前列腺癌早期影像學診斷進展

孫健，趙學媛，于陽

天津市東麗區東麗醫院放射科，天津300300

前列腺癌（prostate cancer，PCa）作為中老年男性常見且高發惡性腫瘤之一，據2018年癌癥數據統計顯示，其居男性惡性腫瘤發病率首位，病死率則居第二位[1]。PCa在中國的發病率雖遠低于歐美國家，但隨著中國老齡化人口不斷增加，該疾病近十年發病率、病死率均呈快速增長趨勢，且在發達地區呈高發病狀態，而在農村生存率相對較低[2]。PCa癥狀差異相對較大，疾病早期、潛伏期及隱匿型PCa均無顯著臨床癥狀，導致其檢出率相對較低，臨床就診患者多處于疾病中晚期，導致疾病預后相對較差，部分學者研究證實在疾病早期得到明確的診斷，有望治愈該疾病[3‐4]。目前PCa診斷方式主要分為有創和無創兩類，常見檢查方式有影像學檢查、病理組織活檢、特異性抗原檢查等，但創傷性檢查會因醫師手法、經驗等存在一定誤診率，且部分對疼痛較敏感的患者也不愿接受有創檢查[5]。因此，PCa的疾病診斷一直是其研究的重點難點問題之一。現階段，臨床應用于PCa的早期影像學診斷技術主要有超聲檢查、計算機斷層掃描（CT）、磁共振成像（MRI）及其衍生技術。本研究現將各項PCa早期影像學診斷進展進行綜述。

1 CT成像技術

PCa高發于外周帶，使得常規平掃CT對其早期診斷價值有限，增強動脈掃描僅在動脈期呈明顯強化狀態，但CT成像技術對軟組織鑒別能力有限，導致其對PCa診斷準確率不高。隨著核醫學技術不斷發展，正電子發射斷層成像（positron emis‐sion tomography，PET）‐CT在腫瘤診治中優勢日益凸顯，其能較好地將功能顯像和解剖顯像結合，同時獲得腫瘤患者原發病灶和轉移病灶代謝及解剖學信息，對腫瘤組織進行精準定位[19]。PET‐CT作為目前無創影像學檢查新技術之一，顯像劑為18氟代脫氧葡萄糖（18F‐Fluorodeoxyglucose，18F‐FDG），其診斷基礎是通過其在體內分布情況，通過葡萄糖代謝水平反映組織攝取情況，而惡性腫瘤細胞分裂增殖速度相對較快，導致18F‐FDG出現異常攝取狀態，進一步診斷腫瘤組織的良惡性。近年有研究發現，PCa組織對葡萄糖攝取量低于其他惡性腫瘤，同時FDG會經腎臟排泄，導致其在膀胱內無法形成明顯的高度聚集病灶，且前列腺增生、前列腺炎性組織均會增加18F‐FDG攝取量，導致PET‐CT對PCa檢出率相對較低[20]。隨著研究的不斷深入，臨床可選擇的示蹤劑種類不斷增加，多項研究顯示68Ga前列腺特異性膜抗原（68Ga‐prostate‐specific membrane antigen，68Ga‐PSMA）作為新一代示蹤劑，有較強的親和力、快速血液清除、低背景活性優勢，使其在PCa診斷中具有較高的檢測效能[21‐22]。

2 MRI技術

MRI對軟組織分辨能力高于CT數倍，能敏感檢測出組織成分中含水量的變化，傳統1.5T、3.0T MRI是通過 T1加權成像（T1 weighted imaging，T1WI）、T2加權成像（T2 weighted imaging，T2WI）獲得病灶形態學信息，使其在PCa診斷中前景廣闊。MRI除常規平掃外，還延伸出系列功能成像技術，主要包括磁共振波譜成像（magnetic reso‐nance spectroscopic imaging，MRSI）、彌散加權成像（diffusion‐weighted imaging，DWI）、動態增強磁共振成像（dynamic contrast material‐enhanced MRI，DCE‐MRI）。

2.1 常規平掃

MRI常規平掃技術在20世紀80年代就已經被應用于PCa疾病診斷，主要診斷序列為T1WI、T2WI序列，因前列腺組織間細胞聯系較緊密，細胞間無充足空間保存液體蛋白等機制，導致使用T1WI序列檢查前列腺良、惡性病變均呈低信號；使用T2WI序列檢測PCa時影像學表現為高信號腺體內出現低信號病變，但前列腺中央帶、移行帶、尿道周圍腺組織均可呈現低信號，導致其辨別不易。因此，MRI常規平掃技術在PCa疾病診斷中具有一定局限性[23‐24]。

