常 瑩 楊敬春王 萍
首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院超聲診斷科,北京 100053
多模態(tài)經(jīng)直腸超聲檢查在引導前列腺癌靶向性穿刺活檢中的應用
常 瑩 楊敬春▲王 萍
首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院超聲診斷科,北京 100053
隨著人口老齡化的發(fā)展,前列腺癌發(fā)病率的逐年上升,對于早期PCA的篩查變得尤為重要,超聲技術的不斷完善及發(fā)展,新的超聲技術在PCA靶向穿刺中的應用明顯提高了PCA穿刺活檢的陽性率及穿刺活檢針數(shù),聯(lián)合多模態(tài)超聲診斷技術,或者超聲技術與其他的影像學檢查技術融合,在PCA穿刺活檢中的應用有了迫切的需求,這為早期篩查PCA提供臨床應用策略,為超聲引導下前列腺穿刺活檢提供更為簡單快捷的診斷程序。
前列腺超聲;前列腺腫瘤;前列腺穿刺活檢;前列腺超聲新技術
前列腺癌(prostate cancer)發(fā)病率和死亡率逐年升高,直接影響老年男性的壽命、生活質量[1-3]。前列腺癌早期篩查主要包括特異性抗原(PSA)檢測、直腸指檢及影像學檢查,而前列腺穿刺活檢是確診前列腺癌的金標準[4],然而穿刺活檢缺乏敏感性及分級的準確性,因此提高超聲對前列腺癌灶的檢出對于提升穿刺活檢的效能至關重要。近年來,隨著超聲技術的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了經(jīng)直腸三維超聲、實時彈性成像及超聲造影等新技術,已使影像學檢查在發(fā)現(xiàn)PCA的能力上有了一定的提高,這些技術可以定位靶向性位點,提高了穿刺活檢的陽性率。
前列腺癌結節(jié)分布為多灶性,回聲特點為多樣性,Archie[5]認為PCA病變回聲特異性差,只有1/3為PCA。前列腺癌在聲像圖上表現(xiàn)的這種多樣性,使得明確診斷和臨床分期需要更多的診斷信息,因此多模態(tài)超聲新技術的聯(lián)合應用對靶向穿刺尤為重要。
經(jīng)直腸超聲(TRUS)是臨床上對前列腺疾病診斷的主要檢查方法,三維成像技術與其相結合,不但保留二維超聲成像所有信息,同時可以呈現(xiàn)非常形象直觀的三維立體圖像,為PCA的診斷提供了更為豐富的信息。三維超聲掃描是通過旋轉超聲探頭完成而系統(tǒng)捕獲的圖像序列。這個信息被用來重建一個三維表示的前列腺圖像,顯示體積圖像,以及嵌入的標記,然后使用該信息來規(guī)劃穿刺和活檢的部位在圖像中標記。每個模型包含四標記,允許足夠的空間來準確地對活檢跟蹤標記,為計劃的活檢部位提供多個深度和位置。
三維超聲引導下穿刺活檢優(yōu)于傳統(tǒng)的二維超聲引導下前列腺穿刺活檢的方法。對一個有明確部位的靶向活檢,整個穿刺過程可以輕松實現(xiàn)。此外,三維實時的穿刺路徑模型可以為穿刺提供更準確的定位,從而使所取組織樣本具有較高的準確性。三維超聲對于一個可疑地區(qū)作為一個靶向位點及重復穿刺病例中存在顯而易見的優(yōu)勢,目標穿刺路徑對于以后的病理分析也會提供一定的線索,對以后的重復穿刺提供參考及定位。
Long等[6]利用前列腺模型,在不改變活檢標本大小和穿刺點分布的情況下對比分析二維超聲和實時三維超聲引導的前列腺穿刺活檢,發(fā)現(xiàn)實時三維超聲引導下穿刺活檢的準確性和可重復性均優(yōu)于二維超聲。Zhao等[7]、Guo等[8]研究顯示三維超聲可以幫助識別靶向穿刺位點,提高了PCA檢測的陽性率,做到有的放矢,同時在一些重復穿刺活檢中,能把既往穿刺活檢的位點在現(xiàn)實的三維圖像中顯示出來,幫助臨床醫(yī)生穿刺活檢決策提供依據(jù)。
超聲彈性成像可以評估組織的彈性,惡性組織細胞增殖速度快,細胞密度大,病灶往往較硬[9],因此前列腺癌組織具有部分壓縮彈性或者無壓縮性的特點。為了量化這一指標,彈性差異可以用彈性系數(shù)來表示,從而客觀地評價組織之間的差異。
