膀胱影像報告和數據系統研究進展

史緒文，柏根基

膀胱癌(bladder cancer,BC)是最常見的泌尿系統惡性腫瘤之一，其發病率隨年齡增長而增加，男女比例約為3:1[1]。大多數膀胱癌(90%以上)起源于尿路上皮[2]，其中約80%在診斷時是非肌肉浸潤性的[3]。臨床分期對患者的治療方法選擇至關重要，通常通過臨床、病理和影像學手段的結合來進行分期，這種多模式結合的方法降低了依賴單個分期手段導致分期錯誤的風險，但在結果沖突時可能會出現分期困難[3]。肌肉浸潤性膀胱癌(muscle-invasive BC,MIBC)和非肌肉浸潤性膀胱癌(non-muscle-invasive BC,NMIBC)治療方式不同，NMIBC(T1期)通過經尿道電切(transurethral resection of bladder tumor，TURBT)治療，而MIBC(T2期或更高)通過根治性膀胱切除或放射治療和姑息性化療治療[4]。MRI由于其優越的軟組織對比度、無離輻射等優點，是目前膀胱癌局部分期的最佳影像學檢查方法，此外它能清楚區分膀胱壁層，并能準確評估膀胱壁腫瘤浸潤深度和膀胱外延伸[3]；再加上引入了多參數磁共振成像(multiparameter magnetic resonance imaging，mp-MRI)，即將擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)和動態增強MRI(dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MR)等功能序列與解剖序列T1和T2加權成像(T1WI和T2WI)相結合，提高了腫瘤檢測和分期的準確性，有助于監測治療后反應和識別局部疾病復發[5]。2018年歐洲泌尿外科學會、歐洲泌尿影像學會、日本腹部放射學會及相關學者以共識形式發布了旨在標準化膀胱多參數磁共振成像(mMRI)的膀胱影像報告和數據系統(Vesical imaging-reporting and data system，VI-RADS)，并在臨床上被廣泛應用。本文就VI-RADS在膀胱癌分期方面的應用及進展進行綜述。

膀胱影像報告和數據系統

MRI由于其優越的軟組織對比度、無離輻射等優點以及近年來MRI技術的快速發展[3,6-9]，在膀胱癌診斷中的應用起來越廣泛。為了使膀胱癌的mpMRI術語和圖像采集技術標準化，減少閱片者間的差異性，并改善放射科醫生和泌尿科醫生之間的溝通，膀胱成像報告和數據系統(VI-RADS)作為BC的標準成像和診斷方法于2018 年5月由歐洲泌尿外科學會、歐洲泌尿影像學會、日本腹部放射學會及相關學者以共識形式發布[10]。與PI-RADS[11]旨在檢測前列腺腫瘤不同，該評分系統旨在對膀胱癌進行準確分期。VI-RADS適用于未經治療的患者和在行二次經尿道膀胱腫瘤切除術(repeated transurethral resection of bladder tumor,Re-TURBT)前僅接受診斷性經尿道膀胱腫瘤切除術(transurethral resection of bladder tumor,TURBT)的患者，但至少在診斷性TURBT兩周后進行[10]。VI-RADS由解剖序列T2WI和功能序列DWI及DCE-MRI組成；T2WI提供腫瘤浸潤膀胱壁深度的信息，但由于腫瘤相關的纖維化或炎癥可以模擬固有肌的低信號強度，可能導致錯誤分期。DWI能夠區分肌肉以及瘤周炎癥和纖維化的信號，從而降低假陽性率[11];DCE可顯示小病灶。VI-RADS依據腫瘤浸潤肌層的可能性大小，將BC共分為5期，VI-RADS的總得分為1～2分意味著MIBC不太可能，而得分為4～5分則表明MIBC可能性大(圖1、表1)。最終評分首先根據T2WI檢查結果評價固有肌的完整性，然后根據DCE-MRI和DWI結果判斷是否存在肌肉侵犯，如果DCE-MRI與T2WI檢查結果有差異，DWI可以提高準確性[12]。然而，VI-RADS要在臨床實踐中廣泛應用，必須對其進行進一步的測試和驗證。

表1 VI-RADS具體評分標準

TURBT——VI-RADS的“金標準”

