经直肠超声联合多参数磁共振前列腺穿刺活检研究进展

陈天泽 朱芮 浦金贤,2*

1 苏州大学附属第一医院泌尿外科，苏州 215006

2 苏州市独墅湖医院泌尿外科，苏州215004

前列腺癌（prostate cancer，PCa）是男性最好发的恶性肿瘤之一［1］。随着人口老龄化以及成年人口的增加，我国前列腺癌的发病率持续上升［2］，年增长率高达2.75%，已成为男性第6 位常见的恶性肿瘤［3］。随着多参数磁共振（multiparametric magnetic resonance imaging，mpMRI） 技术的发展，mpMRI 在前列腺癌的主动监测以及前列腺穿刺活检中的作用愈发重要［4］。前列腺穿刺活检是诊断前列腺癌的金标准，制定标准的前列腺穿刺决策与流程，提高前列腺穿刺活检的准确性，可减少穿刺活检过程中并发症的发生。经直肠超声联合多参数磁共振（mpMRI-transrectal ultrasound，mpMRI-TRUS）靶向穿刺（target biopsy，TB） 联合系统穿刺（systmetic biopsy，SB）是目前主流的前列腺穿刺活检方式［5］。为此，本文综述了目前mpMRI-TRUS TB 联合SB 的方法选择以及技术改进，以期读者了解目前的最新进展。

1 技术特点与临床应用进展

mpMRI 在20 世纪80 年代首次被考虑用于PCa 诊断。随着mpMRI 技术的快速改进，弥散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）、动态对比增强成像（dynamic contrast-enhanced imaging，DCEI）和（或）或磁共振波谱成像（magnetic resonance spectroscopy imaging，MRSI）等序列的出现提高了前列腺癌的诊断准确性［6］。同时，在既往活检阴性且PSA 水平持续升高的患者中，在mpMRI 引导下靶向活检可显著提高PCa 的检出率［7］。

1.1 认知活检

认知活检（cognitive biopsy，COG-TB）是指穿刺前使用mpMRI 来识别感兴趣区域（region of interst，ROI），随后在经直肠超声（transrectal ultrasound，TRUS）引导下凭借术者记忆定位ROI，而不使用软件融合mpMRI 和TRUS 图像。该技术也被称为视觉引导活检或认知融合活检。术者通过mpMRI 确定ROI，然后使用解剖标志将病变位置与活检时TRUS 图像上的部位相关联。COG-TB 可通过经直肠或经会阴途径进行，然而经会阴入路的优点在于，TRUS 图像与术者脑中对前列腺的图像位置一致，更加有利于提高穿刺的精准度。

COG-TB 具有以下优点：⑴不需要额外的设备或软件，能够解决国内只有部分医学中心引进了mpMRI 经直肠超声软件融合活检系统的局限。⑵对于熟练的手术医师，认知活检流程快，耗时短，提升了穿刺效率。此外，Park 等［8］和Lee等［9］在前瞻性研究中发现，COG-TB 在识别有临床意义前列腺癌（clinically signifcant prostate cancer，csPCa）方面优于SB，两项研究的检出率分别为29.5%vs.9.8%和28.8%vs.3.5%。难点主要在于术者的技术。尽管TRUS 帮助手术医师认知前列腺图像，但是相较于更加依赖机器的MRI 经直肠超声软件融合活检系统以及mpMRI孔内引导活检系统，认知活检主要依靠手术医师在脑中将mpMRI 与TRUS 融合，从而识别ROI，虽然缺乏相关研究确定认知活检的学习曲线，但对于未经过训练的穿刺医师，认知活检是不适用的。

1.2 mpMRI 超声软件融合靶向活检

mpMRI 超声软件融合靶向活检依赖于不同厂家制造的mpMRI-TRUS 软件融合平台。穿刺流程包括：⑴操作者在手术前准确读取mpMRI并标记可疑的mpMRI 病变。⑵TRUS 矢状面发现内尿道口，与mpMRI 图像矢状面（T2WI 序列）吻合。⑶经直肠超声引导下穿刺ROI。

软件融合活检的优势在于：⑴专业的mpMRI-TRUS 融合TB 平台可以记录患者活检部位，包括TB 和SB，这对于主动检测患者的随访有利。⑵将mpMRI 发现的ROI 通过软件平台融合，这帮助了术者在TRUS 中明确穿刺靶点，避免了COG-TB 时病变与前列腺钙化阴影、良性前列腺增生等无法分辨的情况［10］。相比目前其他活检术式（COG-TB 与MRI 孔内引导活检），mpMRI-TRUS 融合TB 提供了良好的术中融合图像，成本较低，因此，联合SB 已成为部分医学中心的主流穿刺方式。

1.3 MRI 孔内引导活检

MRI 孔内引导活检（In-bore MRI-guided biopsy，MRGB）使用MRI 可视化引导活检针，通过初始mpMRI 的ROI 与术中MRI 的直接视觉相关性重新识别ROI，使用MRI 兼容的活检枪从每个ROI 中取出靶向核心。目前，出现了机器人辅助MRGB 技术，与采用标准手动MRGB 相比，具有更高的准确性，并缩短了手术时间［11］。同时，MRGB 具有穿刺针芯数少，可协助术者验证穿刺结果等优点。缺点是其成本以及MRI 扫描所需时间。此外，MRGB 不支持SB，这可能会导致潜在的PCa 漏诊，同时，同一患者多个ROI 的活检可能使每个病变的总手术时间增加10～15 min［12］。

