MRI可以提高经直肠超声引导前列腺穿刺活检的准确性吗

MRI可以提高经直肠超声引导前列腺穿刺活检的准确性吗 3.0T磁共振扩散加权成像在经直肠超声引导前列腺穿刺活检中的价值 112211陈捷，衣晓蕾，赵俊功，宋国平，黄慕民，胡兵 作者单位:200233 上海， 1.上海交通大学附属第六人民医院超声医学科，上海超声医学研究所;2. 上海交通大学附属第六人民医院放射科 通信作者:胡兵，电子邮箱为binghuzz@263.net 摘要 目的: 探讨综合TRUS和MRI的穿刺对前列腺癌患者阳性检出率的影响，以及TRUS和MRI对穿刺选点的价值。 方法: 80例前列腺癌疑似患者在穿刺活检术前行TRUS和MRI检查。穿刺以8点法系统穿刺为基础，再对影像学检查可疑区行靶向穿刺，影像学结果与病理结果作对照。 结果: 8针法系统穿刺结合TRUS目标靶向穿刺的阳性率为33.8%，增加MRI目标靶向穿刺后的阳性率为45.0%。TRUS与MRI联合应用后对前列腺癌的敏感性、准确率升高，与单一检查结果有统计学差异，p<0.05。 结论: 增加MRI目标靶向穿刺后，前列腺癌患者的检出率有升高趋势。MRI和TRUS对不同部位前列腺癌灶的诊断存在互补性。 关键词:经直肠超声;磁共振;扩散加权成像;前列腺;活检 The Role of 3.0T Magnetic Resonance Diffusion-Weighted Imaging in Transrectal Ultrasound Guided Prostate Biopsy 112211Chen Jie, Yi Xiao-Lei, Zhao Jun-Gong, Song Guo-Ping, Huang Mu-Min, Hu Bing 1. Department of Ultrasound, 2. Department of Radiology, Shanghai Sixth People’s Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine, Shanghai 200233, China Objective: To evaluate the role of 3.0T magnetic resonance (MR) DWI and transrectal ultrasound (TRUS) for the diagnosis of prostate cancer. To discuss the value of combining both imaging data in prostate biopsy. Methods: 80 patients with elevated prostate specific antigen or abnormal digital rectal examination were enrolled in this study. TRUS and multiple sequence of MRI were performed before biopsy. Systematic octant biopsies, TRUS targeted biopsy and MRI targeted biopsy were performed. The results of TRUS and MRI were compared with pathology( Results: Compared systematic octant biopsy with TRUS targeted biopsy, the detection rate of prostate cancer patients was 33.8%. Increasing targeted biopsy of MRI suspicious areas, the detection rate of prostate cancer patients was 45.0%.After combination of TRUS and MRI, the sensitivity and accuracy of prostate cancer were statistically higher than those of single examination results (p<0.05). Conclusions: Increasing targeted biopsy of MRI suspicious areas, the detection rate of prostate cancer patients