文章来源:中华放射学杂志,2019,53(3):164-169 作者:王良 Li Qiubai Vargas Hebert Alberto
2018年日本腹部放射学年会、欧洲泌尿学会和欧洲泌尿影像学会共同发表了膀胱影像报告和数据系统(vesical imaging-reporting and data system,VI-RADS)。VI-RADS对膀胱MRI检查设备和技术要求提出了指导性建议,对检查要求、评估分类标准、技术规范及扫描参数制定了规范。笔者将对VI-RADS的要点进行解读。 膀胱癌是常见的恶性肿瘤,居我国癌症死亡原因的第12位,居全球癌症死亡原因的第10位。膀胱癌组织学分为非肌肉受侵癌和肌肉受侵癌。非肌肉受侵癌通常具有非侵袭性的特征,肌肉受侵性膀胱癌具有不良预后的特点。膀胱癌分期通过临床(检查)、病理(经尿道膀胱肿瘤切除术标本)和放射学检查的组合来完成。膀胱癌的预后和处理主要根据肿瘤分期决定。多参数磁共振成像(multiparmetric MRI,mpMRI)具有最佳的软组织分辨率和无辐射安全性,对于膀胱癌分期包括有无肌肉受侵有重要价值。2018年日本腹部放射学年会、欧洲泌尿学会和欧洲泌尿影像学会共同发表了膀胱影像报告和数据系统(vesical imaging-reporting and data system,VI-RADS)[1]。VI-RADS对膀胱MRI检查设备和技术要求提出了指导性建议,针对检查要求、评估分类标准、技术规范及扫描参数等内容制定了规范,适用于未治疗的患者和接受过诊断性经尿道膀胱肿瘤切除术的患者。一、膀胱MRI检查规范与要求 1.磁场强度: 推荐使用3.0 T或1.5 T MR设备及多通道相控阵的表面线圈以采集出高空间分辨率和高信噪比的图像。 2.MRI检查时机: 推荐在膀胱镜检查或去除Foley导管与MRI检查之间有2~3 d的时间间隔。建议在经尿道膀胱肿瘤切除术、活检或治疗前或至少2周内进行MRI检查。 3.MRI检查前准备: 在足够充盈的膀胱状态下,MRI可以清晰显示膀胱壁固有肌层(逼尿肌)。最佳的膀胱充盈量为300 ml,指导患者在成像前1~2 h排尿,或指导患者在检查前30 min内开始饮用500~1 000 ml水。在没有足够的充盈状态下,膀胱壁表现为厚而不平坦的褶皱,可导致膀胱癌的误诊或高估肿瘤分期。对于没有足够充盈的膀胱,在患者饮用更多液体后30~60 min内重复扫描。膀胱过度膨胀状态会引起患者不适,而造成MRI运动伪影,从而不能明确肿瘤范围。如果膀胱充盈过满,患者应在重复扫描前排出部分尿液。肠管蠕动可注射解痉剂。
男性患者的MRI应包括整个膀胱、近端尿道、骨盆淋巴结和前列腺。女性患者的MRI包括相邻的骨盆内脏(子宫、卵巢、输卵管和阴道)。自旋回波T1WI用于识别膀胱中的出血、血凝块以及骨转移。T2WI、DWI和动态对比增强成像(dynamic contrast enhancement magnetic resonance imaging,DCE-MRI)是mpMRI检查的关键成像序列。 (一)各序列的扫描参数 1.T2WI: 通常利用二维(2D)快速自旋回波(FSE、TSE)采集多平面(轴面、冠状面和矢状面)T2WI。三维(3D)自旋回波采集(如SPACE、CUBE、VISTA)可以用作2D采集的补充。如果使用各向同性体素采集,则可以重建出垂直于肿瘤基部的任意平面。对于2D FSE,建议层面厚度为3~4 mm。 2.DWI: 建议采用轴面和矢状面、冠状面自由呼吸自旋回波平面回波成像(echo planar imaging,EPI)序列并结合频谱脂肪饱和技术。建议采用高b值(800~1 000 s/mm2)来获得膀胱癌与周围组织的高对比度。可采用的技术包括短回波时间的并行成像、增加激励次数以及调整矩阵和相应的体素大小。建议采用DWI解剖位置匹配对应的T2WI解剖位置,从而可以参考T2WI解释DWI。 3.DCE-MRI: 可以采用脂肪抑制的2D或3D梯度回波(gradient-echo sequence,GRE)序列T1WI。建议优选3D采集(如VIBE、LAVA、THRIVE)。使用MRI对比剂并接着用等量生理盐水冲洗,以0.1 mmol/kg体重的剂量、1.5~2.0 ml/s的流率注射。在注射开始后30 s获取初始图像,然后每30秒进行相同的序列4~6次采集,显示膀胱壁内层的早期增强和肿瘤增强。如果使用各向同性体素采集的3D GRE,则可以重建垂直于肿瘤基底部的任意平面。 最佳扫描参数取决于MR扫描仪,代表性参数设置见表1。 
