目前，多参数磁共振（mp-MRI）在诊断前列腺癌方面的准确性越来越高，但穿刺活检依然是短期内难以动摇的诊断金标准。经直肠穿刺与经会阴穿刺被认为在穿刺效率上相当，但后者的出血与感染风险相对较小。穿刺策略方面通常分为系统与靶向穿刺，其中针对可疑癌灶的靶向穿刺近年来受到的关注较多。
前列腺癌诊断金标准——前列腺穿刺活检
绝大多数的前列腺穿刺活检都是在经直肠超声引导下完成。虽然部分前列腺癌灶在超声下呈现典型的低回声表现，有利于引导术者进行有目的的穿刺，但这一比例并不高，特别是对于早期癌灶。更多的靶目标是由mp-MRI发现，超声下并无异常。因此，超声下目标不可见是前列腺靶向穿刺的难点。针对这一难点的应对方法包括超声-磁共振（MRI）融合穿刺、MRI引导靶向穿刺与认知融合靶向穿刺，但这些方法均存在一定的不足，比如前两者操作复杂、价格昂贵，而认知融合穿刺在三维空间定位方面高度依赖术者经验。因此，我们还需要积极探索新的穿刺方法。
全息影像引导的前列腺穿刺——探索性试验初有所成
全息影像，又称三维可视化影像模型，是由患者的CT或MRI原始医学数字图像与通讯（DICOM）数据重构而成，它具有三维、精准、动态、器官可分割等特点，交互功能强大，其在术前规划方面的作用已受到广泛认可，北京大学吴阶平泌尿外科医学中心那彦群教授团队目前正在积极推动全息影像腹腔镜手术导航以及穿刺导航设备的研发。
实验设计
在一项小型探索性临床研究中，我们基于10例患者的MRI及CT原始DICOM数据进行了前列腺穿刺全息影像三维可视化模型的构建。这10例患者均具有前列腺穿刺指征，且mp-MRI提示PI-RADS评分≥3分。利用MRI数据可以构建前列腺内部结构的全息影像，特别是对可疑癌灶进行勾画定位，但其不足在于MRI扫描范围较窄，缺少骨骼、会阴部皮肤等影像信息（有助于术中视觉配准）。因此，这些患者术前另行泌尿系CT扫描，并基于CT数据构建前列腺及周围器官的全息影像。通过整合基于CT和基于MRI的全息影像，构建完整的全息模型并规划穿刺路径，明确会阴部皮肤穿刺点、穿刺角度和穿刺深度。
图1：前列腺穿刺全息影像模型（整体观，紫色为CT扫描时预置的皮肤定位贴，黑色平行线为穿刺路径）
图2：前列腺穿刺全息影像模型（局部观，绿色为膀胱及尿道，红色为前列腺外周带可疑癌灶）
为了减少前列腺的位置偏差，我们在CT摄片和术中穿刺时均采用了一种屈髋屈膝的轻度截石体位。为了避免可能的前列腺器官形变，我们在穿刺时未留置尿管。穿刺时，术者佩戴混合现实头戴式设备，将前列腺穿刺全息影像模型进行空间投射，并利用CT扫描时预置的皮肤定位贴进行视觉配准，也就是把全息模型与真实人体进行准确的重叠。之后，在虚拟穿刺路径的引导下置入穿刺活检枪，到达预定深度后击发。每次击发后均临时性置入经直肠超声探头，了解实际穿刺路径，通过截取超声图像并与MRI图像对比，对穿刺的准确性进行客观评价。
图3：术中全息模型和人体进行视觉配准并确定穿刺点
（橘色箭头：位于会阴皮肤的穿刺点；黄色箭头：虚拟穿刺引导线；红色箭头：穿刺枪头）
实验结果
纳入研究的10名患者平均年龄70.9岁，PSA中位数15.1ng/ml，平均可疑靶病灶数目1.4个，共行全息影像靶向穿刺16针，认知融合靶向穿刺28针，系统性穿刺116针。其中全息影像靶向穿刺的客观准确率可达87.5%（14/16）。7名患者通过穿刺确诊为前列腺癌，全息靶向、认知靶向和系统穿刺三种穿刺方式的阳性针数比例分别为56.3%、42.9%和19.8%。
穿刺新方法——未来的研发方向
经皮病灶穿刺的难点在于靶目标不可见，而全息影像引导的前列腺穿刺由于通过虚拟影像与真实人体的融合与配准，使术者仿佛拥有了“透视眼”的能力，可以更直观、容易地击中目标。当然，这一理想化的技术在现阶段还处在探索阶段，如何快速、实时生成全息影像模型，如何形成自动化图像融合，如何进行无偏差配准，以及穿刺机器人的研究都将是未来的研发方向。但我们相信，随着研究的深入，前列腺穿刺将迎来全新的未来，前列腺癌患者将得到更快、更准确的诊断，并更早得到及时的治疗。
本研究具体内容可参考：汪磊, 李宁忱, 那彦群, 等. 全息影像在经会阴前列腺靶向穿刺中的应用 [J] . 中华泌尿外科杂志, 2022, 43(2) : 111-115.
专家介绍
汪磊 教授
北京大学首钢医院 副主任医师
北京大学吴阶平泌尿外科医学中心 副主任医师
中国抗癌协会泌尿男生殖系肿瘤专委会（CACA-GU）青年委员会副主委
CACA-GU前列腺癌学组委员 少见肾癌协作组委员
中华医学会泌尿外科学分会青年委员会科普与传播学组委员
中日医学科技交流学会 理事
北京性腺轴疾病防治研究会 理事
北京市抗癌协会泌尿男生殖系肿瘤专委会青年委员会委员兼秘书
北京癌症防治学会泌尿肿瘤专委会委员
北京医学会泌尿外科分会青年沙龙学组委员
北京协和医学院人文学院 客座教授
美国泌尿外科学会 国际会员
专业方向：泌尿系恶性肿瘤的微创手术治疗与晚期肿瘤的综合治疗
2011年毕业于北京大学医学部，获外科学（泌尿外）博士学位。2010年以客员研究员身份于日本冈山大学病院泌尿器科研修。已主持科研基金4项，发表学术论文30余篇，其中以第一或通讯作者发表的SCI论文14篇。