1.4 三种术式的对比

一项Meta 分析比较了上述三种穿刺模式，没有发现三种模式对csPCa 检测的优势差异［13］。一项随机对照试验研究将234 例既往活检结果为阴性且mpMRI 阳性（PIRADS≥3）的患者随机分配至COG-TB、MRI 超声软件融合活检或MRGB组，结果表明诊断准确性无显著差异，csPCa 检测率分别为33.3%、34.2% 和33.5%［14］。 Arsov等［15］对210 例患者进行了随机分组，也未发现显著差异，MRBG 的csPCa 检测率为29%，MRI 超声软件融合活检的检测率为26%。尽管有研究比较了前列腺根治术后病理与穿刺活检病理结果，发现mpMRI-US 融合TB 联合SB 组（27.7%）与MRBG 组（13%）相比，国际泌尿病理协会（International Society of Urological Pathology，ISUP）等级升高更明显，证明MRGB 的在诊断PCa 方面更具优势［16］，但是，考虑其为单中心回顾性研究存在的潜在偏倚，其结论推广到一般实践中有待商榷。

2 与传统系统穿刺技术的对比

欧洲泌尿外科协会（European Association of Urology，EAU）建议在前列腺穿刺活检前进行mpMRI，如果影像学阳性（PI-RADS≥3），应随后进行TB 和SB。与传统的TRUS-SB 活检相比，mpMRI 引导下TB（PI-RADS 评分3～5 分）可增加csPCa 的检出率、减少活检芯数量［17，18］，同时减少无临床意义前列腺癌（clinical insignificant prostate cancer，CisPCa）检出率［17，19，20］。然而，一项前瞻性、多中心研究证明，SB 和TB 在检测ISUP 2级或更高级别PCa 方面没有差异，但是，两种技术结合SB 确诊的占14%，TB 确诊的占20%，而TB 联合SB 确诊的高达66%。因此，初始活检患者行mpMRI-TB 可提高对csPCa 的检测，但术者也不应忽略SB［21］。

91%的csPCa 病变在ROI 周围10 mm 内，其中，65%在ROI 内，26%在ROI 周围10 mm 的阴影内［22］。在mpMRI 可疑病变附近的前列腺扇区添加穿刺核心，可以检测到大多数csPCa，进而能够最大限度地减少穿刺针数、降低CisPCa 的检出率［23，24］。此外，Bryk 等［25］的研究指出，对于mpMRI 报告直径＜10 mm 的ROI，可以考虑对其同侧前列腺区域执行SB，从而提高csPCa 的检出率［25］。考虑到研究可能存在的异质性，MRI-TB联合同侧前列腺区域SB 方案还需要更多的多中心、前瞻性研究来证明其可行性。

3 影响临床诊疗策略选择的因素

3.1 mpMRI-TRUS TB 的学习曲线

操作者执行活检技术的经验是mpMRITRUS TB 联合SB 中csPCa 检测的独立预测因素，比值比高达2.40［26］。Meng 等［27］发现随着时间进展，重复穿刺患者病理的高升级率和癌症检出率提示mpMRI-TRUS TB 具有明显的学习曲线，手术经验的增加可减少csPCa 漏诊病例数［27］。Calio 等［28］的研究结果表明，在早期学习期后，与SB 相比，MRI 超声软件融合活检对csPCa 的检测率更高，对CisPCa 的检测率更低，证明学习曲线存在。Khushabu 等［29］通过计算存储在Artemis 平台上的计划和实际核心轨迹之间的距离来确定靶向活检的准确性，证明98 例靶向活检后准确率显著提高。Halstuch 等［30］结合手术时间与PIRADS 3 分ROI 检出率，证明经直肠和经会阴融合活检分别需要110 和125 例手术跨过学习曲线，这些与Bevill 等［31］的发现类似，活检针芯数随着MRI-TB 经验的增加而减少，在穿刺初始学习阶段（100 例）前，每个ROI 应考虑4～5 个核心穿刺，但此后每个ROI 仅需要3 个核心穿刺就足以达到满意的csPCa 检出率。在不同的医学中心，该结果可能不同，但术者仍可以考虑在跨过学习曲线后，单纯行TB 就可以达到令人满意的csPCa检出率，同时降低CisPCa 的检出率。

3.2 经会阴与经直肠途径

前列腺穿刺具有经直肠与经会阴途径两种途径。从并发症角度看，经直肠途径中由于肠道细菌进入前列腺、泌尿道或血液，导致感染发生率在1%～8%，严重的甚至可出现感染性休克。对于必须使用经直肠途径的医学中心，穿刺术前的聚维酮碘直肠准备，以及穿刺术后基于体液培养结果的预防性用药有助于减少患者的感染并发症［32］。研究表明经会阴与经直肠相比，其感染风险更低［32，33］。此外，出血（包括血尿与直肠出血）以及急性尿潴留亦是值得关注的术后并发症。在血尿方面，其发生主要与前列腺体积有关［34］。一项Meta 分析指出，经会阴途径显著降低了直肠出血和发热的风险，而两种途径在急性尿潴留和血尿方面没有明显差异［33］。目前，许多医学中心首选经会阴穿刺途径。然而，经会阴途径需要进一步的培训与设备，术者需要学习TRUS 与穿刺针芯的配准。