根據歐洲泌尿外科協會(EAU)的指南，目前診斷和分期BC的標準是TURBT[13]。然而，TURBT可能由于取樣錯誤而低估腫瘤分期，尤其是在標本中沒有逼尿肌層的情況下。此外，高達25%的T1腫瘤最終會在隨后的TURBT上發現肌肉浸潤，這將完全改變之前的治療方法[14,15]。而且，TURBT依賴于操作者，TURBT術后膀胱腫瘤殘留隨操作者的經驗不同而變化很大，有可能增加復發率、腫瘤進展，最終導致癌癥相關死亡[16,17]。再者，由于TURBT和膀胱灌注卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin,BCG)或化療滴注會導致膀胱壁和周圍膀胱周圍組織水腫和炎癥，這些反應性改變因難以與腫瘤區分從而可能導致局部分期過高[18]。值得一提的是，van der Pol等[19]的研究表明，即使在TURBT后mpMRI也能對膀胱癌進行可靠分期，然而他們的研究群體僅包括接受根治性膀胱切除術的MIBC患者。鑒于TURBT的種種不足，如果VI-RADS識別膀胱肌肉侵犯的能力得到證實，肌肉侵犯性膀胱癌(MIBC)患者可以直接行診斷性TURBT，以便盡可能更早地為患者提供根治性治療，此外，在TURBT中應用VI-RADS有助于確定切除部位的深度和范圍，從而降低膀胱穿孔的風險，提高病理診斷的準確性。

獲得最佳膀胱腫瘤mpMRI圖像的關鍵

最佳膀胱擴張是準確評估膀胱腫瘤MRI的關鍵。過度擴張會導致膀胱壁變薄，并可能降低扁平病變的檢測靈敏度[20]；此外，過度擴張會導致膀胱壁痙攣，對患者來說不舒服，這兩種情況都會導致運動偽影。相反，擴張不足會導致逼尿肌增厚，可能會限制對小病變的檢測，甚至導致將黏膜折疊誤認為腫瘤浸潤[3]。關于獲得適當膀胱充盈的方法是在磁共振檢查開始前2h停止飲水，或在磁共振檢查前30min內飲用500～1000mL水[3,20]。在一項前瞻性研究中，通過以下方法獲得最佳膀胱容積(140～210mL)，即在磁共振檢查前2h排尿，不再飲水[21]。小腸蠕動可在磁共振上引起運動偽影，特別是在T2WI上，對其影響往往大于DWI和DCE[22]；相關研究者建議使用丁溴化東莨菪堿或胰高血糖素，以提高圖像質量[3]。

