前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)是一种对中老年男性危害巨大的恶性疾病。近年来,确诊PCa的患者逐渐增加,其发病率呈明显增长趋势。据统计,2018年世界新增PCa病例近130万例,死亡35.9万人,发病率约为男性癌症总体发病率的13.5%,排在第二位[1]。虽然PCa发病率高,但进展缓慢,早期诊断和早期治疗可获得较好的疗效、改善预后,提高病人的日常生活质量[2]。前列腺癌常规检查方法包括直肠指诊、前列腺特异性抗原(PSA)以及经直肠超声(TRUS)和多参数磁共振成像(mpMRI)等。随着前列腺癌诊断设备及技术的不断发展、操作方法的不断改进,多种融合技术出现在人们视野,为广大患者提供了多种有效的检测手段。
1 穿刺活检途径根据欧洲泌尿协会的PCa诊疗指南[3],目前确诊PCa最准确的方法为前列腺穿刺活检,主要有经会阴(Transperineal,TP)和经直肠(Transrectal,TR)两种穿刺途径,经会阴途径疼痛率较高,而经直肠途径有着较高的感染发生率[4]。Xiang等[5]回顾分析3 278例前列腺穿刺病例,结果显示两种途径的检出率一致,在出现急性尿潴留和血尿等并发症方面,二者并无差异(P>0.05)。会阴途径穿刺患者未见直肠出血和发热的并发症发生,但会增加患者疼痛。Pradere等[6]的一项包含16 941例病例的荟萃分析显示:经会阴入路可降低直肠出血及感染的发生率。由于TR活检后患者死亡和局部败血症发生率达到10%,而TP术后感染率接近0,故在许多国家启动了以TP活检完全代替TR活检的TRexit计划,该计划目前已在英国完成,推荐尽早在全球范围启动[7]。
2 穿刺针数Hodge等[8]于1989年首次提出用系统性6针穿刺活检法来诊断PCa,此后很多研究都将穿刺活检作为诊断PCa的主要方法。随后越来越多学者认为增加穿刺针数有利于减少漏诊、提高阳性率。如杨凌博等[9]通过回顾性分析126例分别接受6、10、12针法行前列腺穿刺的疑似PCa患者发现,3组病人的阳性率分别为42.9%、58.8%、62.0%。因此穿刺针数逐渐上升,从8、10、12至14针,最后发展到22针以上的饱和穿刺技术[10],但后续多项研究表明,穿刺针数超过10针后,阳性率并无明显提升。如陈新等[11]对90例患者研究得出10针法穿刺和13针法穿刺的阳性率相似,10针法的阳性率为38%, 13针法的阳性率为40%,二者并无显著性差异。此外,Hwang等[12]利用不同体积的前列腺硅胶模型进行穿刺比较,结果表明前列腺穿刺阳性率可能与前列腺体积有关,故其认为确定前列腺穿刺针数时,应将前列腺容积纳入指导因素。
3 超声(US)技术对前列腺穿刺的指导作用 3.1 经直肠超声引导的前列腺系统穿刺活检(TRUS-SB)TRUS引导下的前列腺穿刺具有操作简便、经济、易于推广的特点,一直是临床诊断PCa的重要影像学技术。由于PCa初期结节体积小,呈散发性,而且一部分的癌结节呈现等回声,故难以明确显示,所以TRUS指导的前列腺活检一般选用系统穿刺法,但该方法漏诊率高,反复多次穿刺也不能有效提高检出率,且还会增加术后并发症的发生率[13]。有报道称,TRUS引导下的前列腺穿刺对PCa的检出率约为20%-35%,是一种快速、经济、高效且耐受性良好的技术,但其诊断效能仍有待提高[14]。
3.2 经直肠超声造影(Contrast-Enhanced Transrectal Ultrasound, CETRUS)PCa的癌细胞生长依赖于肿瘤血管生成,CETRUS时造影剂随血液循环迅速到达血管丰富的病灶部位,能检测常规经直肠超声不能分辨的微血管,并根据增强程度区分前列腺良性、恶性结节[15]。刘双艳等[16]研究表明,应用超声造影进行前列腺检查时,造影剂随血流达到外周带PCa病灶,病灶的初始增强时间和达到峰值所需时间均快于外周带良性病变和其余正常的外周带,且峰值强度较二者更高。Zhao等[15]研究发现,CETRUS评分的接收者操作特征(ROC)曲线分析显示CETRUS评分的曲线下面积(AUC)为0.89(95%CI:0.85-0.92),表明患者的CETRUS评分可用于区分前列腺癌与良性前列腺增生(BPH),且将CETRUS得分≥2作为何时进行活检的阈值可以安全地避免12.1%(42/347)的阴性患者过度活检。孔凡雷等[17]对900例拟诊PCa患者进行系统10点法穿刺(常规组)和超声造影减针靶向穿刺(造影组)对比研究,结果显示超声造影减针靶向穿刺可减少穿刺针数,提高普通超声检查无异常的患者的前列腺癌检出率(P < 0.05),同时减少并发症的发生。