从癌症检出率角度看来，经会阴途径活检的csPCa 检出率高于经直肠途径，尤其是对于需要重复活检或模板定位活检的患者。Tu 等［35］的一项关于mpMRI-TRUS TB 对csPCa 检出率的Meta 分析指出经会阴活检的csPCa 检出率显著高于经直肠途径（62.2%vs.41.3%）。总之，结合目前的情况，经会阴穿刺活检是首选的术式。

3.3 活检芯数量的影响

穿刺活检芯数的增加会显著提高穿刺术后不良事件发生的风险［36］，目前对于活检芯数量的研究主要集中于TB 的活检核芯数量以及SB 的总体活检芯数量。

在SB 的活检核芯数量方面，目前已经证明，超过12 个的SB 活检核芯不会导致更佳的癌症检出率，但可能会导致更多的不良事件。同时，在进行mpMRI-TB 时减少SB 活检核芯的数量会导致csPCa 检测率降低［37］。

TB 方面，将TB 活检核芯数量增加到3～5个能够提高检测的灵敏度以及最高Gleason 分级组的癌症检出率［38］，但同时也增加不良事件的风险。另一方面，研究表明TB 获得的前两个活检核芯可检测到Gleason 评分最高病变，并在88%的病例中首先发现csCPa［39］。Beetz 等［40］发现，第一次MRI 靶向活检核芯的病理诊断准确率达73%，第二次检测准确率为15%，第三次检测准确率为9%。此外，当获得第四个或第五个MRI靶向活检核芯时，csPCa 的检测率无改善。总的来说，TB 活检核芯设置为3 个是最合适的。

4 新技术的发展和展望

4.1 前列腺特异性膜抗原正电子发射断层扫描靶向活检

前列腺特异性膜抗原（prostate-specific membrane antigen，PSMA）在大多数PCa 细胞上高度表达，并且与较高的PSA、较高的ISUP 等级以及较差的总生存期相关。一项纳入497 例患者的Meta 分析指出，前列腺特异性膜抗原正电子发射断层扫描靶向活检（prostate-specific membrane antigen-PET-TB，PSMA-PET-TB）/MRI-TB 检测csPCa 优于单独的MRI-TB 和PSMA-PETTB，而单独行PSMA-PET-TB 与单独行MRITB 对csPCa 的检测率无明显差异［41］，PSMAPET-TB 可作为MRI-TB 的补充［42］。 PSMA PET 和MRI 的组合相比比单独mpMRI 具有更好的准确性，灵敏度分别为89%和76%（P＜0.01），特异度分别为96% 和88%（P＜0.01）。在PIRADS 3 分的情况下，PSMA-PET/MRI-TB 提高了检测csPCa 的准确性［43］。尽管有研究表明，PSMA-PET-TB 联合SB 可能是一种更有效csPCa 的策略［44］，但由于PET/CT 对于csPCa 的检出率受其空间分辨率较低的限制，以及其潜在的价格成本与时间成本，主流穿刺方案仍是mpMRITRUS TB 联合SB。此外，考虑到未来高灵敏度的PET 断层扫描仪的广泛使用以及对癌症骨及软组织转移诊断的优势，PSMA-PET-TB 有望成为PCa 患者穿刺活检的常规选择。

4.2 机器人辅助活检

mpMRI-TRUS TB 具有较长的学习曲线以及手术时间长等缺点［27，30，45，46］，这也促进了机器人辅助（robot assisted，RA）活检技术的发展［47］。机器人辅助活检设备利用机器人手臂，提供穿刺针芯的三维（3D）靶向，确定穿刺针方向、穿刺深度和活检位置，并允许从相同部位进行所有活检［48］。Petov 等［49］在Meta 分析指出，RA-TB 和RA-SB 之间的csPCa 检出率、PCa 检出率和CisPCa 检出率无差异，对于RA 活检，最好的建议还是TB 联合SB，目前缺乏对比机器人与非机器人活检的前瞻性研究，然而，RA 活检值得研究，因为其可以减少活检期间的前列腺移位和变形，此外，其内置的系统算法可最大限度地减少探头移动，从而缩短活检时间（平均时间为4.42 min），因此RA 活检具有改变当前标准模式的巨大潜力。

mpMRI-TRUS TB 联合SB 已经成为前列腺穿刺活检的标准术式，作为一项诊断技术，其术式以及具体方案还需要进一步的研究。综合考虑目前穿刺现状，术者可考虑在经历足够的MRI超声软件融合活检或者MRGB 后，行经会阴COG-TB（3 芯）联合SB（12 芯），从而获得满意的癌症检出率以及减少不良事件的发生。