Miyanaga等[10]分析29例未經(jīng)治療的前列腺癌,經(jīng)直腸彈性成像、經(jīng)直腸超聲及直腸指檢診斷敏感靈敏度分別93%、59%及55%,因此TRTE可用于前列腺癌診斷前的穿刺引導。K?nig等[11]在對404例病例研究表明,TRTE聯(lián)合傳統(tǒng)TRUS檢查,并對其行超聲引導下穿刺活檢,前列腺癌的陽性檢出率可以提高20%。在最近的一項492例患者的研究中,Pallwein等[12]發(fā)現(xiàn)在癌癥患者中TRTE引導下的穿刺活檢的陽性檢出率是系統(tǒng)活檢陽性檢出率的2.9倍,靶向穿刺活檢可以減少一半的穿刺活檢針數(shù)。Brock等[13]進行了TRTE靶向引導穿刺活檢與10點法系統(tǒng)活檢的對比研究, 雖然認為TRTE較TRUS可以提高前列腺穿刺活檢的陽性率,但TRTE仍不能代替系統(tǒng)穿刺活檢。Kamoi等[14]研究表明TRTE與能量多普勒超聲相結合,也可提高穿刺活檢陽性檢出率。
對比脈沖序列成像技術應用低機械指數(shù)聲能接收微泡震蕩產(chǎn)生的非線性基波信號,增加了圖像信-噪比,客觀地反映組織灌注,CETRUS診斷特異度明顯高于TRUS及PUD,可以為臨床提供了更豐富、更明確的診斷信息[15]。CETRUS提高了惡性結節(jié)微血管灌注的可視化,在其引導下靶向性穿刺活檢有助于高分數(shù)腫瘤的檢出[16]。研究[17-18]指出,CE-TRUS及其超聲引導下的靶向穿刺活檢可以提高前列腺癌診斷敏感性及穿刺活檢的陽性率,原因歸于前列腺癌灶內(nèi)的微血管密度明顯高于良性病灶[19],導致前列腺良惡性病灶CE-TRUS圖像特征存在差異。Pelzer等[20]研究表明,在380例可疑前列腺癌患者中(PSA:4 ~ 10ng/mL),CETRUS靶向穿刺即高增強區(qū)域與10針系統(tǒng)活檢相比,靶向穿刺陽性檢出率明顯高于系統(tǒng)活檢陽性檢出率(32.6% vs 17.9%,P<0.01)。有報道顯示[21],CE-TRUS圖像的早期顯著高增強具有較高的診斷符合率。在患者檢出率上,CE-TRUS引導靶向穿刺法與系統(tǒng)穿刺法無顯著差異[16,22]。單針陽性率的提高將有助于用較少的穿刺針數(shù)獲得前列腺癌的標本,對于不能耐受的老年患者很有幫助。
Strazdina等[23]研究顯示,CETRUS對Gleason評分不同的病灶檢出率不同,對于評分較高的前列腺癌容易檢出,而對Gleason評分較低、浸潤范圍較廣的前列腺癌敏感性較低。多樣本研究結果顯示[24],690例男性患者行TRUS,并對他們分別采用系統(tǒng)穿刺法(≤5 點)和超聲造影定位靶向活檢,活檢病理顯示超聲造影靶向活檢所得Gleason評分高于系統(tǒng)穿刺法所得Gleason評分(平均為6.8分 vs 5.4分),我們可以認為超聲造影對于高分數(shù)的前列腺癌具有很好的敏感性。超聲造影與傳統(tǒng)的二維灰階超聲相比,對于前列腺癌腫瘤大小的測量,尤其是直徑大于10mm,具有顯著的,更加精確的顯像技術這項技術將應用于外科手術的評估,有利于臨床術式的選擇[25]。
核磁共振(MRI)具有高分辨率的優(yōu)點,其常規(guī)掃描、功能成像在PCA的診斷方面具有重要的地位。MRI在前列腺疾病診斷中較常使用的是序列是T2WI和DWI。DWI能較為精確地鑒別正常前列腺組織及癌組織,其ADC值對前列腺疾病的診斷具有重要的參考價值[26-27],前列腺癌組織病灶多表現(xiàn)為ADC值的顯著下降。因此DWI和T2WI聯(lián)合應用可以提高外周帶PCA診斷的敏感度[28],但DWI特異性有待考察,一些炎癥及前列腺增生也可致DWI呈高信號,ADC值下降,因此需結合動態(tài)增強掃描及前列腺波譜掃描。DWI檢查還受腸內(nèi)容物的干擾,因此腸道準備至關重要,減少直腸內(nèi)容物可以有效減少前列腺圖像偽影,提高準確率[29-30]MRI的代謝顯像可以較為清晰地顯示出異常代謝區(qū)域,由于癌組織代謝產(chǎn)物不同,因此利用代謝產(chǎn)物的比值測定來進一步辨別我們所研究的感興趣區(qū),從而來確定靶向穿刺位點,靶向引導下的穿刺可明顯提高穿刺陽性率。
最近,新興的融合成像技術可以使超聲與MR同步顯示,使不同影像檢查相互彌補,使用圖像融合技術進行精確定位,從而使診斷PCA敏感度和特異度明顯增加。
隨著超聲技術的不斷完善及發(fā)展,新的超聲技術在PCA靶向穿刺中的應用明顯提高了PCA穿刺活檢的陽性率及穿刺活檢針數(shù),由于各種技術尚存在各自的不足之處,因此聯(lián)合多模態(tài)超聲診斷技術,或者超聲技術與其他的影像學檢查技術融合在PCA穿刺活檢中的應用有了迫切的需求,這為早期篩查PCA提供臨床應用策略,優(yōu)化超聲引導下前列腺穿刺活檢程序。
