瘤发病率首位，病死率则居第二位[1]。PCa在中国的发病率虽远低于欧美国家，但随着中国老龄化人口不断增加，该疾病近十年发病率、病死率均呈快速增长趋势，且在发达地区呈高发病状态，而在农村生存率相对较低[2]。PCa症状差异相对较大，疾病早期、潜伏期及隐匿型PCa均无显著临床症状，导致其检出率相对较低，临床就诊患者多处于疾病中晚期，导致疾病预后相对较差，部分学者研究证实在疾病早期得到明确的诊断，有望治愈该疾病[3‐4]。目前PCa诊断方式主要分为有创和无创两类，常见检查方式有影像学检查、病理组织活检、特异性抗原检查等，但创伤性检查会因医师手法、经验等存在一定误诊率，且部分对疼痛较敏感的患者也不愿接受有创检查[5]。因此，PCa的疾病诊断一直是其研究的重点难点问题之一。现阶段，临床应用于PCa的早期影像学诊断技术主要有超声检查、计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）及其衍生技术。本研究现将各项PCa早期影像学诊断进展进行综述。

1 CT成像技术

PCa高发于外周带，使得常规平扫CT对其早期诊断价值有限，增强动脉扫描仅在动脉期呈明显强化状态，但CT成像技术对软组织鉴别能力有限，导致其对PCa诊断准确率不高。随着核医学技术不断发展，正电子发射断层成像（positron emis‐sion tomography，PET）‐CT在肿瘤诊治中优势日益凸显，其能较好地将功能显像和解剖显像结合，同时获得肿瘤患者原发病灶和转移病灶代谢及解剖学信息，对肿瘤组织进行精准定位[19]。PET‐CT作为目前无创影像学检查新技术之一，显像剂为18氟代脱氧葡萄糖（18F‐Fluorodeoxyglucose，18F‐FDG），其诊断基础是通过其在体内分布情况，通过葡萄糖代谢水平反映组织摄取情况，而恶性肿瘤细胞分裂增殖速度相对较快，导致18F‐FDG出现异常摄取状态，进一步诊断肿瘤组织的良恶性。近年有研究发现，PCa组织对葡萄糖摄取量低于其他恶性肿瘤，同时FDG会经肾脏排泄，导致其在膀胱内无法形成明显的高度聚集病灶，且前列腺增生、前列腺炎性组织均会增加18F‐FDG摄取量，导致PET‐CT对PCa检出率相对较低[20]。随着研究的不断深入，临床可选择的示踪剂种类不断增加，多项研究显示68Ga前列腺特异性膜抗原（68Ga‐prostate‐specific membrane antigen，68Ga‐PSMA）作为新一代示踪剂，有较强的亲和力、快速血液清除、低背景活性优势，使其在PCa诊断中具有较高的检测效能[21‐22]。

2 MRI技术

MRI对软组织分辨能力高于CT数倍，能敏感检测出组织成分中含水量的变化，传统1.5T、3.0T MRI是通过 T1加权成像（T1 weighted imaging，T1WI）、T2加权成像（T2 weighted imaging，T2WI）获得病灶形态学信息，使其在PCa诊断中前景广阔。MRI除常规平扫外，还延伸出系列功能成像技术，主要包括磁共振波谱成像（magnetic reso‐nance spectroscopic imaging，MRSI）、弥散加权成像（diffusion‐weighted imaging，DWI）、动态增强磁共振成像（dynamic contrast material‐enhanced MRI，DCE‐MRI）。

2.1 常规平扫

MRI常规平扫技术在20世纪80年代就已经被应用于PCa疾病诊断，主要诊断序列为T1WI、T2WI序列，因前列腺组织间细胞联系较紧密，细胞间无充足空间保存液体蛋白等机制，导致使用T1WI序列检查前列腺良、恶性病变均呈低信号；使用T2WI序列检测PCa时影像学表现为高信号腺体内出现低信号病变，但前列腺中央带、移行带、尿道周围腺组织均可呈现低信号，导致其辨别不易。因此，MRI常规平扫技术在PCa疾病诊断中具有一定局限性[23‐24]。

