基于多中心随机PRECISION试验建立的前列腺癌影像质量控制评分系统解读

摘要

高质量的多参数MRI（mpMRI）是检出或排除临床显著性前列腺癌的关键决定因素之一。欧洲泌尿生殖放射学会和欧洲泌尿外科学会泌尿影像学分会发布的共识均强调前列腺MRI图像质量评估的重要性。前列腺MRI报告的第一步就是评估图像质量。基于11个国家25个中心的多中心随机PRECISION试验建立的前列腺癌影像质量控制评分系统，旨在促进标准化以减少mpMRI图像质量控制的差异。本文中笔者对该指南的要点进行解读。前列腺癌是我国老年男性最常见的恶性肿瘤之一，近年来发病率逐年上升。高质量的多参数MRI（multiparametricMRI，mpMRI）是检出或排除临床显著性前列腺癌（clinicallysignificantprostatecancer，csPCa）的关键决定因素之一。欧洲泌尿生殖放射学会和欧洲泌尿外科学会影像学分会发布的共识强调前列腺MRI图像质量评估的重要性。前列腺MRI报告的第一步即应该评估MRI图像质量。质量差的图像不可避免地会漏掉小的csPCa。mpMRI质量差异性最高的序列是动态对比增强（dynamiccontrastenhancement，DCE）序列，其次是DWI和T2WI。为此，基于11个国家25个中心的多中心随机PRECISION试验建立的前列腺癌影像质量控制（prostateimagingquality，PI-QUAL）评分系统，旨在促进标准化以减少mpMRI图像质量控制的差异。本文中笔者对该评分系统的要点进行解读。一、PI-QUAL评分标准

PI-QUAL基于T2WI、DWI和DCE-MRI图像，对诊断质量的充分性进行5分制评分。1分为所有mpMRI序列（T2WI、DWI和DCE序列）低于诊断质量的最低标准；2分为只有1个mpMRI序列具有可接受的诊断质量；3分为至少2个mpMRI序列具有联合的诊断质量；4分为2个或多于2个mpMRI序列具有独立的诊断质量；5分为所有mpMRI序列具有最佳诊断质量。其中评分为1或2分意味着不可能在临床上检出所有csPCa，3分意味着可能在临床上检出所有csPCa，4或5分意味着可能在临床上排除所有csPCa。二、PI-QUAL评分系统对MRI图像质量的判断方法