tended to improve. MRI and TRUS have different diagnostic value, according to prostate lesions in different parts. They can be used as complementary examinations. Key words: transrectal ultrasound; MRI; Diffusion-weighted imaging; prostate; biopsy 前列腺穿刺活检是术前诊断前列腺癌的“金”，经直肠超声(transrectal ultrasound，TRUS)因方便、价廉而成为引导穿刺的首选方法，但临床实践发现，系统穿刺法存在较高的假阴性率，在TRUS异常区域增加靶向穿刺有助于提高前 【，】12列腺癌患者的检出，而其敏感性不高成为进一步提高前列腺癌检出率的瓶颈。 磁共振(magnetic resonance imaging, MRI) T2WI对前列腺癌有较高的准确性【】3。扩散加权成像是一种功能性成像序列，文献报道可进一步提高对前列腺癌的 【】4诊断价值。MRI还可直接引导前列腺穿刺，但该方法费时，且需要特殊的穿 【】5刺器具，国内尚未见应用报道。有研究发现，增加MRI目标的靶向穿刺后，患者的阳性检出率高于单纯TRUS引导的系统穿刺，但其忽视了TRUS目标靶 【】【】6-89向穿刺的作用，Lattouf等证实，约30%的MRI可疑病灶可被TRUS检出。而国内目前将MRI资料用于辅助TRUS引导穿刺的报道较少见。 本研究以TRUS引导的经会阴系统穿刺和TRUS目标靶向穿刺为基础，增加MRI目标的靶向穿刺，探讨增加前后对前列腺癌患者阳性检出率的影响，以及TRUS和MRI对穿刺选点的价值。 1 对象与方法 1.1 研究对象 2010年9月,2012年5月间直肠指检扪及可疑结节或血清PSA升高的前列腺癌疑似患者，来我院行经直肠超声引导下经会阴前列腺穿刺活检术，穿刺术前均接受TRUS和多序列MRI检查，入组共80例患者。患者年龄55,88岁，平均67.7岁;PSA:3.5,56.2ng/ml，平均12.7ng/ml;PSAD:0.07,0.83ng/ml，平均0.21ng/ml，前列腺体积:21.3ml,73.5ml，平均48.2ml。12例在近两年有一次阴性前列腺穿刺史。 1.2 经直肠超声检查 采用百胜公司Mylab-90彩色超声诊断仪，配备5.0/7.5Mhz双平面经直肠探头。行灰阶和彩色多普勒超声检查，将图像调整至清晰显示前列腺，观察前列腺左右是否对称、包膜是否完整连续，有无局部隆起，有无簇状沙砾样钙化，有无异常回声结节，包括局限性的低回声区、高回声区、边界不清的等回声区，以及有无血流分 相应异常表现及部位。 布不对称、异常增多等。 1.3 MRI检查 磁共振检查采用PHILIPS 3.0T超导高场磁共振，以盆腔相控阵线圈接收信号。 常规MRI:扫描序列包括横断位SE-TIWI、T2WI、T2WI SPAIR，TR/TE分别为353/10ms，2754/80ms，2879/80ms。层厚为3mm，层间距1mm，扫描视野为160×200mm，矩阵128×132，NSA为3次。 2DWI序列:选用单次激发DW-EPI序列，b值取0，1000s/mm，TR/TE采用2500/60ms，扫描视野为160×144mm，矩阵80×60，层厚6mm，NSA为4次。 图像由一位具有十年以上前列腺MRI诊断经验的医生进行分析，T2WI 或T2WI SPAIR中有占位效应的低信号结节、DWI图像中的高信号结节定义为可疑前列腺癌病灶;而对无异常信号改变区域定义为正常。在横断位上测量可疑病灶中心至前列腺外侧缘及后缘距离，根据可疑病灶所在横断位测算其位于前列腺尖部、中部或基底水平。 1.4 前列腺穿刺活检 穿刺使用Bard公司生产的自动活检枪，配16G Tru-cut活检针。每位患者先行8点系统穿刺，即对两侧周缘区外侧、中部、内侧和两侧移行区各穿刺一针。然后对TRUS或MRI的可疑区域行靶向穿刺，每个可疑部位穿1,2针。对TRUS未发现异常而MRI检出的可疑病灶，考虑到即使在增生状态下，前列腺上下径大于50mm者较少，而活检取材组织长度16mm，因此，在前列腺长轴方向按尖部、中部、基底三等分，根据MRI测算所得可疑区位置指导穿刺针进入的深度可基本覆盖整个腺体。在完成组织切割后将换能器转为凸阵组，获取与MRI异常部位同一水平的横切面，测量穿刺针至前列腺外侧缘及后缘的距离，与前述MRI图像上测量距离一致，即可确认穿刺针在目标位置。