[1] Ferlay J,Steliarova E,Lortet J, et al.Cancer incidence and mortality pattern s in Europe:estimates for 40 countries in 2012[J].Eur J Cancer,2013,49(6):1374-1403.
[2] Siegel R,Naishadham D,Jemal A.Cancer statistics 2013[J].CA Cancer J Clin,2013,63(1):11-30.
[3] 唐志柳,白潔,顧麗娜.2000 ~ 2010 年我國前列腺癌和乳腺癌流行狀況的系統(tǒng)性綜述[J].中國腫瘤,2013,22(4):260-265.
[4] 張步林,胡兵.經(jīng)直腸超聲引導前列腺穿刺活檢方案的合理選擇[J].中國介入影像與治療學,2007,4(1): 71-75.
[5] Archic A,Alexander MD.To color Doppler image the prostate or not:That is the question(editorial:comment)[J]. Radiology,1995,195(5):86-90.
[6] Long JA,Daanen V,Moreau A,et a1.Prostate biopsies guided by three-dimensional real-time (4-D)transrectal ultrasonography on a phantom:comparative study versus two dimensional transrectal ultrasound-guided biopsies[J].Eur Urol,2007,52:1097-1105.
[7] Zhao HX,Zhu O,Wang ZC,et al. Detection of prostate cancer with three-dimensional transrectal ultrasound:correlation with biopsy results [J]. Br J Radiol,2012,85(1014):714 -719.
[8] Guo Y,Werahera PN,Narayanan R,et al. Image registration accuracy of a 3-dimensional transrectal ultrasound-guided prostate biopsy system [J]. J Ultrasound Med,2009,28(11):1561-1568.
[9] Krouskop TA, Wheeler TM, Kallel F,et al. Elastic moduli of breast and prostate tissues under compression[J]. Ultrasond Imaging,1998,20(4):260-274.
[10] Miyanaga N,Akaza H,Yamakawa M,et al.Tissue elasticity imaging for diagnosis of prostate cancer: a preliminary report[J]. Int J Urol,2006, 13:1514-1518.
[11] K?nig K,Scheipers U,Pesavento A,et al. Initial experiences with real-time elastography guided biopsies of the prostate[J].J Urol,2005,174:115-117.
[12] Pallwein L,Mitterberger M,Struve P,et al. Comparison of sonoelastography guided biopsy with systematic biopsy:impact on prostate cancer detection[J]. Eur Radiol,2007,17:2278-2285.