(二)各序列的诊断价值 1.膀胱壁组织学: 膀胱壁包括3个基本层,即黏膜层、黏膜下层、固有肌层和膀胱周围脂肪层。黏膜层包括尿路上皮和尿路上皮下的结缔组织(固有层)。固有层包含黏膜肌层。黏膜下层为黏膜肌层和固有肌层之间的结缔组织。固有肌层由平滑肌组成。固有肌层炎症、纤维化和肿瘤可以使得区分固有肌层和膀胱周围脂肪变得困难。 2.膀胱壁MRI表现: 黏膜层在T2WI和DWI(包括ADC)上均不显示,在DCE-MRI上呈现早期增强,为高信号线。固有肌肉(逼尿肌)在T2WI上显示为低信号线,在DWI(包括ADC)上显示为中等信号线,在DCE-MRI上呈现低信号线,其缓慢且逐渐增强。 3.良性膀胱病变的组织学和MRI表现: 在MRI上良性疾病的膀胱壁结构可类似于癌的表现。因此,重要的是将MRI与临床病史包括治疗前后病史和膀胱镜表现相结合。如膀胱黏膜层炎性改变导致壁内层增厚和水肿,在T2WI上表现为黏膜层增厚的高信号线,DWI显示为黏膜层增厚的低信号线。囊性膀胱炎和腺性膀胱炎是平坦和外生的生长模式,T1WI和T2WI呈现低信号,多血管性蒂,且具有完整的固有肌层[2]。炎性肌纤维母细胞瘤的组织学特征是炎性细胞的增殖以及含有精细小血管网的水肿或黏液样基质。炎性肌纤维母细胞瘤在T2WI上呈现异质性,中心高信号和外围低信号。注射对比剂后,周边区域高增强,而中央区域低增强[2]。经尿道膀胱肿瘤切除术引起的纤维化和慢性炎症,常导致膀胱壁增厚。慢性炎症或纤维化组织具有比癌低的细胞密度,在DWI上表现为较不显著的扩散受限[3]。膀胱癌卡介苗免疫治疗可导致细菌和免疫介导的膀胱炎、肉芽肿和膀胱挛缩,可类似复发性癌[4]。膀胱内化疗后膀胱也可产生类似的变化。对骨盆和膀胱的放射治疗在短期内可导致出血性膀胱炎、管腔内血凝块、膀胱水肿或炎症,在MRI上表现为膀胱壁局灶性或弥漫性的不规则增厚,具有降低的扩张性和多血供特点,在T2WI上表现为水肿或炎症肿膀胱壁的高信号特点。长时间的辐射可导致间质纤维化,T2WI上为较低信号[2]。 4.膀胱癌的组织学和MRI表现: 膀胱癌好发于三角区、膀胱颈和输尿管口区域,较少发生于膀胱侧壁[5]。膀胱颈癌的肌肉受侵率明显较高[6]。膀胱癌分型包括内生型(壁内生长)、外生型(腔内生长)、扁平型(无占位效应)和混合型。外生型包括乳头状型、宽基底型或带蒂型;与乳头状无蒂或宽基底的癌相比较,带蒂的乳头状肿瘤通常具有较好的预后。带蒂的T1期肿瘤通常大于T1期无蒂的肿瘤。扁平的小膀胱癌(直径<1 cm)通常无蒂并且可具有与膀胱壁黏膜层相同的T2信号和DCE-MRI增强特征。 VI-RADS膀胱癌定义为膀胱壁病变具有T2WI中等信号强度(相对于尿液和肌肉的信号强度),DWI高信号和ADC低信号,DCE-MRI早期增强。应记录多个肿瘤的存在,包括最大肿瘤大小、肿瘤数量、最高肿瘤分期。
三、膀胱mp-MRI的评分标准 通过在T2WI、DWI和DCE-MRI上肿瘤进行评分,获得肌肉受侵的总体风险评分。
1.T2WI评分标准: 在T2WI上固有肌层呈现低信号。低信号肌肉线的中断表明肌肉受侵。膀胱癌的T2WI评分标准见表2。 
2.DCE-MRI评分标准: 对于DCE-MRI,癌和膀胱壁内层表现为早期增强,可同时和同等程度增强。固有肌层在早期不增强,在肿瘤下方呈现低信号线。VI-RADS的DCE-MRI评分标准见表3。 
3.DWI和ADC评分标准: 癌在DWI上呈高信号,在ADC图上呈低信号。固有肌层在DWI上可呈现中等信号,而蒂和膀胱黏膜层在DWI上为低信号。VI-RADS的DWI和ADC评分标准见表4。 
