基于第2版前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)的前列腺多參數(shù)MRI技術(shù)要求

王慧慧，李 瑋，王 蕊，高 歌，秦岫波，張曉東，王霄英

北京大學(xué)第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，北京 100034

基于第2版前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)的前列腺多參數(shù)MRI技術(shù)要求

王慧慧，李 瑋，王 蕊，高 歌，秦岫波，張曉東，王霄英

北京大學(xué)第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，北京 100034

王慧慧，現(xiàn)為北京大學(xué)第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科臨床型博士研究生，研究方向?yàn)楦共坑跋裨\斷。在讀期間主要從事前列腺多參數(shù)MRI診斷研究，對前列腺癌的病理特征、MR圖像特點(diǎn)及相關(guān)診斷有較深入的研究。另外在泌尿系及胰腺CT成像技術(shù)、雙能量CT技術(shù)也有一定的研究經(jīng)驗(yàn)。

多參數(shù)磁共振成像（multiparametric magnetic resonance imaging，mpMRI）是前列腺癌診斷，分期及隨訪的重要檢查手段。本研究以前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（Prostate Imaging Reporting and Data System Version 2，PIRADS V2）為基礎(chǔ)，結(jié)合本單位實(shí)際臨床工作經(jīng)驗(yàn)，對前列腺mpMRI的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行介紹，包括MRI檢查前準(zhǔn)備、設(shè)備要求、掃描序列等。

前列腺癌；多參數(shù)磁共振成像；前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)

將多參數(shù)磁共振成像（multiparametric magnetic resonance imaging，mpMRI）用于前列腺臨床顯著癌的診斷時，良好的圖像質(zhì)量是準(zhǔn)確、自信診斷的基礎(chǔ)。本文以前列腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（Prostate Imaging Reporting and Data System Version 2，PI-RADS V2）［1］為基礎(chǔ)，結(jié)合本單位實(shí)際臨床工作經(jīng)驗(yàn)，對前列腺mpMRI的檢查前準(zhǔn)備、設(shè)備要求、相關(guān)掃描序列及參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)介紹，并對今后的發(fā)展前景進(jìn)行簡單展望。

1 MRI檢查前的準(zhǔn)備

1.1 臨床信息收集和評估

檢查前充分了解臨床信息，有利于明確檢查目的，優(yōu)化檢查方案，對圖像判讀起一定的提示作用。可在影像科醫(yī)師的幫助下，由臨床醫(yī)師和患者填寫檢查前患者信息表（表1）。

表 1 前列腺M(fèi)RI檢查應(yīng)收集的臨床信息表

1.2 前列腺特異性抗原（prostate-specific antigen，PSA）

血清總前列腺特異性抗原（total prostatespecific antigen，tPSA）是目前進(jìn)行前列腺癌篩查廣泛應(yīng)用的指標(biāo)之一［2］，其正常水平＜4 ng/mL，tPSA＞10 ng/mL對前列腺癌診斷有一定的提示作用。游離PSA （free prostate-specific antigen，fPSA）也可用于前列腺癌的篩查，當(dāng)tPSA＜10 ng/mL時，fPSA/tPSA值對前列腺增生與前列腺癌鑒別有一定意義。PSA速率（PSA velocity）是一段時間內(nèi)tPSA的增長水平。PSA密度（PSA density，PSAD）定義為tPSA除以前列腺體積。近年來關(guān)于PSA篩查前列腺癌的大宗研究表明，PSA對前列腺疾病的診斷有一定作用，但篩查是否能改善前列腺癌的最終結(jié)局，仍無一致結(jié)論［3］。MRI檢查前發(fā)現(xiàn)患者PSA水平很高時（如＞100 ng/mL），必要時應(yīng)行大范圍MRI檢查，并在讀片時重點(diǎn)觀察腺體外腫瘤的轉(zhuǎn)移［4］。