VI-RADS研究現狀

迄今為止，7項回顧性研究[23-29]和1項前瞻性研究[30]對VI-RADS評分系統進行了驗證，結果顯示VI-RADS識別MIBC的良好性能，曲線下面積(area under curve,AUC)均在0.83～0.94之間，且閱片者間的一致性良好(kappa=0.72～0.92)。在Wang等[24]進行的一項回顧性研究中，兩位閱片者對340例患者的mpMRI圖像進行VI-RADS評分，然后將評分結果與TURBT術后病理結果進行比較，采用Cochran-Armitage試驗分析VI-RADS對逼尿肌侵犯的判斷能力，當臨界值取≥3分時，VI-RADS診斷膀胱癌肌肉侵犯的敏感度、特異度、準確度和 AUC 分別為87.1%、96.5%、94.1%和0.94，提示VI-RADS評分在3分以上時能較好地反映肌肉的侵襲狀態。在Wang等[24]的研究中，對于VI-RADS評分為1、4和5分的腫瘤，VI-RADS在預測肌肉侵犯方面達到了100%的準確率。對于VI-RADS評分為2分的腫瘤，大約95%是非肌肉浸潤性癌，5%是肌肉浸潤性癌，這也表明對逼尿肌浸潤具有良好的預測效能。但是對于VI-RADS評分為3分的腫瘤，約2/3是肌肉浸潤癌，1/3是非肌肉浸潤癌，顯示VI-RADS評分為3分的腫瘤很難確定腫瘤浸潤的深度。Kim等[25]對297例膀胱癌患者進行了多參數磁共振成像(mpMRI),兩位放射科醫生分別使用VI-RADS評分≥4分和≥3分兩個臨界值來評估VI-RADS對肌層浸潤性膀胱癌的診斷效能，取臨界值≥4分時，敏感度為91.3%，特異度為76.0%，陽性預測值(positive predictive value,PPV)為83.3%，陰性預測值(negative predictive value,NPV)為78.9%；取臨界值≥3分時，敏感度為94.6%，特異度為43.9%，陽性預測值為51.6%，陰性預測值為63.7%。提示VI-RADS對肌肉浸潤性腫瘤的診斷具有良好的臨床應用價值。Ueno等[26]回顧性分析74例膀胱癌患者的mpMRI檢查結果并由5位閱片者對其進行VI-RADS評分，通過測量組內相關系數(Intraclass correlation coefficient,ICC)來評估閱片者之間的一致性，采用ROC曲線分析評價VI-RADS對MIBC的診斷效能，結果顯示5位閱片者的一致性良好(ICC為0.85)，VI-RADS的診斷效能良好(AUC為0.90)。此外，Barchetti等[23]、于學煒等[27]、張添輝等[28]、Makboul等[29]也進行了類似的研究并得出了相似的結論。以上研究者所做研究可視為初步證據，證明TURBT前VI-RADS在鑒別MIBC方面的臨床可靠性。上述研究的主要不足之處在于其均為回顧性和單中心研究。張添輝等[31]在其回顧性研究中對比了1.5T與3.0T多參數MRI(mp-MRI)膀胱影像報告與數據系統(VI-RADS)對膀胱癌浸潤肌層的診斷效能，發現VI-RADS評分在高、低場強mp-MRI中對膀胱癌浸潤肌層均有較高的診斷價值，且3.0T的診斷效能優于1.5T。在Del Giudice等[30]進行的一項前瞻性研究中，對懷疑患有膀胱癌的231例患者均進行了mpMRI檢查并行VI-RADS評分,假定VI-RADS評分≥3分為肌層浸潤性膀胱癌(MIBC)，再將VI-RADS評分與TURBT結果相比較，得到mpMRI鑒別MIBC與NMIBC的敏感度、特異度、PPV、NPV和AUC分別為91.9%、91.1%、77.5%、97.1%和0.94，提示VI-RADS對NMIBC與MIBC具有良好的鑒別診斷效能。此外，Del Giudice等[30]還將高風險非肌層浸潤性膀胱癌(high risk non-muscle invasive bladder carcinoma,HR-NMIBC)的Re-TURBT報告與術前記錄的VI-RADS評分進行比較，以評估mpMRI預測Re-TURBT結果的準確性，發現mpMRI預測Re-TURBT的敏感度、特異度、PPV、NPV和AUC分別為85%、93.6%、74.5%、96.6%和0.93，提示HR-NMIBC中部分需要Re-TURBT的患者，VI-RADS將來可能對這類患者的鑒別有所幫助。即VI-RADS評分具有預測Re-TURBT不良病理結果的潛在臨床價值，在此之前，必須改善mpMRI的診斷效能和初次TURBT檢查的質量問題。該前瞻性研究不足之處在于在研究設計中排除了所有原位癌(carcinoma in situ,CIS)患者。非肌肉浸潤性膀胱癌患者CIS的發生率為5%～19%，Re-TURBT時的CIS檢測可能高達15.7%[32]，因此排除伴隨CIS的患者不能提供CIS的存在如何影響VI-RADS分期的信息；此外，尚不清楚該研究中的患者是否為首次診斷為膀胱癌，或是否也包括復發患者。VI-RADS評分的診斷準確性可能受到先前TURBT的影響，因為膀胱上可能存在TURBT引起的纖維化[33]。此外，先前的卡介苗(BCG)滴注也可能影響膀胱黏膜，膀胱黏膜可出現炎癥區域，在罕見情況下甚至出現深度為10～50mm的潰瘍[34]。而上述研究幾乎均排除了復發患者和膀胱內灌注的患者，但在臨床實踐中遇到的大多數患者是復發患者或膀胱內灌注的患者，若將這兩組患者納入研究，將有助于我們更好地了解mp-MRI和VI-RADS評分在非肌肉浸潤性膀胱癌與肌肉浸潤性膀胱癌鑒別診斷中的臨床作用。

VI-RADS的推廣有助于臨床和研究應用中多參數膀胱MRI的標準化，并且有助于建立一個系統的方法來報告膀胱MRI的發現以及確定肌肉侵犯的風險。但在應用于臨床之前，仍需要多中心、大樣本的前瞻性研究來進一步驗證VI-RADS的臨床價值。也許在未來，具有解剖和功能信息的MRI可以預測對保守治療不太可能產生效果的腫瘤，對于這類腫瘤，應該采取更徹底的治療方法[35]。一些研究顯示約25% 的T1腫瘤在re-TURBT時發現累及肌肉，因而T1腫瘤的準確分期很可能是MRI在BC分期中最重要的領域之一[14,15]。術中影像學如光動力學診斷(Photodynamic Diagnosis,PDD)的使用，使得腫瘤殘留的發生率降低到15%[36,37]。未來mpMRI和PDD-TURBT相結合的方法可以提高膀胱腫瘤的術前檢測和術中切除率，有望減少早期重復手術的需要。在Wang等[24]的研究中兩位閱片者的分歧主要發生在當腫瘤位于膀胱頸和雙側輸尿管口時，這是否與膀胱頸和雙側輸尿管口的特殊解剖結構有關仍需進一步研究，如通過腫瘤位置來評估VI-RADS的準確性。