前言前列腺癌（Prostate cancer,PCa）的诊断依赖前列腺穿刺活检病理组织学检查,目前以超声引导下10-12针系统性穿刺活检应用最为广泛,然而系统性穿刺活检因缺乏目标而存在一定的局限性。近年来,多模态图像在前列腺病灶的定位及定性中显示出了巨大的潜力,因此本论文旨在研究多模态图像对PCa的诊断及检出价值,并从病理组织学方面探讨多模态图像的特征。第一部分:超声多模态图像对前列腺癌诊断价值的研究目的:探讨超声多模态图像对前列腺良恶性病灶的鉴别诊断价值。方法:选取2017年12月至2019年12月于中国医科大学附属盛京医院就诊怀疑PCa的患者,分析其彩色多普勒血流显像、超声造影及超声弹性成像等多模态超声图像特点,以病理诊断为金标准,判断超声造影及超声弹性成像诊断PCa的效能,确定超声造影参数与超声弹性成像诊断PCa的临界点,观察超声造影参数及超声弹性成像与PCa病理级别之间有无相关性。结果:恶性结节中彩色多普勒血流显像2级及3级者占94.67%（71/75）,良性结节中彩色多普勒血流显像2级及3级者占57.58%（38/66）,差异有统计学意义。恶性结节与良性结节的造影参数PI、AUC、WIS及TTP值差异有统计学意义（P<0.05）,恶性结节的PI、AUC及WIS值大于良性结节,而TTP值小于良性结节。PI、AUC、WIS及TTP值在恶性结节与同深度对侧位置的良性组织之间差异有统计学意义（P<0.05）,恶性结节的PI、AUC及WIS值大于对侧良性组织,而TTP值小于对侧良性组织。PI、MTT、AUC及TTP值在病理1级组PCa与2级组以上（含2级）PCa之间、1+2级组与3级组以上（含3级）PCa之间的差异有统计学意义（P<0.05）。PI、MTT、AUC、HT及TTP与PCa的病理级别存在相关性（P<0.05）,相关系数分别为0.854、0.407、0.572、0.477及-0.311,而RT及WIS与PCa的病理级别无明显相关性（P>0.05）。PI诊断PCa的ROC曲线下面积为0.854,约登指数最大值为0.65,敏感度为86.70%,特异度为78.30%,PI诊断PCa的最佳诊断点为16.47 d B。AUC诊断PCa的ROC曲线下面积为0.824,约登指数最大值为0.65,敏感度为98.30%,特异度为66.70%,超声造影参数AUC诊断PCa的最佳诊断点为1340.39d Bs。WIS诊断PCa的ROC曲线下面积为0.817,约登指数最大值为0.49,敏感度为95.00%,特异度为53.30%,WIS诊断PCa的最佳诊断点为1.15d B/s。恶性结节中弹性评分4分及5分者占77.03%（57/74）,良性结节中弹性评分4分及5分者占7.58%（5/66）,差异有统计学意义。病理1级组与2级组以上PCa、1+2级组与3级组以上PCa的超声弹性评分均存在显著差异（P<0.05）。恶性结节的病理级别与弹性评分明显相关（P=0.0001）。超声弹性成像诊断前列腺结节的ROC曲线下面积为0.881,约登指数最大值为0.684,诊断PCa的敏感度为76.00%,特异度为92.42%,弹性评分4分为PCa的最佳诊断点。结论:前列腺恶性结节较良性结节血流丰富。超声造影参数PI、AUC、WIS及TTP鉴别前列腺良恶性结节有重要价值。造影参数PI、MTT、AUC及TTP可作为鉴别临床显著PCa与临床非显著PCa的指标。PI、MTT、AUC、HT及TTP与PCa的病理级别相关,PI可作为PCa病理级别判断及预后评估的重要指标。PI、AUC及WIS在PCa的诊断中具有较高的效能,最佳诊断点分别为16.47 d B、1340.39d Bs及1.15d B/s。前列腺恶性结节的弹性评分高于良性结节,PCa的病理级别与弹性评分呈正相关性。弹性评分4分可作为PCa的最佳诊断点。第二部分:多模态图像融合TRUS活检对前列腺癌检出价值的研究目的:应用多模态图像融合经直肠超声指导前列腺穿刺活检,与12针系统性穿刺活检比较,探讨其在PCa检出率及病理分级准确性等方面的应用价值。方法:选择2016年9月-2019年12月怀疑PCa于我院住院的患者为研究对象。穿刺活检前对患者进行经直肠超声、前列腺超声造影、超声弹性成像及核磁共振成像检查,生成前列腺多模态图像,确定PCa可疑病灶,在多模态图像的引导下对可疑病灶进行靶向穿刺活检。靶向穿刺结束后,进行前列腺12针系统性穿刺活检。若多模态图像未显示可疑PCa病灶,则仅进行系统性穿刺。比较两种穿刺方法的PCa检出率、PCa阳性针率、前列腺穿刺组织病理级别以及穿刺组织与根治术后组织病理级别的符合率等指标,分析多模态图像融合TRUS活检的应用价值。结果:231例疑似PCa患者,穿刺及根治性切除病理诊断恶性109例,其中靶向穿刺法检出恶性病例99例,系统性穿刺法检出恶性病例94例。恶性病例中109例均为前列腺腺癌。良性病例中肉芽肿性结核1例,前列腺上皮内瘤变4例,前列腺增生117例。