1.3 直腸指診（digital rectal examination，DRE）及經(jīng)直腸超聲（transrectal ultrasound，TRUS）

單獨(dú)使用DRE或TRUS診斷前列腺癌的靈敏度和特異度均較低。TRUS的主要作用是引導(dǎo)系統(tǒng)穿刺活檢。

1.4 前列腺穿刺

檢查前需詢問是否進(jìn)行過前列腺穿刺活檢。如果曾行穿刺活檢，則應(yīng)記錄穿刺結(jié)果、穿刺時間。如果穿刺活檢結(jié)果為陰性，但臨床仍高度懷疑前列腺癌。MRI檢查的任務(wù)是除外臨床顯著癌，文獻(xiàn)報告MRI可能發(fā)現(xiàn)高達(dá)40%的穿刺假陰性病例［5］。如果穿刺活檢結(jié)果為陽性，則MRI檢查的主要任務(wù)是對前列腺癌進(jìn)行局部分期。

穿刺后影像學(xué)所見主要為腺體內(nèi)出血和包膜不連續(xù)［6］。前列腺穿刺后出血常見于外周帶及精囊，表現(xiàn)為T1WI上高信號，T2WI上高、混雜或低信號。穿刺結(jié)果陰性時，可能漏檢的前列腺臨床顯著癌多位于無出血的部位。因此，如果檢查目的是除外前列腺臨床顯著癌，則穿刺后無需等待，可立即行MRI檢查；但如果檢查目的是前列腺癌的局部分期，則穿刺后的改變可能影響結(jié)果判讀，此時穿刺后應(yīng)至少等待6周再行MRI檢查。

1.5 既往治療

臨床對前列腺炎癥、增生和癌等有多種治療方式，如藥物、手術(shù)、內(nèi)分泌、放療等，這些治療會影響mpMRI圖像的判讀［7］。

1.6 患者準(zhǔn)備

由于PI-RADS V2建議常規(guī)行增強(qiáng)掃描，在無禁忌證的情況下，所有患者應(yīng)按常規(guī)MRI增強(qiáng)掃描進(jìn)行準(zhǔn)備。檢查前4～6 h禁食，可飲水。并觀察腎臟功能，預(yù)防對比劑腎損害的發(fā)生［8］。

為保證盆腔掃描圖像的質(zhì)量，患者應(yīng)在檢查前1 d服用緩瀉劑并少渣飲食，保持直腸內(nèi)清潔。檢查時無需憋尿，建議檢查前排空膀胱［9］。為減少腸道的蠕動偽影，可使用解痙藥物。但有研究發(fā)現(xiàn)解痙藥物對圖像質(zhì)量的影響較小，所以在前列腺M(fèi)RI檢查中不是必須使用的［10］。

2 MRI設(shè)備要求

2.1 MRI設(shè)備

1.5T以下場強(qiáng)的MRI設(shè)備不適用于前列腺臨床顯著癌的檢出。1.5T和3T MRI可應(yīng)用于前列腺M(fèi)RI檢查，3T能獲得更好的信號噪聲比（signalto-noise ratio，SNR），推薦優(yōu)先使用。

2.2 MRI線圈

使用直腸內(nèi)線圈（endorectal coil，ERC）可提高圖像SNR，顯示局部細(xì)節(jié)更清楚，對腫瘤侵犯包膜的判斷也更準(zhǔn)確［11］。但ERC的操作相對復(fù)雜，增加了檢查時間和檢查費(fèi)用。多項(xiàng)研究表明，在3T MRI設(shè)備上使用盆腔相控陣線圈采集圖像，也可獲得足夠的SNR，ERC不是必需的。

2.3 計算機(jī)輔助診斷（computer-aided diagnosis，CAD）系統(tǒng)

