早期前列腺癌超声弹性模量的定量研究

我国前列腺癌（PCa）发病率呈明显增高趋势，严重威胁老年男性的身体健康。本课题组前期研究发现前列腺周围区也存在良性前列腺增生（BPH），并在国际上首先报道了相关研究结果（发表在JUM）, 同时研究发现超声造影对PCa的诊断敏感度和特异度分别为71.7%、64.7%（发表在Clincal Radiology）。由于PCa患者常伴有BPH，应用现有的无创检查手段鉴别早期PCa和BPH尚存在一定的困难。超声弹性模量是超声领域的新技术，收集到剪切波的细微变化并计算出速度，再将其转换成组织硬度的数值。癌组织弹性模量的变化是病变早期的重要特征，癌与正常组织间弹性系数的巨大差异而能够增加癌肿的显示率。本研究采用超声弹性成像和免疫组化等方法进行PCa组织弹性的定量研究，建立弹性成像测量PCa弹性模量体系，阐明各参数与PCa组织生物力学特征之间的相关性，有效指导超声引导下穿刺活检，以期实现PCa的早期诊断。

本研究按照计划进行，如期完成了该课题的预期研究内容和研究目标。项目负责人以第一作者发表了标注本基金资助的SCI收录论文3篇，国内核心期刊论文3篇。国内学术会议发言3次，获得学术会议优秀论文二等奖1项，学术期刊优秀论文一等奖1项。临床研究：建立了早期前列腺癌（PCa）弹性模量测量体系。前列腺良、恶病灶的周长变化率（- 0.14±0.19 vs 0.16±0.19）、直径变化率（-0.14±0.16 vs 0.23±0.12）及面积比（0.86±0.22 vs 1.62±0.32）的差异有统计学意义。通过弹性图像测量的良性结节的周长、直径及面积小于2D图像（P<0.05）。通过弹性图像测量的癌结节的周长大于2D图像（72.93±36.09 mm vs 57.02±22.37 mm，P=0.093），直径大于2D图像（20.48±9.19mm vs 15.17±5.40 mm，P=0.027），面积大于2D图像（2.16±1.93 cm2 vs 1.24±1.02 cm2，P=0.059）。周长变化率、直径变化率ROC曲线下面积分别为0.839、0.988。若以面积比>1.2作为诊断恶性结节的标准，敏感性及特异性均较高（83.3%, 96.6%）。应变图I～IV级中恶性所占的比例分别为：14.3%，25.0%，87.8%和100%。周围区及移行区PCa病灶的SR分别为9.7±11.1和10.3±15.9。SR曲线下面积0.913。Gleason分级对PCa病灶弹性分级影响的差异无统计学意义。TRUS弹性成像诊断PCa的特异度高于MRI。免疫组化结果显示胶原纤维在质软前列腺组织中以平行走行为主，在质硬前列腺组织中呈现交叉走行。PCa病灶整体弹性模量值为62.5±28.3 kPa，高于BPH病灶及正常前列腺组织的弹性模量值（41.8±12.5kPa、 19.9±6.6 kPa），差异有统计学意义。前列腺良性病灶多点弹性模量值的Std Dev小于PCa病灶弹性模量值的SD（P<0.05）。动物及离体研究：应用经直肠超声探头和浅表高频超声探头对仿体模型、活体犬前列腺和离体犬前列腺组织进行弹性模量检测。改变取样直径、探头频率、活体和离体犬前列腺组织的弹性模量差异无统计学意义。取样深度≤3cm时弹性图像稳定。