4.VI-RADS最终得分: 5分VI-RADS最终得分由T2WI、DWI和DCE-MRI各自评分汇总生成肌肉受侵的概率(表5)。基础序列是T2WI,主要序列是DWI(第一)和DCE-MRI(第二,特别用于在DWI图像不理想的情况下)。首先基于显示形态学的T2WI,因为T2WI具有高空间分辨率,可评估固有肌层的完整性,确定有无肌肉受侵的存在由DWI和DCE-MRI决定。 
VI-RADS分类1~5分病灶的MRI及病理表现见图1,图2,图3,图4,图5,图6,图7,图8,图9,图10,图11,图12,图13,图14,图15,图16,图17,图18,图19,图20。 
图1~4 膀胱癌影像报告与数据系统(VI-RADS)分类1分病灶,膀胱右后壁结节,长径8 mm,依次为轴面T2WI(图1)、DWI(图2)、动态对比增强MRI(DCE-MRI)(图3)、病理(图4)图片。T2WI呈低信号,DWI呈高信号,DCE-MRI示结节早期强化,固有肌层信号连续,未见扩散受限及异常强化。病理结果示低级别乳头状尿路上皮癌,未见肌层浸润(HE ×40) 图5~8 VI-RADS分类2分病灶,膀胱左后壁结节,长径11 mm,依次为轴面T2WI(图5)、DWI(图6)、DCE-MRI(图7)、病理(图8)图片。T2WI呈低信号,DWI示扩散受限,呈高信号,低信号瘤蒂,DCE-MRI示结节早期强化,瘤蒂早期未见强化,固有肌层信号连续,未见扩散受限及异常强化。病理结果示低级别乳头状尿路上皮癌,未见肌层浸润(HE ×40) 图9~12 VI-RADS分类3分病灶,膀胱右侧后壁结节,突入膀胱腔内,大小为22 mm×19 mm,依次为轴面T2WI(图9)、DWI(图10)、DCE-MRI(图11)、病理(图12)图片。T2WI呈低信号,DWI呈高信号,DCE-MRI示早期强化;固有肌层信号似连续。病理结果示低级别乳头状尿路上皮癌(HE ×40) 图13~16 VI-RADS分类4分病灶,膀胱尖部、右侧壁及后壁多发结节,突入腔内,较大者位于右侧壁,大小60 mm×30 mm。依次为轴面T2WI(图13)、DWI(图14)、DCE-MRI(图15)、病理(图16)图片。T2WI呈低信号,DWI呈高信号,DCE-MRI示早期强化,固有肌层信号连续型中断,可见异常信号浸润。病理结果示低级别乳头状尿路上皮癌伴固有层浸润(HE ×40) 图17~20 VI-RADS分类5分病灶,依次为轴面T2WI(图17)、DWI(图18)、DCE-MRI(图19)、病理(图20)图片。膀胱前壁明显不规则增厚,T2WI呈低信号,DWI示明显扩散受限呈高信号,DCE-MRI可见早期强化,固有肌层连续性中断,膀胱异常信号浸润膀胱外脂肪组织。病理结果示高级别乳头状尿路上皮癌侵及外膜层(HE×40)
四、膀胱癌的MRI分期 mpMRI对于膀胱癌肌肉受侵评估有重要价值,敏感度为0.90~0.94,特异度为0.87~0.95,高场强(3.0 T)和DWI可以提高诊断敏感度和特异度[7]。在经尿道膀胱肿瘤切除术前,膀胱壁结构完整,膀胱MRI对判断有无肿瘤肌肉受侵最理想。当前膀胱癌诊断和分期的标准是经尿道膀胱肿瘤切除术。膀胱镜检查由于光动力学等技术的运用对改善膀胱癌诊治有重要价值。然而,经尿道膀胱肿瘤切除术低估癌分期,因此成像作为经尿道膀胱肿瘤切除术的补充改进肿瘤分期备受关注[8]。运用图像引导的方法识别b值并且同时行膀胱癌分期,从而跳过膀胱镜检查,直接行经尿道膀胱肿瘤切除术。虽然组织学确认仍然是膀胱癌诊断的金标准,但这种路径使得经尿道膀胱肿瘤切除术更快。MRI是临床诊治中的重要手段,具有可重复性和可行性。 对于非肌肉受侵性肿瘤,准确分期(pTa、pTIs和pT1)对于帮助选择治疗方案非常重要。对于原位癌(carcinoma in situ,CIS)检出,当前的MRI仍不太可靠。在非肌肉受侵性癌中,准确的分期对于T1肿瘤是最重要的。