CAD系統(tǒng)可有效避免醫(yī)師基于單一指標(biāo)判斷，或過度依賴個人經(jīng)驗(yàn)的主觀判斷。這種計算機(jī)信息技術(shù)可綜合多個參數(shù)并提供多變量分析，提高診斷效率［12］。將前列腺M(fèi)RI的多種功能信息用于前列腺癌診斷的CAD系統(tǒng)，可輔助醫(yī)師更敏感地檢出前列腺癌，同時反映腫瘤的侵襲性，并可對臨床處置方案提供指導(dǎo)意見［13］。

3 MRI掃描序列及參數(shù)

前列腺M(fèi)RI掃描基本序列包括T1WI、T2WI、擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）及動態(tài)增強(qiáng)（dynamic contrast enhanced，DCE）。至少有一個序列的掃描范圍覆蓋全盆腔，評價至腹主動脈分叉水平的盆腔淋巴結(jié)情況。前列腺局部掃描范圍包括前列腺和雙側(cè)精囊腺。為保證圖像的對應(yīng)，前列腺局部掃描所有序列（T2WI、DWI、DCE）的角度、位置、層厚應(yīng)一致［1］。

3.1 基本掃描序列

基本掃描序列見表2。

表 2 前列腺mpMRI檢查的基本掃描序列

3.2 T1WI和T2WI

所有前列腺M(fèi)RI掃描均必須包括T1WI和T2WI。

T1WI掃描可采用壓脂或不壓脂的快速自旋回波（fast-spin-echo，F(xiàn)SE；或turbo-spin-echo，TSE）或梯度回波（gradient echo，GRE）序列。

T2WI的多方位成像，使用不壓脂序列，包括軸位、冠狀位和矢狀位（表2）。采集3D軸位序列可作為常規(guī)2D序列的補(bǔ)充或替代。3D各向同性掃描有利于觀察解剖細(xì)節(jié)，鑒別真正的病變與部分容積效應(yīng)。3D T2WI理論上會降低T2對比，但可用恢復(fù)脈沖補(bǔ)償［14］。

T2WI的主要作用是檢出移行帶的臨床顯著癌，顯示前列腺包膜和包膜外的腫瘤侵犯，對前列腺癌進(jìn)行分期診斷。T1WI的主要作用是檢出腺體內(nèi)的出血。

3.3 DWI和ADC圖

DWI是前列腺mpMRI檢查的重要部分，應(yīng)包括高b值DWI和ADC圖。掃描方式為平面回波成像（echo planar imaging，EPI）序列，脂肪抑制技術(shù)使用頻率選擇法［15］（表2）。使用2個或2個以上b值的單指數(shù)信號衰減模型計算ADC值。前列腺癌通常表現(xiàn)為擴(kuò)散受限，在ADC圖上呈低信號。

隨著b值升高，SNR降低。最優(yōu)的b值會因場強(qiáng)、軟件或生產(chǎn)廠家的不同而改變。目前對高b值也沒有明確的定義，通常認(rèn)為如果SNR允許條件下，b值為1 400～2 000 s/mm2或以上更好。獲取高b值的方式有兩種：一種是直接掃描獲得高b值DWI序列；另一種是計算（合成）獲得，即根據(jù)得到的較低b值的數(shù)據(jù)來推斷。前列腺癌表現(xiàn)為擴(kuò)散受限，在DWI上呈明顯高信號。如果只采集2個b值的DWI圖像，那么較低b值最好為50～100 s/mm2，較高b值最好為800～1 000 s/mm2。其余b值為100～1 000 s/mm2的DWI圖像可使ADC圖的重建、高b值DWI圖像的推斷更準(zhǔn)確。

DWI和ADC圖主要用于前列腺外周帶臨床顯著癌的檢出。前列腺癌的ADC值明顯低于正常腺體和良性病變［16］。ADC值與Gleason評分呈負(fù)相關(guān)［17］，ADC值可對前列腺癌侵襲性進(jìn)行預(yù)測。