2.2 MRSI

MRSI的检测原理与MRI类似，充分结合MRI技术和波谱学优势，无创反映受检部位物质代谢变化情况，可以在疾病早期发现其发生、发展情况，在PCa疾病诊断中可明确区分外囊和精囊侵袭状况，使其逐渐成为PCa疾病诊断中不可替代的方案之一[25]。MRSI通过单个或多个体素点对组织新陈代谢情况进行评估，临床常见且易于观察的代谢产物主要有柠檬酸盐（citrate，Cir）、胆碱（cho‐line，Cho）、肌酸（creatine，Cre）等。其中Cir是细胞线粒体内三羧酸循环代谢产物，主要参与精液组成，其在正常或增生前列腺组织中有较高含量，而癌变细胞分泌、浓缩能力明显减弱或丧失，导致Cir含量较低；Cho主要参与细胞膜合成和降解，PCa组织细胞增殖周期短，使其细胞膜合成、降解均较活跃，导致在代谢过程中产生大量Cho及其复合物，故其在肿瘤组织中含量明显高于正常组织；Cre主要参与体内能量代谢，在PCa与正常组织中含量无明显差异。基于此项生理原理，可通过（Cre+Cho）/Cir比值进行前列腺病变诊断及鉴别诊断[26]。王瑞娟等[27]研究显示，PCa应用MRSI诊断具有一定临床价值，其能通过生化组织代谢信息，显示PCa与正常组织间的差异，但对早期、较小及发生在中央腺体内的病灶诊断价值有限，同时受诊断仪器时间及空间分辨率影响，导致存在一定假阳性结果，临床可通过联合诊断降低误诊、漏诊率。MRSI在PCa诊断中的主要优势为较高的特异度和准确度，但其需长时间扫描，导致患者配合度欠佳，同时受磁场均匀性、病灶周围组组饱和度要求等影响，导致其临床普及相对困难。

2.3 DWI

DWI作为MRI中常用技术之一，主要通过检查部位水分子扩散情况对疾病进行诊断，尤其是在肿瘤诊断中优势明显，随着近年影像学设备和技术不断发展，其在PCa诊断中的应用逐渐增加[28]。PCa组织中正常腺体已被损坏，限制其水分子扩散，使其表观扩散系数值明显低于正常组织，而DWI技术对组织中细胞水肿具有较高敏感性，对精准定位病灶具有重要临床意义。因此，PCa早期癌灶水分子的运动受限，使得DWI呈高信号状态。大量临床研究显示，DWI对 PCa诊断准确性较高[29‐31]。DWI诊断优势主要体现在扫描时间短、受众广，因病变组织与正常组织间具有较高的对比度，导致其诊断灵敏度和特异度均较高，但诊断结果受敏感伪影重、图像信噪比差等影响，导致存在较高的假阳性率。

2.4 DCE-MRI

恶性肿瘤组织新生微血管数量较多，且呈较高渗透性，同时肿瘤组织细胞间隙相对较宽，导致对比剂可经感兴趣区迅速进入血管、细胞外间隙，并大量聚集于血浆、间质组织，DCE‐MRI技术则通过重复采集感兴趣区序列图片进行诊断[32]。DCE‐MRI技术可分为T1WIDCE‐MRI、T2WIDCE‐MRI序列，准确反映不同对比剂血流动力学改变，其中T1WIDCE‐MRI对细胞间隙对比剂较敏感，能清楚反映细胞间隙大小、微血管血流及渗透性；T2WIDCE‐MRI对血管内对比剂较敏感，主要反映组织血管容量及血流情况。因此，DCE‐MRI技术能通过呈现前列腺血管生成情况对前列腺组织良恶性状况进行定量分析。近年有研究发现，DCE‐MRI技术受扫描条件影响较大，对比剂用量、成像序列、扫描设置等均会影响灌注值准确性，其在PCa诊断时检查序列对患者直肠蠕动、连续膀胱充盈等敏感性较高，图像质量易受患者各类运动影响而降低或失真[33‐34]。

