摘要: 第一篇前列腺癌TRUS/MRI的联合诊断研究 第一部分 经直肠超声对前列腺癌病灶检出的价值研究 目的:探讨常规经直肠超声(TRUS)及超声造影(CEUS)在前列腺癌(PCa)检出中的价值。 方法:对238例前列腺穿刺术前接受常规TRUS及CEUS检查的患者的临... 展开 第一篇前列腺癌TRUS/MRI的联合诊断研究 第一部分 经直肠超声对前列腺癌病灶检出的价值研究 目的:探讨常规经直肠超声(TRUS)及超声造影(CEUS)在前列腺癌(PCa)检出中的价值。 方法:对238例前列腺穿刺术前接受常规TRUS及CEUS检查的患者的临床资料进行回顾性分析。采用10点系统穿刺(SB)与2-4点靶向穿刺(TB)相结合的穿刺活检方案。以穿刺病理结果为对照，统计分析常规TRUS、CEUS及SB对PCa的诊断效能，并比较SB和TB方法的PCa检出率及穿刺点阳性率。 结果:238例患者中穿刺病理诊断为PIN6例，故最后纳入统计分析的患者共232例，其中穿刺病理诊断为PCa106例，占45.69％，前列腺良性病变126例，占54.31％。106例PCa患者中，仅SB发现的有15例，占14.15％，仅TB发现的有18例，占16.98％。SB对PCa的诊断敏感性为83％，常规TRUS、CEUS及联合运用常规TRUS和CEUS对PCa的诊断敏感性分别为58.49％、71.7％及85.85％，特异性分别为50％、63.49％及41.27％，准确性分别为53.88％、67.24％及61.64％，联合运用常规TRUS和CEUS的诊断敏感性显著高于单独使用常规TRUS(P＜0.05)和CEUS(P＜0.05)，但与SB的诊断敏感性相比无显著性差异（P＞0.05）。CEUS的诊断特异性显著高于常规TRUS(P＜0.05)，但敏感性两者之间无显著性差异（P＞0.05）。SB、常规TRUS-TB、CEUS-TB及(常规TRUS联合CEUS)-TB的穿刺点阳性率分别为12.28％(285/2320)、20％(190/950)、39.73％(232/684)及23.8％(278/1168)，常规TRUS-TB、CEUS-TB及(常规TRUS联合CEUS)-TB的穿刺点阳性率显著高于SB(P＜0.0001)，CEUS-TB的穿刺点阳性率显著高于常规TRUS-TB(P＜0.0001)。 结论:与常规TRUS相比，CEUS能显著提高PCa诊断的特异性，在一定程度上提高了对PCa诊断的敏感性，因而CEUS检查模式更适合PCa目标穿刺。联合运用常规TRUS和CEUS的TB能在不降低敏感性的情况下显著减少穿刺点数，是目前理想的穿刺方案。 第二部分 MRI-DWI对前列腺癌病灶检出的价值研究 目的:探讨前列腺穿刺术前MRI-DWI定位TRUS引导的前列腺穿刺活检对PCa的诊断价值。 方法:对110例前列腺穿刺术前1月内进行MRI-DWI成像的患者的临床资料进行回顾性分析。综合T2WI、DWI及表观弥散系数图(ADC)三方面MRI征象，并采用5级判定法对前列腺内病灶进行良、恶性判定。前列腺穿刺采用10点SB与24点MRI-DWI-TB相结合的穿刺活检方案。以穿刺病理结果为对照，统计分析MRI-DWI-TB及SB对PCa的诊断效能，并比较SB和MRI-DWI-TB方法的PCa检出率及穿刺点阳性率。 结果:110例患者中穿刺病理诊断为PIN3例，故最后纳入统计分析的患者共107例，其中MRI-DWI诊断结果为0级、1级、2级、3级及4级的分别为3例、8例、18例、26例及52例。在107例患者中，66例(61.68％)病理诊断为PCa，41例(38.32％)为良性病变。在78例MRI-DWI诊断的PCa中，56例病理证实为PCa，22例为良性病变;在29例MRI-DWI诊断的良性病变中，10例病理证实为PCa，其余19例为良性病变。MRI-DWI诊断PCa的敏感性、特异性、准确性、阳性预测值及阴性预测值分别为84.85％(56/66)、46.34％(19/41)、70.09％(75/107)、71.79％(56/78)及65.52％(19/29)。