MRI可以帮助了解肿瘤大小和分期,从而帮助制定治疗计划。例如对于具有明显带蒂并且没有膀胱固有肌层受累的小T1肿瘤,应该以经尿道膀胱肿瘤切除术为根治手段,在不需要二次经尿道膀胱肿瘤电切术的情况下,启动膀胱癌卡介苗免疫治疗。对于较深受侵的T1(T1b/c),没有明显的带蒂或生长接近固有肌层的肿瘤,二次经尿道膀胱肿瘤电切术是必需的,可考虑进行膀胱切除术。也许在不久的未来,更多的多参数MRI研究提供的充足的解剖学和功能信息,可以预测对保守治疗不太可能有反应的肿瘤,对于这种肿瘤,应该使用更加激进的治疗方法。约25%的T1肿瘤在二次经尿道膀胱肿瘤电切术后具有肌肉受侵的特征,这显然完全改变了治疗方法[9],因此,T1肿瘤的准确分期是MRI在膀胱癌诊疗中非常重要的领域之一。
五、膀胱癌治疗后的影像检查和评估 尽管膀胱镜检查仍然是膀胱癌治疗后随访的标准手段,但膀胱癌治疗后频繁复查的需求推动mpMRI成为一种非侵入性和可替代膀胱镜的检查方法。定性和定量的DWI、DCE-MRI与病理和临床预后相关,这在预测治疗敏感性和监测治疗反应方面具有潜在的重要用途,特别是对于接受新辅助化疗或根治性放化疗的肌肉受侵患者[10]。治疗后炎症和纤维化导致膀胱壁不规则增厚,在T2WI成像中产生高信号,使得区分膀胱癌和良性治疗后的改变具有挑战性。T2WI预测化放疗后完全病理反应的敏感度、特异度和准确度较低(分别为43%、45%和44%)[11]。 DCE-MRI克服了T2WI在区分经尿道膀胱肿瘤切除术后治疗相关反应和残留肿瘤上的局限性。DWI在识别经尿道膀胱肿瘤切除术或部分膀胱切除术后的肿瘤复发方面优于DCE-MRI,DWI和DCE-MRI的准确度、敏感度、特异度和阳性预测值分别为93%和59%、100%和81%、82%和27%、89%和54%[12]。 诱导治疗后的完全反应意味着改善的生存,为选择根治性膀胱保留方案的候选者提供信息[10]。有学者证实了mpMRI评估诱导治疗反应的可行性[11]。对T2~T4a N0M0膀胱癌诱导化放疗后进行的mpMRI显示,DWI预测病理反应的特异度(92%)和准确度(80%)显著优于T2WI(45%和44%)和DCE-MRI(18%和33%)。然而,所有序列在肿瘤残留检出中表现较低的敏感度(43%~57%)。 治疗前可使用DWI预测肿瘤是否适合化放疗。对治疗敏感膀胱肿瘤的ADC值显著低于对化疗耐药肿瘤的ADC值。在多变量分析中,包括其他临床变量,如年龄、T分期、肿瘤大小、肿瘤多灶性、原位癌和肾积水,只有平均ADC值为化放疗敏感性的独立预测因子[13]。 新辅助化疗对肌肉受侵膀胱癌患者有生存获益。在DCE-MRI上,新辅助化疗3个周期后从早期到晚期增强的变化与膀胱切除术的病理反应相关[14]。持续早期增强意味着化疗反应较差[14]。半定量DCE-MRI参数有助于区分残余膀胱肿瘤与化疗改变,敏感度75%,特异度100%[15]。新辅助化疗没有反应的患者会出现治疗并发症并延迟有效治疗。治疗早期的mpMRI扫描可以预测治疗疗效,治疗早期反应支持持续使用该治疗方案,反应差则支持改变治疗,从而避免或减少了新辅助化疗没有反应的患者出现治疗并发症并延迟有效治疗。 DWI在评估新辅助化疗反应方面发挥了重要作用,出现完全病理反应的ADC值从基线显著增加,与改善的总生存期相关[16]。DWI在新辅助化疗早期提供预测信息,例如抵抗性膀胱肿瘤的ADC空间分布更加异质[16]。 mpMRI是监测治疗反应有前途的工具。但是,与前列腺MRI的研究相比较[17,18],目前膀胱MRI研究规模小或设计受限。当前的挑战包括临床试验中标准化的数据采集和分析、验证和前瞻性测试。 综上所述,VI-RADS在指导我国影像医师、泌尿外科医师和肿瘤科医师对膀胱癌的分期、诊断和诊疗方案的制定上必将发挥重要的作用。
参考文献(略) 志 谢 志谢 范婵媛和谢金珂医师对图片准备和编辑工作的帮助
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