前列腺癌（prostate carcinoma，PCa）是全球范围内老年男性中发病率较高的泌尿生殖系统恶性肿瘤之一，肿瘤的发病率随着社会老龄化而增高，且有地理与种族差异。欧美国家男性中有约1/6被临床诊断为前列腺癌，欧洲国家中每年新增病例数量约占新诊断的男性恶性肿瘤的25%；前列腺癌的发病率在美国男性肿瘤中居首位，死亡率居第2位，仅次于肺癌^[1-2]。在中国，随着人们平均寿命的延长，国家整体医疗水平的逐步提高，社会生活方式的不断改变，PCa发病率逐年增高^[3]。2015年我国PCa新发病例约63 000例，死亡约26 000例^[4]。PCa发病率在我国男性恶性肿瘤中位居第6位^[5]。PCa自然病程长，不同患者病程过程差异大，其治疗效果及预后判断主要取决于疾病的早期诊断及术前分期^[6]。

解剖学大体标本上前列腺形似板栗状，矢状位位于膀胱下方，轴位上由外到内分为外周带、移行带、中央带及尿道周围腺体区4个区域。而PCa多发生于外周带内，其所占比例最高，约占70%^[7]。20%发生于移行带，1% ~ 5%发生于中央带，尿道周围腺体区通常极少发生PCa。而多数良性前列腺增生发生在移行带^[8]。

目前MRI成像是最有效的影像学检查方法，具有多方位和多参数成像的优势，特别是有优良的软组织分辨率，能够提供的影像信息丰富。多模态MR技术发展迅速，常用的技术有动态增强MRI扫描(dynamic contrast enhanced MRI，DCE-MRI)、弥散加权成像(diffusion-weighted imaging，DWI)、磁共振波谱(MR spectroscopy，MRS)和扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)等。在前列腺癌的影像诊断、分期及预后判断方面，多模态MR技术有着其他影像学检查难以具备的软组织分辨率和空间分辨率优势。本文就前列腺癌MRI诊断中多模态技术的应用及展望作一综述。

1 直接MR征象

正常前列腺T1WI表现为较低信号，信号均匀。T2WI为前列腺癌诊断中主要的序列，图像上可以清晰地区分前列腺及周边组织的解剖结构，外周带在T2WI变现为中/高信号强度，中央带和移行带显示为低信号强度，各区在T2WI序列上较易区分。前列腺癌在T2上表现为低信号，但这一表现不具备高特异性。前列腺增生为老年男性常见多发病，前列腺增生在T2上为中央带的不均匀中等信号，移行带受压，信号发生改变，常为圆形的不均匀区域，常与前列腺癌区分较困难。临床一些常见病变如出血、炎性反应、钙化和纤维化瘢痕以及经内分泌治疗的患者腺体等在T2WI图像上也表现为外周带低信号，给鉴别诊断带来难度。MRI上良性病变常表现为位于中央带和移行带楔形或弥漫性低信号，无明显软组织肿块。若前列腺癌位于中央带和移行带则MRI表现类似，且与正常组织难以区分，给明确诊断带来难度。如果病灶呈边缘不规则均匀低信号侵犯尿道或者侵犯纤维肌层常提示恶性病变^[9]。

2 DWI

DWI序列检测组织中水分子扩散运动受限程度，是唯一能在活体组织中评价水分子微观扩散运动的无创性检查方法，能够定量测定显示细胞内外水分子的转移与跨膜运动。通过在序列中加入弥散敏感梯度，即b值，得到组织内水分子弥散受限的指标。表观弥散系数（apparent diffusion coefficent, ADC）值主要根据施加的2个扩散敏感因子和施加扩散敏感梯度场计算得出。DWI序列中如何选择理想的b值对病灶的发现极为重要，MRI中水分子的扩散敏感性与b值的大小成正相关，b值越大，对水分子的运动越敏感，因此高b值弥散图像只显示水分子的扩散情况。但是，随着b值的增加，直接导致图像信噪比下降^[10]，影响诊断。目前在临床实践中采用多个b值，使DWI序列的敏感度与准确度均高于单个b值^[11-12]。病理上前列腺增殖的癌细胞与纤维间隔破坏正常腺体结构，从而使得水分子的布朗运动受到抑制，在DWI图像上病灶显示为亮高信号，而ADC图上显示为低信号。研究显示，ADC值与G1eason评分呈负相关，临床中可以进行外科的术前评估以及评价前列腺癌的侵袭性^[13]。

