O'Shea A, Harisinghani M. PI-RADS: multiparametric MRI in prostate cancer. MAGMA. 2022 Aug;35(4):523-532. doi: 10.1007/s10334-022-01019-1. Epub 2022 May 21. PMID: 35596009.

前列腺多参数MRI已成为临床怀疑前列腺癌的活检初生男性的初步评估。PI-RADS 2.1是前列腺MRI采集和报告的联合倡议和框架，旨在标准化各中心的技术和解释。基于引入PI-RADS 2.0后积累的经验，2.1版提供了关键更新和重要说明，尽管它旨在成为一份活动文件，并将继续更新。我们对前列腺癌理解的持续进步和成像技术的进步无疑将塑造报告系统的未来迭代。

在过去十年中，对PSA升高和临床怀疑前列腺癌的男性的评估发生了显着变化，多参数MRI在这种范式转变中起着至关重要的作用[1，2]。过去，对于前列腺血清抗原升高的男性，通常在TRUS引导下进行前列腺非靶向活检，以确认或排除潜在的恶性肿瘤[3]。虽然PSA在确诊上皮型前列腺癌的男性中作为肿瘤标志物起着重要作用，但其在未验活检男性中的作用尚不清楚。PSA升高可见于良性和恶性前列腺疾病[4]。TRUS 引导下活检在许多患者中耐受性良好，但并非没有副作用，包括但不限于出血和脓毒症;据报道，TRUS引导下前列腺活检相关严重脓毒症的估计风险高达3.5%[5，6]。血清PSA升高缺乏特异性，加上TRUS活检中可见的不可忽视的发病率，为使用多参数MRI对患者进行分层铺平了道路[7，8]。

2018年发表的PRECISION试验旨在确定前列腺多参数MRI是否可用于对临床怀疑前列腺癌的男性进行分类，避免对MRI阴性的男性进行活检，并对阳性患者进行指导活检[8]。预期的好处是避免在没有离散影像学异常的男性中检测到不需要治疗的偶然前列腺癌，同时确保具有局灶性发现的男性在靶向活检之前进行靶向活检，从而更有信心地检测高级别疾病。该试验在多中心随机环境中比较了MRI靶向活检与标准TRUS活检。MRI靶向活检组检测到的临床显着前列腺癌更多，而MRI靶向组的男性较少，诊断为临床上无意义的前列腺癌。PROMIS研究也观察到了类似的结局[9]。PROMIS研究是一项前瞻性多中心试验，比较了PSA升高的男性接受前列腺活检的结果，无论是先前的MRI提供指导还是接受TRUS而没有术前MRI的男性。同样，使用mpMRI进行分诊减少了活检次数，并增加了对临床上显着的前列腺癌的检测。

美国泌尿外科协会和欧洲泌尿外科协会现在都建议，对PSA升高或怀疑前列腺癌DRE异常的初治活检男性进行前列腺多参数MRI影像学评估，希望这将减少对临床上无意义的前列腺癌的检出，并提高对临床上显着癌症的检出[10， 11]. 然而，应该记住，当与全卡口组织病理学标本相关时，潜在的假阴性率可能高达 53%;因此，除了针对MRI可见的前列腺局灶性异常部位进行靶向活检外，还继续对腺体其余部分进行系统活检[12，13]。

本文概述了多参数MRI在前列腺癌评估中的作用，PI-RADS报告工具的起源，报告工具的必要性及其影响。讨论了PI-RADS报告工具2.1版的最新更新，并审查了其增量诊断性能。

前列腺成像和报告的现行标准

前列腺成像报告和数据系统（PI-RADS）

前列腺成像报告和数据系统（PI-RADS）在其最新版本2.1版本中是美国放射学会，AdMeTech基金会和欧洲泌尿生殖放射学会的联合倡议，旨在为前列腺MRI采集和报告提供标准框架。[14]。

最初的迭代，PI-RADS版本1，由欧洲泌尿生殖器放射学会引入，作为标准化跨中心报告的一种手段。由于前列腺MRI领域的快速发展，该指南有几个局限性。为了解决这些局限性，PI-RADS指导委员会利用国际代表性、最佳可用证据和共识意见制作了PI-RADS2.0版[15]。正如预期的那样，在指南发布后，许多研究检查了该文件的外部有效性，并强调了一些局限性和不一致之处。PI-RADS v2.1 试图解决这些限制，下面将更详细地讨论，并于 2019 年发布。[14]。

PI-RADS v2.1：技术规范

前列腺MRI应在最小场强1.5T下进行[16]。目前，没有足够的证据支持使用低场强进行前列腺MRI。由于信噪比随静态磁场强度线性提高，因此3 T MRI对于提高时间和空间分辨率（超过1.5 T）是优选的。然而，对于可能导致易感伪影的金属植入物患者，前列腺模糊（例如髋关节假体），1.5 T 成像可能更可取（图）。1）.