80例患者共穿刺824针，分别记录所有穿刺点的TRUS和MRI判读结果，两者诊断不一致时，由两位影像学医师对图像进行讨论后得出TRUS-MRI的诊断结果。 1.5 资料分析和统计 对所得到的数据应用SPSS统计学软件分析。阳性率的比较采用u检验。TRUS 、MRI及两者联合应用对前列腺癌诊断的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值 2和准确率的比较用X检验，p<0.05有显著性差异。二种影像检查诊断的一致性用Kappa值表示。 2 结 果 1. 8针法系统穿刺结合TRUS目标靶向穿刺检出前列腺癌27例，阳性率33.8%，其中23例由系统穿刺检出，4例由TRUS目标靶向穿刺检出;MRI目标靶向穿刺阳性21例，其中9例为系统穿刺和TRUS目标靶向穿刺阴性者，见图1。80例患者中合计检出前列腺癌36例，阳性率45.0%。增加MRI目标靶向穿刺后阳性率升高，但差异无统计学意义，p>0.05。 图1 患者68岁，PSA:12.7ng/ml，既往TRUS引导穿刺阴性。 a:T2WI SPAIR左侧周缘区信号稍减低;b:DWI左侧周缘区5点钟处信号稍增高;c:TRUS左侧周缘区未见明显异常回声，对MRI可疑处行靶向穿刺活检;d:前列腺癌根治术标本，箭头示癌灶 2. 9例仅有MRI目标靶向穿刺阳性的前列腺癌患者的临床资料见表1，其中4例既往有阴性穿刺史。本组9例患者的前列腺体积平均为51.5ml，高于27例TRUS引导穿刺阳性患者41.6ml的平均体积，差异有统计学意义，p=0.012;本组患者的平均PSA为11.6ng/ml，低于TRUS引导穿刺阳性组的平均值16.7ng/ml，差异有统计学意义，p=0.036。本组患者平均Gleason评分为7分，与TRUS引导穿刺阳性组7.5分无明显差异，p=0.269。 表1 9例仅有MRI目标靶向穿刺阳性患者的临床资料 Age Volume PSA Positive/total Gleason Patient Cancer localization (yr) (ml) (ng/ml) no. of cores score 11.5 8 1 78 61.7 2/3 left transition zone 14.7 7 2 63 68.4 1/3 lateral of right peripheral zone 8.4 6 3 74 51.8 2/2 Base of left peripheral zone 4 58 44.1 7.1 2/4 right transition zone 5 12.7 8 5 68 58.9 3/4 lateral of left peripheral zone; apex 15.6 9 6 53 36.8 2/2 left transition zone 9.9 6 7 73 48.2 3/3 Base of right peripheral zone 11.9 9 8 78 52.9 2/4 left central gland; apex 9 66 40.5 12.2 2/3 Base of right peripheral zone 5 3. 根据穿刺点位分析，824针中病理诊断为前列腺癌的190针，非癌634针，在190针癌中，TRUS、MRI、TRUS与MRI联合应用分别检出119、126、 MRI、TRUS与MRI联合应用判断正确的146针，在非癌的634针中，TRUS、 分别为544、542、563针。两种影像学单独及联合应用对前列腺癌诊断的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确率见表2。 表2 TRUS、MRI、TRUS+MRI对穿刺点位的诊断价值(,) 敏感性 特异性 阳性预测值 阴性预测值 准确率 TRUS 62.6 85.8 56.9 88.5 80.5 MRI 66.3 85.5 57.8 89.4 81.1 TRUS+MRI 76.8 88.8 67.3 92.8 86.0 2经X检验，TRUS、MRI对前列腺癌病灶的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确率均无明显差异，p>0.05;两者联合应用后对前列腺癌的敏感性、阳性预测值、准确率高于单一检查结果，p<0.05。 4. TRUS和MRI对前列腺疾病诊断结果的一致性比较见表3，两者有中等程度的一致性，Kappa=0.58。TRUS和MRI对84%的穿刺点诊断意见一致，诊断意见不一致的有132针。