前列腺癌(prostate cancer,PCa)是男性常见的恶性肿瘤之一。世界范围内,PCa患病率居男性恶性肿瘤第2位[1]。我国PCa的患病率虽然远低于欧美国家,但近年来呈显著增长趋势。根据2013年的调查结果,1998年至2008年我国男性PCa患病率年均增加12.07%[2]。PCa的早期诊断、定位、分期、预测侵袭性、随访检查等对指导选择治疗方案和提高患者预后均意义重大,影像检查在这些方面发挥着重要作用。
目前,PCa的主要影像检查方法有经直肠超声检查(transrectal ultrasonography,TRUS)、CT、MRI、核素骨扫描等。超声多用于PCa的筛查。对于突破包膜的PCa患者,CT可以辅助诊断。核素骨扫描则常用于判断PCa骨转移情况。MRI是目前公认的诊断PCa最好的影像检查方法[3]。为了规范PCa MR检查和诊断标准,经相关专家多次讨论,达成以下共识,希望对PCa的MR检查和诊断起到规范和指导作用。因本共识是相关专家结合自己的临床经验和现有的文献报道制定,尚缺乏严格按照循证医学要求设计的大样本、多中心临床观察结果资料的支持。因此,待相关的临床资料完善后,将进一步完善修订。
患者适度充盈膀胱。膀胱过度充盈会引起波动伪影,膀胱排空后不利于观察前列腺与膀胱壁的关系及膀胱壁受累情况。患者取仰卧位,中心线位于耻骨联合上方。
要保证图像质量,前列腺MRI检查需要场强至少达到1.5 T,并应用盆腔专用相控阵线圈或心脏线圈,相控线圈通道数需≥16[4]。1.5 T MR若联合使用直肠内线圈和体部相控阵线圈能够显著提高图像质量及PCa局部分期的准确性[5,6]。3.0 T MR应用盆腔相控阵线圈,能够获得良好的图像质量,可不必使用直肠内线圈[6]。
前列腺MRI检查以小视野为主,以保证图像高分辨率,范围包括前列腺和精囊。包括盆腔的大视野、大范围轴面扫描主要用于观察PCa盆腔和淋巴结转移情况。如病变范围较大或需发现转移灶,应考虑使用包括盆腔的大视野扫描方案,便于显示盆腔转移情况。
轴面T2WI需扫描轴面抑脂和不抑脂序列,DWI需要行抑脂扫描。
活检后出血会影响PCa的诊断和定位。因此,若先行前列腺穿刺活检,则穿刺活检与MRI检查至少间隔4~ 6周[7]。在我国,多数前列腺MRI检查在活检之前进行,故受出血影响较小。
多参数MRI(multi-parametric MRI,Mp-MRI)指常规序列结合功能序列的MRI检查[8]。常规序列主要是指T1WI、T2WI,功能序列主要包括DWI、MRS和动态对比增强MR成像(dynamic contrast-enhanced MRI,DCE-MRI)等。高分辨率T2WI联合2个以上功能序列的Mp-MRI,可明显提高PCa诊断的敏感度和特异度[9]。Mp-MRI中,MRS检查时间长,DCE-MRI需要注射对比剂。因此,实际工作中医师应根据临床需要选择适当的扫描组合模式。
T1WI+T2WI+DWI+DCE-MRI[11]。适用条件:常规扫描无其他异常的可疑PCa患者,以及穿刺活检阴性患者。
可用于肿瘤的定位、诊断和分期[15]。但T2WI不宜单独使用,需结合其他功能序列,以提高PCa诊断的敏感度和特异度。T2WI组织对比度好,能够清晰观察前列腺各区带和包膜解剖结构。外周带PCa表现为正常高信号的外周带内出现低信号灶[13]。但外周带低信号对PCa的诊断特异性低,其他良性病变如急慢性前列腺炎、瘢痕、放化疗后改变等也可表现为低信号。由于中央腺体组织信号的掩盖及良性前列腺增生的干扰,单纯T2WI难以鉴别移行带内的PCa,需结合其他序列。移行带PCa T2WI上可呈"透镜样"或"水滴样"改变[4]。
DWI可检测细胞内、外水分子的扩散运动,并通过测定癌灶ADC值定性和定量评估PCa。DWI一般采用单次激发自旋回波平面回波成像(single-shot echo planar imaging,SS-EPI)序列,检查时间短。因此,DWI可以作为患者MRI检查的常规序列。T2WI结合DWI能明显提高PCa诊断的敏感度和特异度[11,16,17]。PCa组织水分子扩散运动受限,在DWI上表现为高信号,并且ADC值下降,从而与非肿瘤组织鉴别[18]。适宜的b值能提高DWI图像质量,b值越高,对比度越高,同时减低了T2穿透效应;不足之处是信噪比降低,结构变形和磁敏感伪影加重[19]。推荐b值800~1 000 s/mm2。
