摘要：目的 探讨基于人工智能（artificial intelligence，AI）-磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）几何模型在经会阴前列腺靶向穿刺中的应用价值。方法 选取2022年6月至2023年6月芜湖市第二人民医院收治的204例符合穿刺指征的经会阴前列腺穿刺活检术患者作为研究对象，按照随机数字表法分为对照组与试验组，每组102例。对照组由影像科2名工作年限≥10年的副主任医师进行人工MRI阅片，行常规认知融合下经会阴前列腺穿刺活检术，试验组采用AI行MRI阅片，行AI-MRI几何模型下经会阴前列腺靶向穿刺。比较两组年龄、前列腺体积、总前列腺特异性抗原（total prostate specific antigen，tPSA）、穿刺针数、前列腺影像报告和数据系统 （prostate imaging reporting and data system，PI-RADS）≥3分结节识别度、前列腺癌 （prostatecancer，PCa）阳性检出率、靶点穿刺PCa阳性率、并发症发生率。结果 两组年龄、前列腺体积、tPSA、穿刺针数比较，差异无统计学意义（P>0.05）。试验组PI-RADS≥3分MRI结节数高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。两组PCa阳性检出率、靶点穿刺PCa阳性率比较，差异无统计学意义（P>0.05）。两组并发症总发生率比较，差异无统计学意义（P>0.05）。结论 基于AI-MRI几何模型下的经会阴前列腺穿刺活检术较经会阴认知融合前列腺穿刺活检术可进一步提高穿刺准确度，且安全有效。AI阅片识别PCa结节优于人工阅片。
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前列腺癌 （prostate cancer，PCa）是男性泌尿生殖系统常见的恶性肿瘤，据2022年全球癌症统计数据显示，PCa发病率仅次于肺癌、乳腺癌和结直肠癌，位居第4，死亡率位居第8，我国PCa发病率低于欧美地区，但近年来其发病率也在不断上升[1- 4]。目前，诊断PCa的主流方法为前列腺穿刺活检术，主要包括经直肠和经会阴前列腺穿刺活检术两种，由于经会阴穿刺对前列腺尖部及外周带穿刺更具优势，且感染等并发症发生率较低，已逐渐取代经直肠穿刺，亦被欧洲泌尿外科协会推荐[5-7]。随着医疗设备及技术的发展，靶向融合穿刺可明显提高阳性检测率，但其对设备要求较高，难以普及，未能在市级医院普遍推广。基于此，本研究在传统经认知融合下会阴前列腺穿刺术的基础上加入基于人工智能 （artificial intelligence，AI）-磁共振成像 （magneticresonance imaging，MRI）几何模型，以探讨其对提高PCa检出率的影响。
1 资料与方法
1.1 一般资料
1.2 手术方法
1.3 观察指标
1.4 统计学处理
2 结果
2.1 两组一般资料比较
2.2 两组结节识别度比较
2.3 两种穿刺结果比较
2.4 两组并发症发生情况比较
3 讨论
随着医疗设备及技术的不断更新迭代，前列腺穿刺术式经历多个阶段，从最初的手指引导下前列腺穿刺，到超声引导下经直肠前列腺穿刺，进一步发展为目前主流的超声引导下经会阴前列腺穿刺，穿刺阳性检出率逐渐提高，但仍不可避免假阴性率。虽然靶向融合穿刺技术可提高穿刺精度，从而提高阳性率，但由于设备昂贵，从而限制其进一步推广。目前，大多数医院开展的认知融合经会阴前列腺穿刺仍是主流穿刺方法，但其阳性率仅为30%~40%[8-10]。如何在现有条件下提高认知融合穿刺阳性率一直是临床医师的探究焦点。MRI图像靶点识别度与穿刺者的认知度是目前穿刺活检阳性率的影响因素。MRI靶点识别度与图像质量及阅片者经验相关，从初始的MRI平扫到增加弥散加权图像，再发展至如今市级医院最常用的mp-MRI，MRI图像质量不断提升，mp-MRI通过多模态图像增加对可疑结节的识别度，精准定位，阅片者再结合PI-RADS评分系统进行结节评分，对结节定性更为准确，从而减少过度诊断[11-12]。但mp-MRI也有局限性，其学习曲线较长，不同医师对图像的识别不尽相同，经验累积也因人而异，阅片结果差异较大[13]。如何减少阅片中的主观误差始终困扰临床工作者。近年来随着人工智能领域的飞速发展，已出现AI分割前列腺病灶及阅片，并提供PI-RADS评分等。有研究显示，AI在前列腺病灶分割精度方面具有更高的效能，能够进一步降低主观因素对前列腺可疑结节识别的影响[14-15]。目前，我院与华师大合作，依托于上海市磁共振重点实验室，使用AI软件自动勾画感兴趣区域，标注可疑结节，从而提高可疑结节识别度，本研究中试验组PI-RADS≥3分MRI结节识别率高于对照组，为图像部分几何模型建立精度提供支持。在影像靶点识别度提高的前提下，靶点区域组织穿刺精度与穿刺医师认知度紧密相关。在常规认知融合穿刺过程中，穿刺医师通过阅读MRI，在脑中构建前列腺模型，确定靶点大概区域，随后在超声图像中寻找靶点区域并进行穿刺，但由于MRI与经直肠超声（transrectal ultrasound，TRUS）的图像切面不同，成像原理亦有差异，不能完全匹配，且大脑构建模型存在误差，故认知融合穿刺受术者经验及主观影响较大，靶点穿刺精确度不高[16]。在解剖学上，直肠及前列腺均属于腹膜外位器官，包裹较严密，位置相对固定，在人体平卧位及截石位时，前列腺、直肠位置并未改变，可为本研究建立几何模型提供解剖学依据。通过MRI构建几何模型后，再于会阴部皮肤复刻该模型，定位靶点皮肤投影点，避免术者人脑识别靶点的主观误差及MRI与TRUS的图像不完全兼容的影响，在一定程度上提高穿刺精准度。本次研究中，试验组靶点阳性率和总体阳性率较对照组高，差异无统计学意义，且未增加并发症发生率，可为实施认知融合穿刺的同行思考如何提高穿刺阳性率提供一定的思路和参考。本研究也存在一定局限性，本研究纳入样本量偏少，可能会影响某些统计分析或结果。该研究操作要求较为苛刻，从患者行mp-MRI检查开始即需患者及检查医师配合，摄片时即要求患者严格平卧，身体不能扭曲。术中亦需严格把控体位和超声探头，确保MRI中靶点模型与皮肤投影点模型相一致，实际操作过程中有一定难度。以上两点可能是两组阳性率结果差异无统计学意义的重要因素，后续研究中仍需进一步思考如何更好地解决此问题。综上所述，基于AI-MRI几何模型下的经会阴前列腺穿刺活检术较经会阴认知融合前列腺穿刺活检术可进一步提高穿刺准确度，且安全有效。AI阅片识别PCa结节优于人工阅片。
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