3.4 DCE

為提高臨床顯著癌檢出的靈敏度，mpMRI檢查需DCE掃描。前列腺癌多表現(xiàn)為局限性、明顯早期強(qiáng)化灶。DCE檢查過程中涉及對比劑的給藥途徑、用量、流速等諸多因素，因此半定量結(jié)果存在較大分歧，僅以DCE的早期圖像做出診斷。

DCE的主要作用是對PIRAD 3分的外周帶病灶做進(jìn)一步分析。在DCE上發(fā)現(xiàn)的早期強(qiáng)化灶，在T2WI或DWI相應(yīng)區(qū)域無對應(yīng)病灶時，常無重要意義。

3.5 其他可選掃描序列

僅使用基本掃描序列不能滿足前列腺M(fèi)RI檢查的所有臨床需求，如對治療后復(fù)發(fā)的前列腺癌和隨訪期間腫瘤進(jìn)展的評估及對其他系統(tǒng)（如骨骼系統(tǒng)）的評估均未包含在內(nèi)。因此，應(yīng)結(jié)合其他相關(guān)檢查進(jìn)行綜合評估。臨床工作中，需根據(jù)不同檢查目的增加一些MRI序列（表3）［9］。

表 3 根據(jù)檢查要求可增加的序列

4 前列腺M(fèi)RI技術(shù)的發(fā)展方向

PI-RADS V2僅僅給出了mpMRI用于檢出前列腺臨床顯著癌時的最低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在不同設(shè)備、技術(shù)條件下，應(yīng)根據(jù)本單位實(shí)際情況進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)。更重要的是，應(yīng)根據(jù)不同臨床目的制定相應(yīng)的掃描規(guī)范。

國內(nèi)外學(xué)者正開展多種MRI新技術(shù)單獨(dú)或聯(lián)合應(yīng)用研究，試圖進(jìn)一步提高M(jìn)RI對前列腺癌的診斷效能，如磁共振波譜（magnetic resonance spectroscopy，MRS）［18］；多b值DWI［19］、擴(kuò)散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）、擴(kuò)散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）；動態(tài)增強(qiáng)掃描定量指標(biāo)［20］、動脈自旋標(biāo)記技術(shù)（arterial spin labeling，ASL）［21］；MRI彈性成像［22］；超高場強(qiáng)MRI；MRI/PET等。雖然多數(shù)研究結(jié)果支持新技術(shù)的應(yīng)用可提高M(jìn)RI診斷效能，但病例數(shù)均較少，未來在臨床推廣中的可行性、效價比等尚需大規(guī)模臨床數(shù)據(jù)的驗(yàn)證［23］。

隨著前列腺癌臨床診治技術(shù)的進(jìn)展，未來MRI的功能將進(jìn)一步拓展。對行前列腺mpMRI的患者進(jìn)行長期隨訪，研究不同序列對最終臨床結(jié)局的影響，才能確定MRI技術(shù)的真正效能［24］。

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Technical specifications of prostate multiparametric MRI based on Prostate Imaging Reporting and Data System Version 2

WANG Huihui， LI Wei， WANG Rui， GAO Ge， QIN Xiubo， ZHANG Xiaodong， WANG Xiaoying
（Department of Radiology， Peking University First Hospital， Beijing 100034， China）

Correspondence to： WANG Xiaoying E-mail： cjr.wangxiaoying@vip.163.com

Prostate Imaging Reporting and Data System Version 2 （PI-RADS V2） proposes the clinical considerations and technical specifications of multiparametric MRI （mpMRI） of prostate. This review summarizes the practical issues of preparation of prostate MRI， MR scanner and coils， and MR pulse sequences， etc.

Prostate cancer； Multiparametric magnetic resonance imaging； Prostate Imaging Reporting and Data System

R445.2

A

1008-617X（2016）02-0106-05

王霄英 E-mail：cjr.wangxiaoying@vip.163.com

2016-06-12）