3 MRS

MRS是利用化学位移或自选耦合作用，对特定的原子核及代谢化合物进行分析的方法，检测枸橼酸（citric acid, Cit）、胆碱（choline, Cho）和肌酸（creatine, Cre）等在图像上显示为特定的波峰。通过显示体内代谢物质高低的变化，提示组织的病理变化，从而无创性地反映肿瘤与正常组织代谢变化的差别^[14]。在正常和增生的前列腺组织中主要表现为枸橼酸盐峰高，但Cit峰在PCa中降低。前列腺癌细胞膜Cho含量增高，胆碱浓度上升，（Cho+Cre）峰增高，导致（Cho+Cre）/Cit比值增高，高于正常前列腺组织，此变化在前列腺癌中具有一定的特征性，可以帮助提高PCa诊断的特异度^[15]。（Cho+Cre）/Cit值与肿瘤细胞密度和增殖细胞核抗原标记指数呈正相关，提示MRS能够一定程度上判断PCa的侵袭性及预后^[16-17]，为临床治疗提供参考。

4 DCE-MRI

DCE-MRI是无创检测组织血供的方法，通过静脉内注射含钆对比剂，动态追踪含钆对比剂组织血管特征，从而反映毛细血管生成及血管壁通透性等血流动力学情况。由于前列腺癌组织生长和侵袭过程依赖于新生血管形成，因此前列腺癌组织较正常组织血管数量增多、通透性增加，排列方式更为紊乱。基于此病理改变，在DCE-MRI检查时，多数前列腺癌表现为更早期、更显著的强化，动态扫描对比剂减退也更迅速，呈现快进快出改变^[18]。用信号时间曲线可对组织进行半定量分析，可以反映组织内的血管性质。通过信号时间曲线可以确定半定量参数，如达峰时间（time to-peak，TTP）、初始斜率（initial slope）、流出斜率（wash-out slope）、最大信号强度（maximum signal enhancement）及特定时间曲线下面积（area under the curve after a specified time）等^[19]。DCE-MRI定量参数包括血管外细胞外间隙容积分数（V_e）、速率常数（k_ep）及对比剂容量转移常数（K_trans）等。研究提示，PCa的K_trans变化与病理Gleason评分存在一定的相关性，该常数可以用作评价PCa的分期和预后的参考指标^[20]。

5 DTI

DTI是DWI的发展及应用的深化，最初用于中枢神经系统，随着3.0T高场强MR应用及采集技术的优化，可用于前列腺癌的诊断^[21]。DTI可检测每个体素水分子扩散情况，显示出纤维束的走行，在微观水平上反映生理特征和病理变化，前列腺DTI的临床应用已被多项研究证实。其主要参数包括ADC、分数各向异性（fractional anisotropy, FA）及纤维示踪图（fiber tracing, FT）^[22]。ADC可量化组织内水分子运动的各向异性，从细胞分子水平反映病理改变，在前列腺疾病中有较高的可应用性，可定性、定量评估前列腺癌。FA在细胞分子层面反映水分子弥散运动的各向异性，描述水分子运动中速度与方向的不均匀性^[23]。Gurses等^[24]研究提示，正常前列腺组织和前列腺炎等FA值低于前列腺癌的FA值。FT图像通过纤维形态及走行的变化直观分析病变情况。

6 结语

近年来，MR技术飞速发展，多模态MR技术能够从不同角度显示组织器官的解剖结构、形态学改变、病理、生理及生化代谢等信息，客观地评估前列腺癌疗效及预后判断等，在前列腺癌诊断中具有较高临床实用价值。多模态MR技术对于检测和定性前列腺可提供大量的信息，对诊断前列腺癌具有优势。相信随着研究的进一步深入，多模态MR技术将有望在前列腺癌的诊断中发挥越来越大的作用。