图1  

来自双侧全髋关节假体的敏感性伪影在 3 T 磁场强度下遮挡前列腺（A，箭头），在弥散加权序列 （B、C） 上效果最明显。建议这些患者使用较低的磁场，通常为 1.5 T，这是 PI-RADS v2.1 建议的最小磁场强度

在较旧的1.5 T扫描仪中，通常需要直肠内线圈来为腺体评估提供必要的图像质量[16]。然而，与线圈相关的伪影也可能妨碍成像解释。最终，使用直肠内线圈的决定需要考虑许多中心依赖变量，包括资源、成本、时间和患者偏好。下面显示了在3 T下对前列腺进行成像的典型方案（表1）。值得注意的是，建议对主动脉分叉进行影像学检查，以评估任何潜在的淋巴结转移性疾病（图）。2）.

表1 前列腺mpMRI的典型方案和参数   图2  

mpMRI 前列腺显示以左后外侧外周区为中心的 T2 低信号病变（A，箭头），伴有明显的均匀弥散限制（B、C 箭头）。作为标准方案的一部分，轴向 T2 加权成像继续至主动脉分叉，显示转移性腹膜后淋巴结肿大（D，箭头）

PI-RADS v2.1：报告指南

PI-RADS v2.1 评估类别和示例报告模板详见（表 2）。具有临床意义的癌症的定义如下：

格里森评分7或以上（包括格里森3+4疾病）

0.5cc或以上的疾病体积

前列腺外延伸

表2 标准化报告模板（包括PI-RADS v2.1评估类别）  

应该记住，虽然PI-RADS评分为4或5分的病变应考虑活检，而不考虑对1分或2分的病变进行活检，但未提供治疗推荐[14]。

该报告的关键要素包括前列腺测量、病变映射、病变测量和病变评估。

可以使用手动或计算机辅助分割进行腺体测量。如果手动评估，应使用椭球体配方。

前列腺MRI上的指示性病变是PI-RADS评估类别最高的病变。前列腺癌通常是多灶性的，因此可以想象多个病变可以共享一个PI-RADS类别，在这种情况下，指示病变应该是具有前列腺外延伸的病变，或者如果不存在EPE，则为较大的病变[18]。一般来说，如果病变超过四个，则只应报告最怀疑临床上显着癌症的四个病变，但可能存在某些例外。

与全山组织病理学相比，mpMRI低估了肿瘤体积和范围[13]。此外，病变的大小可能因使用的脉冲序列而异，并且尚未评估用于测量的最佳序列（例如，弥散加权序列与 T2 加权图像等）。考虑到这些局限性，无论序列取向如何，都应提供病变的最大尺寸。对于外周区病变，应在 ADC 上测量病变，而过渡区病变应在 T2 加权像上测量。MRI报告中应包括用于病灶测量的系列和图像编号[14]。

PI-RADS v2.1：PI-RADS v2.0的主要变化

如上所述，在广泛实施PI-RADS 2.0之后确定的关键限制需要修订以达到2.1版。重要更改可分为技术和特定于区域的注意事项。

技术注意事项

T2 加权成像

T2 加权成像仍然是评估过渡区的主要序列。应在至少两个正交平面上进行影像学检查。获得三个平面的影像学检查可能是有利的，特别是考虑到评估BPH结节中连续胶囊的重要性。PI-RADS v2.1 的附加更新。PI-RADS v2.1现在规定，轴向T2加权像应在直轴平面或与前列腺长轴正交的情况下获得，后者可获得卓越的图像融合[19]。

弥散加权成像

DWI 是外围区域评估的主要序列。此前，2.0 版规定必须获取 0 s/mm2 的 b 值以避免假灌注效应;但是，版本 2.1 允许 B 值为 0 S/mm2。ADC 应根据最大 b 值 1000 s/mm2 计算得出。此外，超高b值（例如，1400 s/mm2）可降低T2射线，并增加肿瘤与背景组织的对比度[20，21，22]。超高b值图像可以采集或从较低的b值数据外推。