（一）PI-QUAL评分系统对T2WI图像的判断1.T2WI的用途：（1）显示前列腺和周围结构的解剖结构；（2）基于信号强度和形态学表现检出csPCa和确定肿瘤分期；（3）是检出移行带csPCa的主要序列。2.T2WI的图像质量评价：包括技术参数的判断标准和视觉评估的判断标准。（1）技术参数的判断标准：①横断面T2WI与DCE-MRI平面匹配。②足够的FOV，FOV应为12cm×12cm~20cm×20cm，以覆盖整个前列腺和精囊。③足够的平面分辨率，应≤0.7mm（相位方向）×0.4mm（频率方向）。④层厚应为3mm，无层间距。⑤正确定位的z轴方向，z轴方向为患者的足侧向头侧，y轴从背侧到腹侧，x轴从左侧到右侧。主磁场的方向被指定为z轴方向。横断面为垂直于患者长轴、直肠或与前列腺长轴的倾斜轴向平面，矢状面和冠状面图像与横断面图像垂直。图像采集的建议：使用各向同性3D横断面图像采集作为2D图像采集的辅助手段，有益于解剖结构的详细显示和MRI融合活检之前的分割。但需要注意，3D横断面T2WI的对比度和分辨率不如2DT2WI。（2）视觉评估的判断标准：①前列腺包膜轮廓清晰；②精囊轮廓清晰；③射精管轮廓清晰；④神经血管束轮廓清晰；⑤括约肌轮廓清晰；⑥没有伪影（如运动、金属植入物等）。以上5个解剖（包膜、精囊、射精管、神经血管束、括约肌）的清晰显示，是检出csPCa及其分期的基础。（二）PI-QUAL评分系统对DWI图像的判断1.DWI的用途：DWI反映水分子的随机运动（布朗运动），csPCa因细胞密集而呈现水分子扩散受限。DWI是前列腺mpMRI的关键组成部分，并且是外周带csPCa检出的主要序列。2.DWI的图像质量评价：包括技术参数的判断标准和视觉评估的判断标准。（1）技术参数的判断标准：①横断面图像与T2WI平面匹配。②足够的FOV，FOV应为16cm×16cm~22cm×22cm。③足够的平面分辨率，应≤2.5mm（相位方向）×2.5mm（频率方向）。④层厚应≤4mm，无层间距。⑤多个b值，应采集多于2个b值的图像，如果由于时间或扫描设备限制只能采集2个b值的图像，建议采集1个低b值（最好是50~100s/mm2）和1个中间b值（800~1000s/mm2）。建议生成ADC的最大b值>1000s/mm2，以避免扩散峰度效应。高b值图像的获得方法有两种方式，直接采集和从低、中间b值图像计算获得。采集高b值（>1000s/mm2）图像需要额外的扫描时间。计算获得方法由于不需要较长的回波时间来采集高b值图像，所以这种方法多无伪影。关于这两种方式的选择仍存在争议。随着b值的增加，信噪比下降，因此磁场强度和使用的软件对DWI图像质量起着重要作用。（2）视觉评估的判断标准：①充足的ADC图像，在ADC图像上，较高的ADC值（即低扩散限制）是高信号，而较低的ADC值（即高扩散限制）是低信号。csPCa在高b值DWI图像上呈高信号，在ADC图呈低信号。②伪影，DWI上最常见的伪影由金属植入物和直肠内空气引起。（三）PI-QUAL对DCE-MRI图像的判断1.DCE-MRI的用途：DEC在静脉注射低分子量钆对比剂之前、期间和之后快速连续采集T1加权梯度回波图像，csPCa因新生肿瘤血管和血管密度增加而呈现早期增强和早期廓清。DCE-MRI是csPCa检出的辅助序列，用于T2WI和DWI判断模棱两可或伪影致使图像质量下降时。2.DCE-MRI的图像质量评价：包括技术参数的判断标准和视觉评估的判断标准。（1）技术参数的判断标准：①与T2WI匹配的横断面平面。②足够的FOV，FOV应为12cm×12cm~20cm×20cm，以覆盖整个前列腺和精囊，但不应太大；否则，空间分辨率会受损。③足够的平面分辨率，DCE-MRI图像在相位和频率方向上都应≤2mm。④层厚应为3mm，无层间距。⑤有增强前T1WI图像（蒙片），增强前T1WI对排除出血（例如活检后改变）至关重要。活检后改变对前列腺MRI图像质量产生不利影响，尤其是对于分期。出血在增强前T1WI呈高信号。重要的是，在注射钆对比剂之前对蒙片的诊断质量进行评估，并且脂肪抑制DCE的初始图像可以取代专用采集的蒙片，从而减少检查时间。目前mpMRI图像采集多用于未接受活检的患者，因此活检后改变对前列腺MRI图像质量产生不利影响不常见。⑥脂肪抑制或减影，脂肪抑制或减影可以改善增强的T1WI视觉评估，尤其在存在T1WI呈高信号的活检穿刺后改变的情况下，还可以使前列腺包膜显示清晰。可以使用不同的技术抑制来自脂肪的信号，包括脂肪饱和、短tau反转恢复序列或Dixon技术。⑦足够的时间分辨率，时间分辨率是指在同一区域的相邻2次图像的采集时间间隔。时间分辨率越高，DCE图像的采集时间越短。前列腺DCE序列通常连续采集几分钟，以便检出早期增强病变（与背景前列腺组织相比较）。时间分辨率应≤15s，以描述csPCa的局灶性早期增强和早期廓清特征。空间分辨率和时间分辨率之间存在平衡，以达到显示局灶性早期增强和图像分辨率的平衡。⑧足够的延迟时间（≥2min）。（2）视觉评估的判断标准：①前列腺包膜小血管显示清晰，前列腺包膜小血管显示可用作图像质量的客观标志。②阴部动脉显示清晰。③没有伪影，DCE上常见的伪影多由金属植入物、脂肪抑制不良和患者的移动引起。三、前列腺MRI图像不具有诊断质量的原因及改善方法

前列腺MRI图像不具有诊断质量的原因主要包括：（1）出现伪影，特别强调的是直肠内气体和肠内容物可导致图像伪影和变形，尤其对于DWI；（2）信噪比差；（3）减少扫描时间以增加受检人数；（4）MRI扫描仪老化（7年以上）。检查前有助于提高前列腺MRI图像质量的措施包括：（1）饮食限制，检查前少吃产气食物，检查前0.5~1.0h患者自行排气排便；（2）使用灌肠剂；（3）使用抗痉挛剂，肌肉内注射降低肠管蠕动的药物（如胰高血糖素、丁基溴化东莨菪碱或盐酸莨菪碱等）以避免运动伪影；（4）使用更新的MRI采集技术，如并行采集和运动减少技术等；（5）放射科医师、MRI物理师和MRI技师组成多学科合作团队，以获得最佳诊断质量；（6）使用人工智能方法［16］。