2.2 MRSI

MRSI的檢測原理與MRI類似，充分結合MRI技術和波譜學優勢，無創反映受檢部位物質代謝變化情況，可以在疾病早期發現其發生、發展情況，在PCa疾病診斷中可明確區分外囊和精囊侵襲狀況，使其逐漸成為PCa疾病診斷中不可替代的方案之一[25]。MRSI通過單個或多個體素點對組織新陳代謝情況進行評估，臨床常見且易于觀察的代謝產物主要有檸檬酸鹽（citrate，Cir）、膽堿（cho‐line，Cho）、肌酸（creatine，Cre）等。其中Cir是細胞線粒體內三羧酸循環代謝產物，主要參與精液組成，其在正常或增生前列腺組織中有較高含量，而癌變細胞分泌、濃縮能力明顯減弱或喪失，導致Cir含量較低；Cho主要參與細胞膜合成和降解，PCa組織細胞增殖周期短，使其細胞膜合成、降解均較活躍，導致在代謝過程中產生大量Cho及其復合物，故其在腫瘤組織中含量明顯高于正常組織；Cre主要參與體內能量代謝，在PCa與正常組織中含量無明顯差異。基于此項生理原理，可通過（Cre+Cho）/Cir比值進行前列腺病變診斷及鑒別診斷[26]。王瑞娟等[27]研究顯示，PCa應用MRSI診斷具有一定臨床價值，其能通過生化組織代謝信息，顯示PCa與正常組織間的差異，但對早期、較小及發生在中央腺體內的病灶診斷價值有限，同時受診斷儀器時間及空間分辨率影響，導致存在一定假陽性結果，臨床可通過聯合診斷降低誤診、漏診率。MRSI在PCa診斷中的主要優勢為較高的特異度和準確度，但其需長時間掃描，導致患者配合度欠佳，同時受磁場均勻性、病灶周圍組組飽和度要求等影響，導致其臨床普及相對困難。

2.3 DWI

DWI作為MRI中常用技術之一，主要通過檢查部位水分子擴散情況對疾病進行診斷，尤其是在腫瘤診斷中優勢明顯，隨著近年影像學設備和技術不斷發展，其在PCa診斷中的應用逐漸增加[28]。PCa組織中正常腺體已被損壞，限制其水分子擴散，使其表觀擴散系數值明顯低于正常組織，而DWI技術對組織中細胞水腫具有較高敏感性，對精準定位病灶具有重要臨床意義。因此，PCa早期癌灶水分子的運動受限，使得DWI呈高信號狀態。大量臨床研究顯示，DWI對 PCa診斷準確性較高[29‐31]。DWI診斷優勢主要體現在掃描時間短、受眾廣，因病變組織與正常組織間具有較高的對比度，導致其診斷靈敏度和特異度均較高，但診斷結果受敏感偽影重、圖像信噪比差等影響，導致存在較高的假陽性率。

2.4 DCE-MRI

惡性腫瘤組織新生微血管數量較多，且呈較高滲透性，同時腫瘤組織細胞間隙相對較寬，導致對比劑可經感興趣區迅速進入血管、細胞外間隙，并大量聚集于血漿、間質組織，DCE‐MRI技術則通過重復采集感興趣區序列圖片進行診斷[32]。DCE‐MRI技術可分為T1WIDCE‐MRI、T2WIDCE‐MRI序列，準確反映不同對比劑血流動力學改變，其中T1WIDCE‐MRI對細胞間隙對比劑較敏感，能清楚反映細胞間隙大小、微血管血流及滲透性；T2WIDCE‐MRI對血管內對比劑較敏感，主要反映組織血管容量及血流情況。因此，DCE‐MRI技術能通過呈現前列腺血管生成情況對前列腺組織良惡性狀況進行定量分析。近年有研究發現，DCE‐MRI技術受掃描條件影響較大，對比劑用量、成像序列、掃描設置等均會影響灌注值準確性，其在PCa診斷時檢查序列對患者直腸蠕動、連續膀胱充盈等敏感性較高，圖像質量易受患者各類運動影響而降低或失真[33‐34]。