动态对比度增强

PI-RADS v1.2 建议采集三维 T1 序列中的造影后序列，因为其增强的空间分辨率有助于区分前列腺周围静脉和邻近前列腺假囊的癌。提高时间分辨率总是会影响空间分辨率。在2.1版本中，现在建议使用高达15 s的时间分辨率，而以前预计它小于或等于10 s [14，23，24]。

特定于区域的报告注意事项

过渡区（TZ）

TZ几乎总是包含增生性BPH结节，因此需要特别考虑病变识别和评分[14，25]。典型的 BPH 结节，以前在 v2.2 中被归类为 PI-RADS 0 病变，现在已重新分类为 PI-RADS 1 评分。非典型结节是指大部分（但不完全）包膜的结节，均质、低信号和无包膜的结节，以及结节之间均匀的轻度低信号区域。TZ中的病变应具有不同的弥散特征，与具有局灶性的背景腺的主要弥散特征相反。然而，值得注意的是，局灶性病变可能没有不同的弥散特征，但表现出边缘模糊、透镜状或侵入性外观。T2W 外观和评分是 TZ PI-RADS 评估类别的主要决定因素。然而，弥散受限是恶性肿瘤的一个特征，因此，如果弥散明显受限，非典型结节（T2 加权影像学表现为 PI-RADS 评分为 2）将升级为 3 分（图3、4、5）。

图3  

典型的良性前列腺增生结节。左前过渡区的 T2 低信号 （A） 病变完全包封在轴向和冠状图像 （A、B） 上，其弥散特性与腺体其余部分相似（C，高 b 值弥散加权成像）（PIRADS 1）

图4  

非典型良性前列腺增生结节。在弥散加权成像 （A， B） 上，左侧过渡区的结节显示与腺体其余部分的信号略有不同，但低信号 T2 信号（C，箭头）和局限性 （PI-RADS 2）

图5  

过渡区癌症。在右前过渡区病变（A、C、箭头）中，最长尺寸测量> 2.1 cm 的均质性 T5 低强度、非局限性病变表明，在高 b 值扩散加权图像（B，箭头）上存在高信号，ADC 图（D，箭头）信号低，符合明显的扩散限制。表现为过渡区 PI-RADS 5 病变

中心区（PZ）

中心区通常可见为均匀的T2和ADC低信号结构，环绕射精管，从腺体基部延伸到黄瘤。它在DWI上是轻度高信号，不应增强（图。6）. 聚焦或早期增强或不对称 DWI 信号被视为可疑。然而，中央区的癌症并不常见，不对称是一种正常变异[19]。

图6  

低信号中心区的预期外观，在 T2 加权成像中呈均匀的低信号，从腺体基部延伸到黄瘤 （A–C)

前纤维肌基质（AFMS）

癌症并非起源于AFMS，但由PZ或TZ引起的癌症可能会延伸到AFMS。正常的AFMS具有新月形和低T2，ADC和高DWI信号，不存在或晚期增强（c.f.前列腺癌的早期增强（图）。7） [26]。虽然癌症并非起源于AFMS，但外周区和过渡区起病的肿瘤可能累及AFMS，这些病变的评估应基于假定的起源区[19]。然而，在确定原产地方面可能存在不可避免的不确定性，指导委员会承认这是一个固有的限制[14]。

图7  

前纤维肌基质的典型外观，表现为前列腺过渡区前方的均匀 T2 低信号结构

弥散加权成像

PI-RADS v2.1 扩展了之前在 v2.3 中提供的 DWI 分数 2 和 0 的定义。如果病变在ADC图上呈线性或楔形且低信号，在高B值图像上为高信号，则DWI PI-RADS评分现在为2。以前，对“ADC上模糊不清”的病变进行评分为14分。对于高 b 值图像上为 ADC 低信号和 DWI 高信号的局灶性病变，分为 19 分，额外的限定条件是，在高 b 值 DWI 序列上，病变可能明显为 ADC 低信号或高信号，但不一定两者兼而有之。临界判别器是术语“标记”，它表示信号偏差比同一区域中的其他任何地方都更明显[，]。

与 v2.1 相比，对 PI-RADS v2.0 更新进行批判性评估

PI-RADS v2.1 发布时断言应进行研究以确保对 v2.0 所做的修订提供真正的增量价值。评估v2.1检测前列腺癌诊断性能的研究结果好坏参半，一些研究报告了特异性的提高，而另一些研究显示v2.1和v2.0之间没有统计学意义差异[27，28，29，30]。此外，这些研究和其他研究还检查了v2.1和v2.0之间的观察者间一致性，大多数研究表明v2.1和v2.0之间的一致性有所改善[28，29，31]。

