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超声弹性成像参数与血清睾酮在前列腺癌诊断中的价值评估

期刊:Archivos Españoles de UrologíaDOI:10.56434/j.arch.esp.urol.20237609.82

本研究由Junxiu Dong、Xianhui Zhao、Yan Wang、Min Zhang、Weiling Wang和Yun Liu*(通讯作者)合作完成,作者单位包括青岛大学附属青岛市第三人民医院超声医学科、青岛大学附属青岛市中心医院急诊中心、济南市章丘区人民医院健康管理科及超声科。研究成果发表于2023年11月的《Archivos Españoles de Urología》期刊(DOI: 10.56434/j.arch.esp.urol.20237609.82),采用CC BY 4.0开放获取许可协议。

学术背景

前列腺癌(Prostate Cancer, PCA)是男性生殖系统最常见的恶性肿瘤,50岁以上人群高发,且中国发病率显著上升。由于PCA潜伏期长、症状隐匿,早期诊断困难,患者易错过最佳治疗时机。医学界已证实早期PCA的治疗效果显著(治愈率>95%),但现有诊断方法如直肠指检和血清抗原检测存在局限性。超声弹性成像(Ultrasound Elastography, UE)通过组织硬度差异区分良恶性肿瘤,但早期癌变时组织弹性改变先于解剖结构变化,可能导致误诊。此外,PCA的发生发展与雄激素调控密切相关,血清睾酮(Testosterone, T)作为男性体内最重要的雄激素,其水平筛查可能辅助PCA早期诊断。然而,UE联合血清T检测的诊断效能尚未有研究报道。因此,本研究旨在评估UE参数与血清T水平对PCA的诊断价值,为临床决策提供循证依据。

研究设计与方法

研究对象
回顾性分析2020年1月至2022年1月青岛大学附属青岛市第三人民医院收治的155例疑似PCA患者,根据病理活检结果分为阳性组(71例)和阴性组(84例)。纳入标准需满足以下至少两项:
1. 符合《前列腺癌诊疗指南》诊断标准;
2. 血清T达去势水平(<50 ng/dL);
3. 血清前列腺特异性抗原(PSA)持续升高;
4. 存在血尿、排尿困难、骨痛或体重减轻等症状。排除严重肝肾功能障碍、感染性疾病、其他恶性肿瘤或前列腺活检史患者。

实验流程
1. 穿刺活检:局部麻醉后采用一次性活检穿刺枪取材,靶向活检超声显示III-V级阳性表现区域,I-II级区域行常规12针活检。标本经10%甲醛固定后送病理检查。
2. UE检测:使用Philips IE 33超声仪(广州荣涛医疗科技有限公司)及凸阵直肠探头(频率3.5-11 MHz)。患者取左侧卧位,记录前列腺结节位置、大小及血流信号,弹性成像模式下测量弹性应变比(Elastic Strain Ratio)和弹性图像压缩指数(Elastic Image Compression Index)。
3. 血清指标检测:采集空腹静脉血,离心后采用电化学发光法(罗氏E601分析仪)检测PSA,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清T、前列腺酸性磷酸酶(PAP)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)。

数据分析
采用IBM SPSS 25.0软件,非正态分布数据以中位数(四分位数)表示,组间比较用Mann-Whitney U检验。通过二元Logistic回归分析PCA危险因素,受试者工作特征(ROC)曲线评估单一及联合诊断效能。

主要结果

  1. 基线数据:阳性组PSA(15.17 vs 9.64 ng/mL)、PAP(13.61 vs 12.77 ng/mL)和TNF-α(7.42 vs 5.23 ng/mL)水平显著高于阴性组(p<0.01),但年龄、体重、前列腺体积等无差异(p>0.05)。
  2. UE与血清T差异:阳性组弹性应变比(5.95 vs 4.49)和弹性图像压缩指数(5.03 vs 2.74)显著更高,血清T水平(314.85 vs 312.37 ng/dL)显著更低(p<0.05)。
  3. 危险因素分析:Logistic回归显示弹性应变比(OR=0.676)、弹性图像压缩指数(OR=0.441)和血清T(OR=1.007)均为PCA独立危险因素(p<0.05)。
  4. 诊断效能:ROC曲线显示联合检测的曲线下面积(AUC=0.719)显著高于单一检测(弹性应变比AUC=0.595,血清TAUC=0.601),灵敏度提升至58.3%。

结论与价值

本研究首次证实UE参数(弹性应变比、弹性图像压缩指数)与血清T联合检测可显著提高PCA诊断灵敏度(58.3%)和准确性(AUC 0.719),弥补单一诊断的不足。其科学价值在于:
1. 机制层面:揭示了PCA组织中硬度特征与雄激素水平的关联性,为肿瘤微环境研究提供新视角;
2. 临床层面:提出了一种无创、经济的联合诊断策略,尤其适用于早期PCA筛查;
3. 技术层面:优化了UE在深部肿瘤(如前列腺)中的应用流程,减少操作者主观性影响。

研究亮点

  1. 创新性方法:首次将UE功能成像与血清T分子标志物结合,构建多模态诊断模型;
  2. 数据严谨性:通过病理活检金标准验证,大样本(155例)增强结果可靠性;
  3. 临床转化潜力:所用设备(Philips IE 33)和检测方法(ELISA)均为临床常规配置,易于推广。

局限性与展望

研究未分析前列腺内腺区良恶性病变差异,且依赖穿刺活检而非手术病理。未来需扩大样本量,探索不同病理亚型与UE参数的相关性,并开发AI辅助的弹性图像分析算法以进一步提升诊断客观性。

(注:文中专业术语如”弹性应变比(Elastic Strain Ratio)”、”受试者工作特征曲线(ROC)”等均在首次出现时标注英文原词。)

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