ADC值与Gleason评分呈负相关[20],通过ADC值可以无创评估肿瘤的侵袭性,能够鉴别高分化癌和中低分化癌,指导临床医师为患者制定个性化的治疗方案。ADC值受扫描序列、b值、扫描参数及设备多种因素的影响。目前,尚未就鉴别前列腺高分化癌灶和中、低分化癌灶的ADC界值形成统一意见。
DCE是无创评估肿瘤血管生成的常见方法,可以通过定性、半定量、定量等客观指标来评价病灶的血液动力学特征和代谢特征[21,22]。T2WI联合DWI和DCE-MRI在PCa的定位、分期和复发的检出中具有优势。PCa病灶血管数量生成增加,血管通透性增高,DCE-MRI表现为快速强化快速廓清,而非肿瘤组织则表现为早期强化缓慢廓清。但部分PCa强化不明显,DCE不能发现这部分病灶。
DCE-MRI扫描后,依据原始图像可以绘制时间-信号强度曲线。PCa多为"流出型"曲线;前列腺增生多为"流入型"曲线;PCa和前列腺增生都可以表现为"平台型"曲线。
DCE定量分析是通过测量转运常数(Ktrans)、血管外细胞外间隙体积百分数(Ve)及速率常数(kep)定量分析肿瘤血管的特性[23]。这些参数在PCa的诊断和分级方面有可能提供价值信息[24,25],但尚处于初步研究阶段。
MRS能够评估前列腺组织的生化代谢变化,用于PCa定位、肿瘤复发的检测,并为评估PCa的侵袭性提供参考。不足之处是,MRS检测耗时长,ROI不宜太小,对磁场均匀性要求高。正常前列腺组织中枸橼酸盐(citrate,Cit)浓度较高,而胆碱(choline,Cho)及肌酸(crtine, Cr)浓度相对较低。PCa的Cho浓度升高,Cit浓度降低。因Cre峰和Cho峰邻近,两者不易区分,常用Cho+Cre/Cit的比值(CC/C值)来判断病灶恶性程度。PCa CC/C值明显增高[26,27]。以CC/C值=1.08作为诊断界值,诊断移行带PCa和前列腺增生的敏感度为92.7%,特异度为94.2%,准确度为93.8%,ROC曲线下面积为0.985[28]。CC/C值与PCa的Gleason分级呈正相关,低危(Gleason评分<7分)、中危(Gleason评分=7分)和高危(Gleason评分>7分)移行带癌患者的CC/C值中位数分别为1.43(1.16~ 1.87)、1.66(1.43~ 2.36)和2.32(1.86~ 3.30)[28]。
单纯T1WI和T2WI鉴别诊断困难。因此,目前多需要Mp-MRI联合诊断前列腺疾病。PCa需要与慢性前列腺炎、前列腺增生鉴别。
外周带出现低信号时,需要鉴别PCa与前列腺炎,特别是发生于老年患者的慢性前列腺炎[29]。DWI扩散受限呈高信号,ADC值降低,则PCa的可能性较大。慢性前列腺炎DCE-MRI信号-强度曲线多表现为"流入型",PCa多表现为"流出型"。MRS中,慢性前列腺炎Cho峰升高不显著,有助于鉴别。但是这些MRI的不同表现之间可能有重叠。
前列腺增生多发生在移行带,PCa多发生在外周带。因此,对于外周带PCa多无需与BPH鉴别。通过单纯T2WI鉴别前列腺增生和移行带PCa较困难,需要结合DWI、MRS或DCE-MRI。
欧洲泌尿生殖放射学会于2012年提出PI-RADS,旨在通过评分使前列腺影像报告标准化、规范化,减少模糊的影像描述和诊断结果。采用PI-RADS可以明显提高PCa检测的敏感度和特异度[30,31]。PI-RADS评分采用5分制标准。
1分:表现与前列腺疾病极不相似;2分:表现不可能是PCa; 3分,表现为可疑PCa;4分:表现与PCa相似;5分:表现与PCa高度相似。
前列腺外周带的评分标准:1分:均匀高信号;2分:线状、楔形或地图状低信号,边界不清;3分:无法归为1、2分或4、5分的表现;4分:局限于前列腺包膜内分散的、均匀的低信号灶或肿块;5分:分散的、均匀的低信号灶,向包膜外生长、侵犯,或引起包膜局部隆起及与包膜接触范围> 1.5 cm。
前列腺中央带的评分标准:1分:边界清楚的混杂信号肿瘤样结节;2分:有更多的均匀低信号,但边界仍清晰;3分:无法归为1、2分或4、5分的表现;4分:更多边界不清均匀低信号;5分:与4分相同影像表现,同时累及前纤维基质或外周带前角,常呈水滴状或凸透镜样改变。