系统性穿刺法的阳性检出率为40.69%（94/231）,多模态图像融合TRUS靶向穿刺法的阳性检出率为42.86%（99/231）,差异无统计学意义（χ2=0.222,P=0.637）。231例疑似PCa患者,系统穿刺法共穿刺2772针,阳性针数为528,系统穿刺法的阳性针率为19.05%（528/2772）,靶向穿刺法共穿刺390针,阳性针数为197,靶向穿刺法的阳性针率为50.51%（197/390）,两种方法的阳性针率差异有统计学意义（χ2=189.78,P<0.001）。靶向穿刺法对病理3级组及以上PCa的检出率为75.76%（75/99）,系统性穿刺法对病理3级组及以上PCa的检出率为60.64%（57/94）,两种方法的检出率差异有统计学意义（χ2=4.423,P=0.035）。靶向穿刺法检出3级组及以上针数占总阳性针数的比例为71.57%（141/197）,系统性穿刺法检出3级组及以上针数占总阳性针数的比例为58.33%（308/528）,差异有统计学意义（χ2=9.549,P=0.002）。以根治性术后组织病理为“金标准”,靶向穿刺法组织病理级别符合率为76.79%（43/56）,系统性穿刺法组织病理级别符合率为57.14%（32/56）,差异有统计学意义（χ2=4.88,P=0.027）,靶向穿刺法的符合率明显高于系统性穿刺法。结论:仅看PCa总体检出率,多模态图像靶向穿刺活检法与系统性穿刺活检法相比并没有优势。但是,靶向穿刺法的阳性针率明显高于系统性穿刺法。在检测3级组以上癌症的数量方面,不管是阳性病例数还是阳性针率,靶向穿刺法都明显高于系统性穿刺法,在检测临床有意义的PCa时,靶向穿刺法较系统性穿刺法更有优势。以根治性组织病理为金标准,靶向穿刺法的病理级别符合率明显高于系统性穿刺法,靶向穿刺法对肿瘤病理级别的评估更准确。然而,靶向穿刺法不能替代系统性穿刺法,二者互为补充,“靶向+系统”的活检模式既可以最大限度的减少漏诊,又可以对肿瘤级别进行准确的评估。第三部分:前列腺多模态超声图像特征与病灶病理组织学的关系研究目的:通过研究前列腺多模态超声图像特征与病灶组织成分之间的关系,探讨多模态超声成像的病理基础。方法:选取可疑PCa且多模态超声提示前列腺局灶性病变的患者为研究对象,对病灶进行超声引导下穿刺活检获取组织条,进行免疫组织化学（CD34,VEGF及α-SMA）染色、Masson染色及天狼星红染色,观察组织内CD34、VFGF及α-SMA的表达,测定组织内胶原纤维及肌纤维含量,所测数据与病灶病理及多模态超声图像特征进行比较研究,分析前列腺病灶超声特征与病理组织成分之间的关系,探讨多模态超声成像的病理基础。结果:CD34、VEGF及α-SMA在前列腺良恶性组织中的表达均存在显著差异。VEGF表达与MVD存在较高的正相关性。VEGF表达及MVD计数与α-SMA存在正相关性。MVD及α-SMA表达与PCa病理级别呈正相关。胶原纤维含量、肌纤维含量及Col Ⅰ含量在前列腺良恶性病灶中的表达差异有统计学意义,而ColⅢ含量在前列腺良恶性组织中的差异不显著。良性及恶性病灶内,Col Ⅰ含量均显著高于ColⅢ含量。α-SMA表达与胶原纤维含量、Col Ⅰ含量、胶原纤维/肌纤维比值存在较高的正相关性,与肌纤维含量有较高的负相关性。胶原纤维含量、Col Ⅰ含量与PCa病理级别呈正相关,肌纤维含量与PCa病理级别呈负相关。病灶血流等级与MVD及VEGF表达呈正相关。血流丰富的病灶MVD计数及VEGF表达较高。超声造影参数PI-MVD、AUC-MVD、HT-MVD呈正相关。PI-VEGF、AUC-VEGF、HT-VEGF、WIS-VEGF呈正相关。硬结节的胶原纤维及Col Ⅰ含量高于软结节,而肌纤维含量低于软结节,ColⅢ含量在软结节与硬结节之间无明显差异。超声弹性评分与病灶胶原纤维含量、Col Ⅰ含量、胶原纤维/肌纤维比值及Col Ⅰ/Col Ⅲ比值呈正相关。超声弹性评分与肌纤维含量呈显著负相关,存在较高的相关性。超声弹性评分与Col Ⅲ含量无显著相关性。超声弹性成像所示软结节与硬结节内Col Ⅰ及Col Ⅲ的排列方式存在显著差异,软结节组以分层排列方式为主,硬结节组以交叉排列方式为主。病灶α-SMA表达与超声弹性评分、PI、AUC及血流等级呈正相关。结论:前列腺病灶的血流等级与MVD及VEGF表达相关,造影参数PI、AUC与组织MVD计数及VEGF表达相关,MVD计数及VEGF表达影响超声血流成像及超声造影特征,二者高表达与病灶内血流丰富密切相关。超声弹性评分与胶原纤维含量、Col Ⅰ含量、Col Ⅰ/Col Ⅲ比值、胶原纤维/肌纤维、肌纤维含量有关,胶原纤维含量高、Col Ⅰ含量高而肌纤维含量低的病灶较硬。Col Ⅰ及Col Ⅲ排列方式影响结节硬度,呈分层排列特点的病灶较软,呈交叉排列特点的病灶则较硬。α-SMA表达与超声弹性评分、血流等级、造影参数PI及AUC相关,α-SMA标记的CAFs可能是影响前列腺病灶超声弹性成像与血流成像特征的重要因素。