3 超聲成像技術

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

CDUS主要是通過疑似病變區域收縮期峰值血流速度（peak systolic velocity，PSV）、阻力指數（resistance index，RI）完成對PCa的診斷[6]。前列腺組織間相互連接較為緊密，使其周圍供血組織相對較少，組織間及組織內血管小而細，血流速度相對較慢，故健康人群僅在前列腺包膜下、尿道附近組織存在彩色血液信號。前列腺組織惡性病變后會使病變區域產生大量新生毛細血管，并使腫瘤細胞貼附于異常生長的微細血管壁，導致細胞間隙周圍新生血管肌層發育不健全，形成動靜脈瘺，進而出現高速高阻的血流特征。近年諸多研究發現，CDUS技術對病變區微小血管血流流速檢測具有較高的敏感性，但對慢血流血管顯像結果不理想，當調高增益時易將正常血流信號當成陽性結果，同時其多種顏色混迭對血管連續性成像造成影響[7‐8]。

3.2 經直腸超聲（transrectal of ultrasound ，TRUS）

TRUS在前列腺疾病診斷中具有獨特的優勢，主要是將超聲探頭經肛門進入直腸，可更加清晰、直觀地觀察直腸壁鄰近前列腺組織，有利于準確診斷疾病[9]。隨著近年臨床經驗的積累和儀器分辨率不斷提升，TRUS技術在PCa臨床診斷中的優勢不斷擴大，其作為無創簡便操作之一，現已可大體上計算疑似病灶區大小。目前臨床將TRUS引導下穿刺活檢認定為PCa術前診斷的“金標準”，但PCa無特異性影像學表現，且受操作者技術和患者耐受力影響，導致TRUS檢查特異性和靈敏性均有限，同時穿刺本身為有創操作，存在腫瘤沿穿刺通道種植轉移的潛在風險[10]。

3.3 三維超聲

三維灰階超聲診斷PCa與二維超聲圖像類似，多表現為周緣區不規則低回聲結節，但前列腺各種良性病變也會表現出低回聲結節，使得二維TRUS診斷特異性較低。三維超聲則能通過橫斷面、矢狀面及冠狀面完成多平面成像，對病灶區域進行離體結構觀察，在更為精準定位病灶的同時清楚顯示其形態、體積，故使用該項診斷方式能提高PCa臨床分期準確性，但其對等回聲灶的檢測仍存在漏診率[11]。

3.4 超聲造影（contrast-enhance ultrasound ，CEUS）

隨著造影劑技術不斷發展，CEUS在PCa診斷中應用日益廣泛，該技術是一項無創檢查病灶血管及其血流灌注的方案。PCa生長發育階段會破壞血管生成素和其抑制素間平衡，導致腫瘤微血管形成，進而增加腫瘤血流信號，前列腺CEUS能清楚觀察其血流信息，有助于良惡性鑒別[12]。CEUS作為一項過渡技術，使無創觀察人體器官組織灌注信號成為可能，但其在PCa診斷中仍存在一定缺陷，至今尚未出臺其標準操作流程、診斷指標及相關標準。CEUS使用高頻探頭無法完全顯像，使用低頻探頭則無法辨明小病變區灌注信息[13‐14]。

3.5 超聲彈性成像（ultrasound elastography ，UE）

UE是近年興起的一種新型超聲診斷技術，該技術能探測到傳統超聲技術無法探測的腫瘤及擴散情況，其診斷基礎是根據不同組織間彈性系數不同，準確反映不同組織硬度，進而反映組織硬度、彈性與病變組織病理間的關系[15]。惡性腫瘤病灶中脂肪、腺體、纖維增生及腫瘤細胞等組織結構彈性系數差異較大，被腫瘤細胞侵犯的正常組織彈性硬度也發生明顯改變，使得UE技術在PCa診斷中也具有獨特的優勢[16]。UE技術診斷PCa也存在一定局限性，因患者前列腺炎導致鈣化改變局部硬度、過大體積前列腺超出彈性框等，均會對病灶區域硬度檢查造成影響。近年多項研究表明，將UE與其他技術相結合，能有效增加PCa診斷靈敏度、特異度和準確度[17‐18]。

綜上所述，CT、MRI、超聲檢查診斷PCa各具優勢，臨床可通過合理運用提高疾病早期診斷準確率，且隨著近年醫學影像學技術不斷發展，各項技術及其衍生技術均具有較廣闊的研究前景，臨床診斷過程中可綜合運用多項檢測手段，為患者提供更為科學的檢測結果。