3 超声成像技术

3.1 彩色多普勒超声（color doplar ultrasound，CDUS）

CDUS主要是通过疑似病变区域收缩期峰值血流速度（peak systolic velocity，PSV）、阻力指数（resistance index，RI）完成对PCa的诊断[6]。前列腺组织间相互连接较为紧密，使其周围供血组织相对较少，组织间及组织内血管小而细，血流速度相对较慢，故健康人群仅在前列腺包膜下、尿道附近组织存在彩色血液信号。前列腺组织恶性病变后会使病变区域产生大量新生毛细血管，并使肿瘤细胞贴附于异常生长的微细血管壁，导致细胞间隙周围新生血管肌层发育不健全，形成动静脉瘘，进而出现高速高阻的血流特征。近年诸多研究发现，CDUS技术对病变区微小血管血流流速检测具有较高的敏感性，但对慢血流血管显像结果不理想，当调高增益时易将正常血流信号当成阳性结果，同时其多种颜色混迭对血管连续性成像造成影响[7‐8]。

3.2 经直肠超声（transrectal of ultrasound ，TRUS）

TRUS在前列腺疾病诊断中具有独特的优势，主要是将超声探头经肛门进入直肠，可更加清晰、直观地观察直肠壁邻近前列腺组织，有利于准确诊断疾病[9]。随着近年临床经验的积累和仪器分辨率不断提升，TRUS技术在PCa临床诊断中的优势不断扩大，其作为无创简便操作之一，现已可大体上计算疑似病灶区大小。目前临床将TRUS引导下穿刺活检认定为PCa术前诊断的“金标准”，但PCa无特异性影像学表现，且受操作者技术和患者耐受力影响，导致TRUS检查特异性和灵敏性均有限，同时穿刺本身为有创操作，存在肿瘤沿穿刺通道种植转移的潜在风险[10]。

3.3 三维超声

三维灰阶超声诊断PCa与二维超声图像类似，多表现为周缘区不规则低回声结节，但前列腺各种良性病变也会表现出低回声结节，使得二维TRUS诊断特异性较低。三维超声则能通过横断面、矢状面及冠状面完成多平面成像，对病灶区域进行离体结构观察，在更为精准定位病灶的同时清楚显示其形态、体积，故使用该项诊断方式能提高PCa临床分期准确性，但其对等回声灶的检测仍存在漏诊率[11]。

3.4 超声造影（contrast-enhance ultrasound ，CEUS）

随着造影剂技术不断发展，CEUS在PCa诊断中应用日益广泛，该技术是一项无创检查病灶血管及其血流灌注的方案。PCa生长发育阶段会破坏血管生成素和其抑制素间平衡，导致肿瘤微血管形成，进而增加肿瘤血流信号，前列腺CEUS能清楚观察其血流信息，有助于良恶性鉴别[12]。CEUS作为一项过渡技术，使无创观察人体器官组织灌注信号成为可能，但其在PCa诊断中仍存在一定缺陷，至今尚未出台其标准操作流程、诊断指标及相关标准。CEUS使用高频探头无法完全显像，使用低频探头则无法辨明小病变区灌注信息[13‐14]。

3.5 超声弹性成像（ultrasound elastography ，UE）

UE是近年兴起的一种新型超声诊断技术，该技术能探测到传统超声技术无法探测的肿瘤及扩散情况，其诊断基础是根据不同组织间弹性系数不同，准确反映不同组织硬度，进而反映组织硬度、弹性与病变组织病理间的关系[15]。恶性肿瘤病灶中脂肪、腺体、纤维增生及肿瘤细胞等组织结构弹性系数差异较大，被肿瘤细胞侵犯的正常组织弹性硬度也发生明显改变，使得UE技术在PCa诊断中也具有独特的优势[16]。UE技术诊断PCa也存在一定局限性，因患者前列腺炎导致钙化改变局部硬度、过大体积前列腺超出弹性框等，均会对病灶区域硬度检查造成影响。近年多项研究表明，将UE与其他技术相结合，能有效增加PCa诊断灵敏度、特异度和准确度[17‐18]。

综上所述，CT、MRI、超声检查诊断PCa各具优势，临床可通过合理运用提高疾病早期诊断准确率，且随着近年医学影像学技术不断发展，各项技术及其衍生技术均具有较广阔的研究前景，临床诊断过程中可综合运用多项检测手段，为患者提供更为科学的检测结果。