近十几年来，前列腺癌影像学诊断领域取得飞速进展，这些研究进展主要包括三个方面：磁共振成像、分子影像学和人工智能。

 

1、多参数磁共振成像(MP-MRI)

 

经直肠超声引导下前列腺穿刺活检术(transrectal ultrasound-guided prostate biopsy，TRUS-Bx)是诊断前列腺癌的“金标准”。然而TRUS-Bx会造成一些副作用如：出血、疼痛和感染。近年有研究报道[1]MP-MRI作为一种筛查测验，可避免不必要的TRUS-Bx和提高诊断精度。前列腺穿刺活检术前利用MP-MRI进行评估定位后采用靶向穿刺优于传统意义上的经直肠穿刺。研究数据[2]表明采用MP-MRI进行评估可使27%的患者避免行穿刺活检，并且与单纯行TRUS-Bx相比可减少5%的隐匿性前列腺癌的检出。如果随后的TRUS-Bx是根据MP-MRI检查结果进行的，那么对于临床显性病例这种手段比传统TRUS -Bx增加18%检出率。在初次前列腺活检前，利用MP-MRI作分流手段，可以减少约四分之一不必要的活检。MP-MRI还可以减少隐匿性前列腺癌的过度诊断，并提高临床显性癌症的检测准确性。

 

上海长海医院的一项研究表明[3]仅通过系统穿刺，穿刺阳性率为46.9%(15/32)，增加靶向穿刺后，穿刺阳性率提高到65.6%(21/32)。此外靶向穿刺可以探测到最小的病灶仅为0.3cm。基于多参数MRI的靶向穿刺弥补了随机取样的不足，提高了穿刺阳性率。

 

2、分子影像学（Molecular imaging）

 

前列腺特异性膜抗原( PSMA )是前列腺癌影像学特征中一个特异性的分子。PSMA–PET成像可以将分子信息添加到多参数磁共振成像中，从而为靶向穿刺活检描绘可疑病变。对生化复发性前列腺癌即使在PSA值较低的情况下也能提高对转移性病变的检测。研究数据表明[4]，68Ga - PSMA - PET成像可以提高前列腺癌患者基础分期准确性。目前复发性前列腺癌的诊断是使用PSMA - PET的主要指征，大多数已发表的数据都集中在这一方面。根治性前列腺切除术后，与传统CT及骨扫描相比PSMA–PET可以提高对转移性前列腺癌的检测。此外，与使用不同示踪剂的常规PET成像或CT相比，即使在血清PSA值< 0.55 ng/ml时，PSMA–PET也可以增加病变的检出率。

 

放射性标记的PSMA用于复发或转移性前列腺癌患者诊断和治疗是前列腺癌诊治领域的另一项重要进展。Rahbar Kambiz等[5]连续纳入82名接受单剂量（177）Lu-PSMA-617（平均剂量5.9 ± 0.5 GBq）的mCRPC患者，治疗8周后均予以 (68)Ga-PSMA-11 PET/CT治疗，用以抑制PSMA的表达。8周后结果显示47名患者( 64% )出现PSA下降，其中23名( 31% )下降超过50 %。35名患者( 47% )病情稳定，其PSA水平的变化波动于下降50 %至上升25 %之间。这一研究表明，用(177)Lu-PSMA-617进行放疗安全性和耐受性良好，并且对PSA水平的降低有相当大的影响，为mCRPC患者提供了额外的治疗选择。

 

图像引导技术在前列腺癌淋巴结转移的手术中的应用目前是一个比较热门的话题。淋巴绘图程序是识别微小转移的最可靠的方式。而针对PSMA的方法似乎是识别显著转移的最有效的方法，利用此方法可实现高效的切除。术前成像技术是图像引导手术的一个重要方面，它可以引导临床医师明确最感兴趣的手术区域的解剖，并且应用于术中成像或示踪。联合淋巴绘图识别微转移（<2 mm）的能力与肿瘤靶向方法确定显著转移的位置（> 2 mm）可以为肿瘤浸润淋巴结提供更好的更好识别[6]。

 

3、人工智能 (Artificial Intelligence)

 

目前，人工智能在医疗领域中有多方面应用，其中医学影像和机器人辅助手术是应用最为成功的方向。使用基于人工智能计算机辅助诊断技术的自动显微镜系统进行自动诊断来代替眼睛观察，可以解决由于人眼视觉的变异和疲劳等因素而导致的问题，而利用自动胸部结核病系统对正常胸片和异常胸片的检测精度可达到92%~95%。

 

此外浙江大学医学院附属第一医院的谢立平教授率先将人工神经网络（Artificial Neural Network，ANN）技术运用于经直肠超声（TRUS）以用于前列腺癌的早期诊断。人工神经网络技术能够提高TRUS图像对于前列腺癌的辨识度，能够发现人眼不能辨识的肿瘤，具有重要的研究价值。研究显示，在前列腺癌检查中使用人工智能超声与传统的经直肠超声相比可以提高12%的准确率。同时谢教授认为人工智能超声CT指导的靶向穿刺不仅能以较少的穿刺针数取得较高的前列腺癌穿刺阳性率，而且更易于发现低级别的前列腺癌。超过十年的随访数据观察表明，该技术能够清楚地展现前列腺癌的进展过程，其预测准确率达96%。

 

3D 影像重建及 AI 在前列腺癌诊治领域最前沿的应用就是术中导航技术。手术导航系统是指在手术前运用MRI和 CT 等采集患者病灶及其周围器官的二维图像，根据图像分割技术对其进行分割，并运用三维重建与可视化技术，对分割结果进行重建，获得患者病灶与周围器官的三维虚拟模型。根据病灶的形状与大小，制定定量、精确的剂量和手术计划，从而指导医生进行精准的手术操作。

 

[1]Ahmed H U， El-Shater B A， Brown L C， et al. Diagnostic accuracy of multi-parametric MRI and TRUS biopsy in prostate cancer (PROMIS): a paired validating confirmatory study[J]. Lancet， 2017，389(10071):815-822.

[2]Kasivisvanathan V， Rannikko A S， Borghi M， et al. MRI-Targeted or Standard Biopsy for Prostate-Cancer Diagnosis[J]. N Engl J Med， 2018，378(19):1767-1777.

[3] 高旭， 王燕， 王海峰， 等.多参数MRI与经直肠超声实时融合引导前列腺靶向穿刺研究 [J] .中华泌尿外科杂志，2016，37( 4 ): 276-279

[4]Maurer T， Eiber M， Schwaiger M， et al. Current use of PSMA-PET in prostate cancer management[J]. Nat Rev Urol， 2016，13(4):226-235

[5]Rahbar K， Schmidt M， Heinzel A， et al. Response and Tolerability of a Single Dose of 177Lu-PSMA-617 in Patients with Metastatic Castration-Resistant Prostate Cancer: A Multicenter Retrospective Analysis[J]. J Nucl Med， 2016，57(9):1334-1338.

[6]van Leeuwen F， Winter A， van Der Poel H G， et al. Technologies for image-guided surgery for managing lymphatic metastases in prostate cancer[J]. Nat Rev Urol， 2019，16(3):159-171.