前列腺磁共振成像的新进展

双参数磁共振成像

双参数MRI（bpMRI）是指仅使用T2加权和DWI序列，即非增强前列腺MRI。bpMRI有许多优点，包括缩短扫描时间、提高成本效益和避免使用GBCA[32]。然而，尽管一些证据表明bpMRI在大型中心是可行的，但仍存在潜在的缺点。研究表明，读者体验在bpMRI解释的准确性方面起着重要作用，这种对比可能有助于没有经验的读者。在PI-RADS v2.1中，讨论了bpMRI，包括在DWI因信噪比欠佳或伪影而降低的情况下，其作为潜在“安全网”的作用[14]。到目前为止，bpMRI的证据是异质的，许多研究都是在一个中心进行的，只有少数读者。在提出有利于bpMRI的建议之前，需要在前瞻性和多机构水平上进行进一步的研究，并确认bpMRI的合理益处。v2.1中关于mpMRI的值得注意的建议如下[14]：

对于活检阴性且不明原因的 PSA 升高的男性以及接受主动监测且 PSA 倍增时间较快的男性，mpMRI 仍然是评估首选

如果患者持续怀疑藏匿疾病，建议重复进行造影剂检查（即 mpMRI）。

对于有临床意义的前列腺癌高风险（例如，高风险计算器评分、家族史）的初治活检男性，应接受 mpMRI 检查

有潜在伪影损害DWI来源的男性，例如髋关节假体，应接受mpMRI。

人工智能和磁共振成像

虽然bpMRI将来可能会发挥作用，但尽管扫描时间增加，但仍建议使用mpMRI。已经开发了偏移扫描长度的新技术。最近，人们对人工智能的使用非常感兴趣，包括深度学习算法，该算法使用以较低激发数（NEX）或信号平均值数获取的一系列T2加权图像来重建质量与较高NEX图像相当的图像。这样做的好处是序列时间显著缩短，在某些情况下超过60%，而不影响图像的诊断质量[33]。

先进的弥散加权成像技术

虽然DWI在前列腺评估中起着至关重要的作用，但可能受到多种因素的阻碍，最常见的是空间失真伪影。改进DWI的努力导致了限制频谱成像（RSI）的发展。RSI 获取扩展范围的 b 值，以模拟组织内各向同性和各向异性水隔室的分布，以增强来自受限水分子的信号，同时减少细胞外受阻和自由水分子的相对贡献，这些水分子会降解典型的 DWI 序列。此外，RSI通过在正向和反向相位编码方向上采集b零图像并校正涡流来增强DWI图像。带有 RSI 的 mpMRI 已被证明具有改进的诊断性能。此外，仅使用T2加权成像的RSI已被证明具有与mpMRI相当的性能（图）。8） [34]。

图8

前列腺的限制性频谱成像 （RSI）。右侧过渡区的 RSI 弥散加权成像（A，箭头）上描绘的病变显示前列腺癌典型的早期增强（B，箭头）。通过 T2 加权图像上扩散加权成像的彩色编码叠加生成的融合图提供解剖定位（C，箭头）

前列腺癌的混合PET/MR成像

虽然PET/MRI在肿瘤学中的作用尚未得到充分证实，并且这种方式的使用有限，但越来越多的证据支持在未进行活检的男性中使用前列腺特异性膜抗原（PSMA）放射性示踪剂。一项前瞻性双中心试验纳入了99例PSA升高至2.5-20ng/mL的男性接受了68Ga PSMA PET/MRI[35]。虽然无论 PSMA 摄取如何，靶向活检对 PI-RADS 4/5 病变的男性的净益处相似，但对显示 PSMA 摄取的 PI-RADS 3 病变进行靶向活检的净益处有所改善，这表明 GA68 PSMA PET/MR 的特异性和敏感性高于单独使用 mpMRI 对 PI-RADS 3 病变。

结论

mpMRI在评估临床怀疑前列腺癌的未验活检男性中的作用现已得到充分确立，并将继续在诊断和风险分层中发挥关键作用。PI-RADS v2.1为技术指导和成像解释提供了一个极好的框架，但它旨在作为一份活的文件，随着证据的改进和成像技术的扩展而发展。现有成像技术的进步，包括增强的扩散加权成像技术和深度学习重建算法，将提高图像质量，提高效率和患者体验。