3.3 超声弹性成像(Ultrasonic Elastography,UE) 技术早期PCa病变部分的质地和硬度即可发生显著变化,癌组织的硬度高于正常组织。UE通过计算整个目标组织的剪切波速度来绘制组织硬度(杨氏模量)估计值的参数化图像,从而实时将较硬的恶性组织与前列腺的良性区域区分开[18]。Fu等[19]把经直肠UE与磁共振成像(MRI)进行比较发现,对于有临床意义的PCa,UE的诊断能力略高于MRI (P=0.013)。张贵平等[20]对110例疑诊为PCa的患者分别进行TRUS引导下系统穿刺活检和UE引导下靶向穿刺活检,结果显示TRUS引导下系统穿刺活检阳性率显著低于UE引导下靶向穿刺活检阳性率[18.77% (153/815) vs 51.33%(116/226),P < 0.001],TRUS引导下系统穿刺活检诊断PCa的敏感性、特异性、准确性和阳性/阴性预测值均显著低于UE引导下靶向穿刺活检(P < 0.05或P < 0.001)。UE引导下靶向穿刺活检术利用对目标病变的定点穿刺原理,不仅提高了穿刺活检的阳性率,而且也提高了PCa患者的检出率。
4 磁共振成像在前列腺穿刺活检中的运用Hricak等[21]于1983年首次描述了MRI在诊断前列腺疾病中的临床价值。相较计算机体层成像(CT)和正电子发射型计算机断层显像(PET),骨盆对MRI影响有限,因此MRI能更准确地显示前列腺的局部精细解剖。MRI包括多种成像序列,在前列腺疾病诊断中推荐使用的磁共振序列包括T1加权成像(T1WI)、T2加权成像(T2WI)、扩散加权成像(DCE)以及动态增强磁共振(DCE)。PCa的典型表现为T2高信号外周带的低信号病灶,成像效果优于其他成像检查[22]。
4.1 MRI-TRUS认知融合穿刺活检(Cognitive Fusion Biopsy,CFB)MRI-TRUS CFB首先用磁共振对前列腺进行成像得到感兴趣区(Region of Interest,ROI),接着在实时TRUS的引导下对MRI提示的每个ROI均进行穿刺。有报道对183例疑诊PCa患者进行穿刺活检,结果运用CFB技术的阳性检出率高于TRUS-SB技术(x2 =4.117,P=0.042),在灵敏度、准确率方面CFB技术明显更高(P < 0.05),且漏诊率较低(P < 0.05)[23]。Rouvière等[24]研究显示,早期PCa中有1/3是仅能通过一种活检技术检测出来的,如果仅进行系统活检,漏检率为7.6%,若仅进行靶向活检,漏检率为5.2%。表明活检前进行mpMRI扫描,通过MRI引导,将靶向穿刺(TB)与系统穿刺(SB)两种技术结合起来可以提高检测效率。CFB操作简便、设备要求不高、成本相对较低,故容易在临床上推广。但该技术无相应软件对图像进行加工处理,受操作者的临床经验及对前列腺局部解剖熟悉度等因素的影响,在对ROI取样时有潜在主观错误的可能。
4.2 MRI引导下的靶向穿刺活检(in-bore MRI Tar-get Biopsy,MRI-TB)MRI-TB在对患者进行MRI检查时,预先对前列腺进行T2WI扫描,显示病灶部位,再将实时扫描的T2WI数据跟前面扫描得到的数据相融合,接着在ROI上进行靶向活检。这种技术的优势是可实时显示穿刺针的进针深度及部位,显像病灶位置,提供精准定位,进而明显减少穿刺的针数。Baccaglini等[25]在一项荟萃分析中得出,在ROC曲线中,MRI-TB组和SB组的AUC分别为0.99和0.92(P < 0.001),与系统穿刺(SB)相比,MRI -TB的活检阳性结果更佳。Baboudjian等[26]回顾分析306例可疑PCa患者发现,MRI -TB、SB和两者联合活检中PCa的检出率分别为58.3%、65.0%和71.2%(P=0.02),提示在常规TRUS-SB的基础上引入MRI靶向活检能够提高PCa的检出率。但MRI引导下穿刺活检存在耗时长、步骤烦琐、对设备要求高等缺点,难以在临床上广泛应用。