SB对PCa的诊断敏感性为69.7％(46/66)，MRI-DWI-TB对PCa的诊断敏感性高于SB，但差异无统计学意义(P＞0.05)。MRI-DWI-TB及SB对PCa的检出率分别为52.34％(56/107)及42.99％(46/107)，MRI-DWI-TB对PCa的检出率高于SB，但差异无统计学意义(P＞0.05)。两者联合对PCa的检出率为61.68％(66/107)，显著高于单独使用SB(x2=6.762，P＜0.01)，但与单独使用MRI-DWI-TB的检出率之间无显著性差异(x2=1.544，P＞0.05)。SB漏诊的20例PCa中，6例病灶位于前列腺周缘区，14例病灶位于前列腺移行区。MRI-DWI-TB、SB及MRI-DWI-TB+SB的穿刺点阳性率分别为47.2％(118/250)、7.29％(78/1070)和12.79％(154/1204)，MRI-DWI-TB穿刺点阳性率显著高于SB(P＜0.0001)和两种方案联合运用(P＜0.0001)，SB穿刺点阳性率显著低于两种方案联合运用，差异有统计学意义(P＜0.0001)。 结论:MRI-DWI对PCa病灶检出的诊断敏感性较高，能为前列腺穿刺提供目标、特别是移行区目标信息;SB和MRI-DWI-TB的联合应用能显著提高PCa患者检出率;DWI-TB能在不降低敏感性的情况下显著减少穿刺点数，提高穿刺点阳性率。 第三部分 联合MRI-DWI与经直肠超声对前列腺癌病灶检出的价值研究 目的:探讨联合运用MRI-DWI与TRUS（包括常规TRUS和CEUS）在PCa检出中的价值。 方法:对43例前列腺根治术前同时接受MRI-DWI及TRUS检查的患者进行回顾性分析。MRI-DWI的诊断方法及诊断标准同第二部分;TRUS的诊断标准为依据第一部分常规TRUS和CEUS诊断PCa的标准，并定义如常规TRUS和CEUS中任一模式诊断为PCa则TRUS的诊断结果即为PCa，两种模式诊断结果均为良性病变则TRUS的诊断结果为良性病变。将MRI-DWI及TRUS检查结果与根治病理结果进行对照，比较TRUS、MRI-DWI及两者联合对PCa的诊断效能及对不同部位癌灶的检出效能。 结果:43个前列腺根治标本中共计有122个前列腺癌病灶，其中60个(49.18％)癌灶位于前列腺周缘区，50个(40.98％)癌灶位于移行区，同时累及周缘区与移行区（交界区）的有12个(9.84％)。122个癌灶中位于前列腺尖端部65个(53.28％)，位于中部及基底部共57个(46.72％)。MRI-DWI、TRUS、MRI-DWI与TRUS联合的诊断敏感性分别为81.4％、88.37％及97.67％，MRI-DWI与TRUS联合的诊断敏感性显著高于单独使用MRI-DWI(x2=4.468，P＜0.05)，而与TRUS的诊断敏感性之间无显著性差异(x2=1.612，P＞0.05)。在43个根治标本共计122个前列腺癌病灶中，MRI-DWI、TRUS、MRI-DWI与TRUS联合分别发现39(31.97％)、46(37.7％)及55(45.08％)个，MRI-DWI与TRUS联合对前列腺癌灶的检出率显著高于单独使用MRI-DWI(x2=3.894，P＜0.05)，而与TRUS之间无显著性差异(x2=1.081，P＞0.05)。在65个尖端部癌灶中，MRI-DWI及TRUS分别发现9个和20个，TRUS对尖端部癌灶的检出率显著高于MRI-DWI(x2=4.438，P＜0.05);在50个移行区癌灶中，MRI-DWI及TRUS分别发现11个和3个，MRI-DWI对移行区癌灶的检出率显著高于TRUS(x2=4.070，P＜0.05)。 结论:联合MRI-DWI和TRUS对PCa诊断的敏感性及检出率均显著高于MRI-DWI。