[13] Brock M,Bodman C,P Calisaar RJ,et al. The impact of real-time elastography guiding a systematic prostate biopsy to improve cancer detection rate:a prospective study of 353 PCa patients[J]. J UROL,2012,187(6):2039-2043.
[14] Kamoi K,Okihara K,Ochiai A,et al. The utility of transrectal realtime elastography in the diagnosis of prostate cancer[J]. Ultrasound Med biol,2008,34(7):1025-1032.
[15] Strazdin A,Krumina G,Sperga M. The value and limitations of contrast-enhanced ultrasound in detection of prostate cancer[J]. Anticancer Res,2011,31(4):1421-1426.
[16] Halpern EJ,Gomella LG,F(xiàn)orsberg F,et al. Contrast enhanced transrectal ultrasound for the detection of prostate cancer:a randomized,double-blind trial of dutasteride pretreatment[J].J Urol,2012,188:1739-1745.
[17] Zhao H,Luo JH,Xu HX,et al. The value of contrastenhanced transrectal ultrasound in predicting the nature of prostate diseases and the Gleason score of prostate cancer by a subjective blood flow grading scale[J]. Urol Int,201l,87(2):165-170.
[18] Fillon M .Contrast-enhanced ultrasound may aid prostate cancer detection[J].J Natl Cancer Inst,2013,105(7):444-446.
[19] 張舜欣,王節(jié),陳穗惠,等. 經(jīng)直腸超聲結合MRI在前列腺穿刺活檢中的診斷價值[J].中國醫(yī)學影像學雜志,2013,21(4):283-285.
[20] Pelzer A,Bektic J,Berger AP,et al. Prostate cancer detection in men with prostate specific antigen 4 to 10 ng/ml using a combined approach of contrast enhanced colour Doppler targeted and systematic biopsy[J]. J Urol,2005,173:1926-1929.
[21] Jung EM,W iggermann P, Greis C,et a1.First results of endocavity evaluation of the microvascularization of malignant prostate tumors using contrast enhanced ultrasound(CEUS)including perfusion analysis:first results[J].Clin Hemorheol Microcirc,2012,52(24):167-177.
[22] Numao N,Kawakami S, Sakura M,et al. Characteristics and clinical signi cance of prostate cancers missed by initial transrectal 12-core biopsy[J]. BJU International,2012,109(5):665-671.
[23] Strazdina A, Krumina G, Sperga M. The value and limitations of contrast-enhanced ultrasound in detection of prostate cancer[J].Anticancer Res,2011,31:1421-1426.
[24] Mitterberger M, Pinggera GM, Hornigher W, et al. Comparison of contrast enhanced color Doppler targeted biopsy to conventional systematic biopsy: impact on Gleason score[J]. J Urol, 2007, 178:464-468.
[25] Qi TY,Chen YQ,Jiang J,et al . Contrast-enhanced transrectal ultrasonography:measurement of prostate cancer tumor size and correlation with radical prostatectomy specimens[J].Int J Urol,2013,20:1085-1091.
[26] Ren J,Huan Y,Wang H,et al. Seminal vesicle invasion in prostate cancer: prediction with combined T2-weighted and diffusion-weighted MR imaging[J].Eur Radiol,2009,19(10):2481-2486.
[27] Ren J,Huan Y,Li F,et al. Combined T2-weighted and diffusion-weighted MRI for diagnosis of urinary bladder invasion in patients with prostate carcinoma[J].J Magn Reson Imaging,2009,30(2):351-356.
[28] Haider MA,Vander Kwast TH,Tanguay J,et al. Combined T2-weighted and diffusion-weighted MRI for localization of prostate cancer[J]. Am J Roentgenol,2007, 189(2):323-328.
[29] 陳穗惠,劉新球,江波,等.腸道準備減少3TMR前列腺彌散加權掃描磁化率偽影的評價[J].中國醫(yī)學影像學雜志,2011,19(11):869-872.
[30] 張春東,唐杰,李秋洋,等.經(jīng)直腸超聲檢查技術在前列腺癌診斷中的應用及局限性[J].臨床誤診誤治2014(10):106-109.
R737.25
A
2095-0616(2015)05-27-04
2015-01-22)
北京市科技計劃課題(Z141107002514060)。
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