1分:与正常腺体相比,DWI上信号增高(b≥800 s/mm2),ADC值未下降;2分:DWI(b≥800 s/mm2)图像上呈弥漫性高信号,ADC值降低,无局灶性特点,但可呈线性、三角形和地图状;3分:无法归类为1、2分或4、5分;4分:局限性病变,DWI(b≥800 s/mm2)呈等信号,ADC值降低;5分:DWI(b≥800 s/mm2)呈现局限性高信号病变或肿块,ADC值降低。
1分:1型曲线(流入型);2分:2型曲线(平台型);3分:3型曲线(流出型)。+1分:2、3型曲线的局限性强化灶,非对称病变,或病变位于非好发部位。
(1) MRS的PI-RADS定量评分标准(1.5 T):1分:外周带CC/C值≤0.44,移行带CC/C值≤0.52; 2分:外周带CC/C值>0.44且≤0.58,移行带CC/C值>0.52且≤0.66; 3分:CC/C值>0.58且≤0.72,移行带CC/C值>0.66且≤0.80; 4分:CC/C值>0.72且≤0.86,移行带CC/C值>0.80且≤0.94; 5分:外周带CC/C值>0.86,移行带CC/C值>0.94。(2) MRS的PI-RADS定性评分标准:1分:枸橼酸峰高度超过胆碱峰≥2倍;2分:枸橼酸峰高度超过胆碱峰<2倍;3分:枸橼酸峰与胆碱峰高度相等;4分:胆碱峰值高于枸橼酸<2倍;5分:胆碱峰值高于枸橼酸≥2倍。
(1)病变突破包膜(包膜外延伸):邻近包膜为1分;不规则为3分;神经血管束增粗为4分;病变凸出,包膜变形为4分;凸出包膜外的部分能够测量为5分。(2)精囊部位病变:膨胀为1分;T2WI上呈低信号为2分;充满精囊角为3分;增强或者扩散受限为4分。(3)直肠括约肌部位病变:肿瘤邻近直肠括约肌为3分;掩盖括约肌T2WI低信号为3分;异常增强信号侵及括约肌为4分。(4)膀胱颈部位病变:肿瘤邻近膀胱颈为2分;膀胱肌层T2WI低信号消失为3分;异常增强信号侵及膀胱颈为4分。
我国PCa患者就诊时往往较晚,准确分期对于指导治疗方式的选择意义重大。PCa的影像分期可参照中国泌尿外科疾病诊断治疗指南TNM分期标准[32]。MRI在PCa的分期,特别是局部分期中有重要价值[33]。T1WI主要用于观察骨骼的转移和盆腔增大淋巴结情况[10]。T2WI图像分辨率高,前列腺包膜显示清晰,易于观察PCa的包膜浸润和周围脏器侵犯情况。DWI发现转移病灶敏感度高,但其分辨率低,需结合T2WI应用。
病灶局限于前列腺内(T1和T2期)患者,前列腺外形规则,包膜完整。累及包膜PCa (T3期),MRI检查早期表现为病灶与包膜紧贴,向外膨出。进一步发展表现为前列腺包膜模糊、中断,前列腺不规则隆起,周围脂肪间隙内出现异常信号。前列腺周围双侧神经血管束不对称,或神经血管束走行区出现软组织结节影时,多提示PCa累及神经血管束。T2WI可清楚显示精囊受累情况,表现为精囊区异常低信号灶,精囊结构异常。侵犯射精管时可见扩张的射精管内有低信号影。累及除精囊外的T4期病灶表现为,受累的膀胱或直肠与前列腺见脂肪间隙消失,膀胱或直肠壁增厚不规则。盆底肌受累时可见肌肉肿胀,T2WI中低信号的肌肉内出现高信号灶,肌间隙模糊。
PCa内分泌及放射治疗后在T2WI上表现为前列腺及肿瘤体积缩小,信号减低,肿瘤血流灌注量减少,精囊体积缩小,信号减低及肿瘤浸润包膜的程度减轻。检测治疗后残余病灶或再发病灶对是否进一步行补救治疗价值重大。MRI(特别是Mp-MRI)可用于评估PCa复发。DWI能够发现局限于前列腺内的早期复发灶。DCE-MRI对根治性前列腺全切术后复发的敏感度及特异度分别为85%和95%,DCE-MRI联合MRS明显提高局部复发的诊断准确率,其敏感度高达92%[40]。超声引导下前列腺穿刺活检不作为常规随访项目,只有在放疗后准备补救性前列腺切除术时才推荐前列腺活检[41]。
工作组成员(按照姓氏拼音排序):北京医院放射科(陈敏);中华放射学杂志编辑部(高宏);郑州大学第一附属医院放射科(高剑波);华中科技大学同济医学院附属协和医院放射科(韩萍);第四军医大学西京医院放射科(宦怡);上海交通大学附属第六人民医院(李文彬);广东省人民医院广东省医学科学院放射科(梁长虹);广西医科大学第一附属医院放射科(龙莉玲);苏州大学附属第二医院放射科(沈钧康);济南军区总医院医学影像科(孙钢);北京大学第一医院放射科(唐光健);华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科(王良);复旦大学附属中山医院放射科(曾蒙苏)