MRI-DWI和TRUS对不同部位PCa病灶的检出有互补趋势，其中MRI-DWI对前列腺移行区癌灶的检出更为敏感，而TRUS则对尖端部癌灶更易发现。 第二篇前列腺TRUS/MRI图像融合穿刺导航研究 第一部分 前列腺TRUS/MRI图像融合腔内配准装置设计制作及配准标记物选择研究 目的:设计一种置于直肠内用于前列腺TRUS/MRI图像融合的腔内配准装置及确定所需配准标记物。 方法:腔内配准装置由放置标记物的载体、与载体集成的含刻度标尺的支架、高度及角度调节装置、底座、固定螺母及套在载体及支架表面的薄封套组成。腔内配准装置载体及薄封套部分采用硅胶材料制作。腔内配准装置支架、高度及角度调节装置、底座及固定螺母部分采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)工程塑料制作。腔内配准装置载体部分平行分部8行盲圆孔。将四氧化三铁(Fe3O4)粉末与琼脂凝胶的混合物及中性脂肪两种标记物分别置入腔内配准装置盲孔内进行MRI和TRUS扫描，比较两种标记物的显像效果。 结果:腔内配准装置载体及薄封套部分硅胶材料理化性能满足设计要求，其TRUS扫描呈均匀无回声，MRI扫描T2WI呈均匀稍高信号。腔内配准装置支架、高度及角度调节装置、底座及固定螺母部分ABS工程塑料理化性能满足设计要求，支架部分MRI扫描T2WI呈均匀低信号。载体超声扫描窗口部分平行分部8行盲圆孔（孔口朝外侧，孔底厚0.5mm），行距8mm，最前端一行居中分部1个盲圆孔，第2行居中分部2个盲圆孔，以此类推。每个盲圆孔直径3mm，孔深2.5mm，孔距4mm。不同Fe3O4浓度混合凝胶形成的标记物的TRUS声像图及MRI-T2WI结果之间无差异，但不同浓度的Fe3O4作为标记物在MRI-T2WI上均会出现明显的伪影，标记点大小不一、间隔不均匀;而中性脂肪置入载体盲孔内后在TRUS上呈短线状强回声，与邻近无回声载体分界清晰，在MRI-T2WI上呈均匀高信号，与邻近稍高信号载体分界清晰，标记点大小一致。 结论:腔内配准装置各组成部分材料、设计能满足TRUS、MRI扫描和配准原理设计的要求，能应用于进一步前列腺TRUS/MRI图像融合导航软件的设计。中性脂肪作为配准标记物与腔内配准装置组装后在TRUS及MRI上均能清晰显像，能满足进一步前列腺TRUS/MRI图像融合导航软件的设计要求。 第二部分 腔内配准前列腺TRUS/MRI图像融合穿刺导航系统软件设计与系统稳定性及可行性研究 目的:开发腔内配准前列腺TRUS/MRI图像融合穿刺导航系统软件，评价前列腺TRUS/MRI图像融合穿刺导航系统稳定性及可行性。 方法:通过对腔内配准装置采集标准TRUS/MRI图像由上海交通大学自动化系合作开发腔内配准前列腺TRUS/MRI图像融合软件，并进一步通过前列腺检验模型验证系统稳定性及可行性。 结果:腔内配准前列腺TRUS/MRI图像融合软件能实现课题设计的基本功能。通过软件自带时间测试工具，标记点数为1-8的TRUS/MRI层面配准融合所需时间分别为605.48±19.03(558-625)ms、605.75±18.43(560-625)ms、606.41±19.66(565-628)ms、607.05±19.41(568-635)ms、607.85±18.52(568-638)ms、608.36±19.25(570-645)ms、610.02±18.43(570-655)ms和610.25±19.51(578-660)ms。随着TRUS及MRI图像配准层面所含标记点数的增加，配准融合所需时间有所增加，但不同标记点数层面的配准融合时间无统计学差异（P＞0.05）。对检验模型标记点数为1-3的TRUS及MRI图像层面，配准准确率均为100％;对标记点数为4、5和6的TRUS及MRI图像层面，配准准确率分别为98％、97％和96％;对标记点数为7和8的TRUS及MRI图像层面，配准准确率均为95％。随着TRUS及MRI图像配准层面所含标记点数的增加，配准 收起