4.3 MRI-TRUS图像融合靶向穿刺活检(Fusion Target Biopsy,FUS-TB)MRI-TRUS图像融合靶向穿刺活检将磁共振扫描的DICOM数据输入超声仪器,然后通过点面配对的方法将磁共振与超声图像进行融合,标记可疑PCa病灶进行靶向穿刺活检,从而提高穿刺的准确性。MRI和TRUS两者前列腺图像的对应性是决定可疑病变靶点穿刺准确性的首要因素。Aslan等[27]对457例患者进行穿刺,其中127名患者行靶向活检(TB)联合系统穿刺(SB),330名患者行常规TRUS-SB),结果显示TB、TB+SB和TRUS-SB的PCa检出率分别为67.0%、75.7%和51.2%,提示联合靶向活检比TRUS-SB准确性更高。Kasivisvanathan等[28]在一项包含500个病例的多中心随机试验中发现,FUS-TB组检出率明显优于TRUS组(38%vs 26%,P=0.005),且按活检针计算,FUS-TB组阳性率远高于TRUS组[43.64%(422/967) vs 18.47%(515/2788)]。李宇栋等[29]也证实FUS -TB技术的引入可获得更高的PCa阳性率。临床上,对于无临床意义PCa的过度诊疗一直备受关注,应用MRI-TRUS融合技术不仅可提高临床上有意义的癌症的检出率,而且还可以减少对临床无意义PCa的检测[30]。此外,采用机器人代替人工穿刺的MRI引导下立体定向机器人辅助靶向前列腺穿刺的最新技术[31]已经出现,临床医师可远程操控机器人进行穿刺,以减少穿刺时间并提高阳性率。
4.4 穿刺活检术在检测PI-RADS v2评分小于3分的PCa中的作用前列腺mpMRI技术基于前列腺成像报告和数据系统版本2 (Prostate Imaging Reporting and Data System version 2,PI-RADS v2),通过报告怀疑分数(基于1-5分制)来标准化MRI解释PCa的评分标准,为可疑PCa提供临床管理指南。一般认为,当PI-RADS v2评分小于3分时,PCa的可能性较低[32]。张宇等[33]认为,依靠PI-RADS评分单一指标很可能漏诊部分PCa,其通过筛选纳入273名PI-RADS v2评分<3分且有活检指征的患者,采用24针饱和穿刺法进行标本取样,病理结果显示,PCa的检出率达到21.6%(59/273),其中具有临床意义的前列腺癌(CSPCa)检出率为7.3%(20/273)。赵福永等[34]研究的符合前列腺穿刺指征的患者中,仅有11.2%(302/2588)的患者的磁共振PI-RADS v2评分<3分,病理结果为恶性的患者共有1 259名,其中仅6.6%(83/1259)的患者的PI-RADS v2评分<3分,83例患者均为局限性PCa,而且多达48%(40/83)的患者为临床无显著意义PCa。故前列腺穿刺可有效降低PI-RADS v2低评分PCa患者的漏诊率,预防不良后果。同时,因低评分患者阳性率较低,也可能导致过度诊疗问题,需要结合其他检查结果以及患者个体情况综合考虑。
5 展望早期PCa结节较小,且其发生呈多灶性,部分结节在超声显示下呈等回声结节,磁共振成像对诊断早期PCa有着较高的特异性,采用多种成像相结合的方式,可提高PCa筛查的检出率, 但最终确诊手段终究是要通过穿刺活检的方式来明确组织病理类型。目前,绝大多数的穿刺操作都由专科医师进行。由于受工作年限及个人思维方式的影响,每个医师的穿刺技术水平不尽相同,可能会造成穿刺结果的偏差。应用机器人代替人工穿刺的方式可尽可能地避免人为因素的影响。mpMRI在PCa诊断、临床分期、治疗后复发评估等方面显示出独特的优势,已成为PCa诊断和治疗中重要的影像学检查。而TRUS简便、可实时提供前列腺图像,两者在诊断PCa上都有其优缺点,联合使用有助于提高PCa的检出率。MRI-TRUS认知融合穿刺活检(CFB)简单快速、对设备要求不高、成本可控,便于临床实施。MRI-TRUS图像融合靶向穿刺活检(FUS-TB) 技术采用MRI-TRUS联合穿刺设备,既弥补了MRI-TB高耗时、成本昂贵的缺点,也避免了CFB人为主观因素的影响。随着我国经济的发展以及医疗水平的不断提高,FUS-TB将逐步得到推广。但是,单独靶向穿刺尚不能取代常规系统穿刺,以常规系统穿刺为基础、靶向穿刺为重要补充,是前列腺穿刺活检术的趋势。
此外,临床上接受PCa穿刺术的病人中,尚有一定比例的阴性患者,这不仅损害了患者的身心健康,还造成了医疗资源的浪费。PCa越往后期发展,PSA的水平就越高[35],因此临床上不仅要完善影像学检查,还要检测患者的血清PSA水平。临床医师通过综合评估来决定患者是否需要进行穿刺活检术,可在一定程度上避免过度医疗,同时提高穿刺活检的检出率。
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