TRUS阴性而MRI阳性的68针中有25针为癌，7针位于移行区;7针位于前列腺基底部;9针位于周缘区中部水平，其中的6针位于前外侧边缘;2针位于前列腺尖部。MRI阴性而TRUS阳性的64针中有21针为 癌，10针位于前列腺尖部;9针位于周缘区旁正中或内侧半;2针位于前列腺基底部。 表3 TRUS、MRI对穿刺点位前列腺疾病诊断的一致性 TRUS MRI 合计 阳性 阴性 阳性 188 68 218 阴性 64 504 606 合计 209 615 824 3 讨 论 经直肠超声除了作为标准的穿刺引导技术外，其本身也是一种常用的前列腺疾病的影像学诊断方法，灰阶和彩色多普勒超声是最常用的成像模式。虽然多数 【，】1011研究认为弹性成像、超声造影等可提高对前列腺疾病的诊断价值，但也有 【，】1213研究认为其在提高穿刺阳性率方面的价值并不如预期，在系统法穿刺中是否有必要运用尚不明确，所以本研究只采用上述最基本的成像模式。 以往MRI多用于已确诊前列腺癌患者的临床分期，随着3.0T超高场强仪器的应用，其软组织分辨率得以提升，现也逐渐用于前列腺癌的诊断。文献报道 【，，】51415MRI直接引导重复穿刺的阳性率为15.4%~55.6%，结合MRI资料辅助 【，，】6716TRUS引导重复穿刺的阳性率为24.7%~40.5%，而TRUS单独引导重复穿 【】17-19刺的阳性率为10%~41.1%，因此，MRI是否确实能提高前列腺癌的检出尚有疑问。 从本组结果分析，增加MRI目标靶向穿刺后，前列腺癌患者的阳性检出率 【】8有升高趋势，但并无统计学差异。本组中MRI的价值弱于Cirillo S等的结果，造成差异的原因可能是研究的不同，因为该文献是与TRUS引导的系统穿刺结果作比较，而本组还增加了TRUS目标的靶向穿刺，实际上其已较系统穿刺多检出了4例患者。对穿刺点位而言，TRUS和MRI对前列腺癌诊断的敏感性、特异性和准确性都无统计学差异，但两者联合应用后，对前列腺癌灶的敏感性和准确率有提高。 9例仅有MRI靶向穿刺阳性的患者，其平均前列腺体积大于TRUS引导检出的阳性患者，虽然研究认为随着前列腺体积的增加，增加系统穿刺的针数也可 提高阳性率，但考虑到这些患者均是由MRI可疑区域的靶向穿刺检出，不应认为是单纯增加取样点的结果。进一步分析9例患者的既往病史，4例既往有过阴性前列腺穿刺史，在所有具有相似病史的15例患者中，占比26.7%;5例为第一次穿刺，在65例首次穿刺患者中占比7.7%。MRI目标靶向穿刺可能对于重复穿刺患者的价值更大，但本组病例较少，我们还将对此进行观察。 Park等在结合MRI资料辅助TRUS引导重复穿刺时发现，前列腺癌病灶有向前列腺前侧、移行区集中的趋势，揭示了MRI与TRUS可能对不同区域癌灶 【】16的检出能力存在差异。同样，通过对本组中TRUS和MRI诊断意见不一致的132针病理结果进行分析后发现，MRI似乎更易发现周缘区中部外侧、基底部及移行区的病灶，而TRUS对前列腺尖部、周缘区内侧的病灶更敏感。推测其可能原因为:前列腺周缘区的前外侧边缘距离探头较远，而超声的穿透能力有限，加上该处前列腺包膜与声束存在一定角度，产生各向异性，图像质量降低影响探测;MRI的成像范围广，而前列腺尖部组织较少，病灶更小且周围缺乏正常组织对比，反而容易漏诊。移行区由于增生结节的存在，在超声图像上回声明显不均，虽然增生结节也导致T2WI SPAIR信号不均，但对DWI的影响相对较小，高信号的癌灶能够突出显示。因此，虽然两种检查的诊断总体上呈中等程度的一致性，但对不同区域病灶的诊断效能不同，反映出一定的互补性。从实际9例MRI靶向穿刺检出的患者病灶分布来看， 4例位于移行区，5例位于周缘区基底部和中部水平，也与上述分析符合。 本研究在对MRI发现的可疑目标进行穿刺时可能存在取样误差，国外有将 【】20MRI与TRUS图像融合可进行更精准的引导，但国内在前列腺方面的应用尚未见报道。另外，本研究中根据MRI的提示额外发现了多例前列腺移行区和基底部病灶，借鉴国外MRI直接引导穿刺的经验，适时将该穿刺方法应用于这些患者也是较好的选择。 综合以上分析，MRI辅助TRUS引导前列腺穿刺活检的患者阳性率有升高趋势。从穿刺点位分析，MRI可提高对前列腺癌灶的敏感性，特别是对于某些TRUS容易遗漏的区域，如前列腺移行区和基底部病灶，与TRUS存在一定互补。当然，由于前列腺癌病灶微小，提高检出率除了需要高品质的仪器外，检查者的诊断经验和认真细致的工作态度也是极其重要的。 参考文献 1. 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