经直肠超声（TRUS）在前列腺癌研究中的十年图景：趋势、合作与新兴前沿的文献计量学分析

《Journal of Ultrasound》：Decade-long landscape of transrectal ultrasound (TRUS) in prostate cancer research: trends, collaborations, and emerging frontiers

本研究针对前列腺癌诊断中经直肠超声（TRUS）技术研究热点分布不清、核心合作网络不明等问题，通过对2015-2024年Web of Science数据库中12,894篇文献进行多维度文献计量分析，系统揭示了TRUS研究的时空分布规律、合作网络特征及主题演进路径。研究发现TRUS研究呈现显著的区域不平等性，人工智能融合与多模态成像将成为未来重点发展方向，为优化资源配置和促进技术公平提供了重要参考。

　　

前列腺癌作为全球男性第二大常见恶性肿瘤，在欧洲和北美地区发病率长期位居首位，近年来在亚洲地区也呈现快速上升趋势。根据世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）2023年数据，2022年全球新发癌症病例近2000万，癌症死亡病例970万，其中前列腺癌占总病例数的7.3%，全球新发病例146.668万例，排名第四，死亡病例39.6792万例，排名第八。尽管中国前列腺癌发病率低于欧美国家，但在人口老龄化和筛查技术普及的推动下，已成为泌尿系肿瘤中增长最快的恶性肿瘤。早期精准诊断对改善预后至关重要。

当前前列腺癌诊断依赖于多参数影像学、血清前列腺特异性抗原（PSA）检测和活检的联合应用。经直肠超声（TRUS）凭借其实时动态成像、操作便捷和无辐射等优势，成为临床实践中主要的初始筛查和引导工具。TRUS通过直肠途径置入高频探头，可清晰显示前列腺内部结构，在前列腺包膜完整性、内部低回声结节及周围组织侵犯的识别准确性上显著优于经腹超声（TAUS）。在临床实践中，TRUS主要用于前列腺活检的实时引导，采用系统采样或融合靶向活检技术，可将阳性活检率从传统盲法活检的20-30%提升至40-50%。此外，TRUS结合弹性成像和超声造影等新技术，可进一步评估病灶硬度和血流灌注特征，为鉴别良恶性病变提供额外参数。

过去十年间，TRUS相关的技术创新和临床研究呈现井喷之势，然而对其研究热点分布、核心合作网络和技术转化趋势的系统分析仍显不足。文献计量学作为科学文献定量分析的重要工具，可通过可视化手段揭示领域内研究力量分布、热点演进规律和知识流动模式。目前前列腺癌影像学的文献计量研究主要聚焦于MRI或PET-CT等技术，对超声领域的系统分析尚属空白。鉴于TRUS在前列腺癌诊断中的基础性地位和持续演进的技术变革，本研究基于Web of Science核心合集数据，采用多维文献计量分析方法，旨在：1）揭示年度发文趋势和高影响力期刊分布；2）识别核心研究机构、国家及其合作网络；3）分析技术创新热点和临床应用瓶颈；4）为未来研究提供前瞻性方向。

研究人员通过文献计量分析方法，利用VOSviewer和CiteSpace软件构建共现网络和突发检测，结合社会网络分析（SNA）和核密度估计（KDE）解析国家/机构合作模式。研究数据来源于Web of Science核心合集数据库，时间跨度为2015-2024年，最终纳入12,894篇相关文献进行定量分析。

年度发文趋势与国家/机构分布

年度发文量从2015年的892篇增长至2019年的1800篇峰值，2020年后因COVID-19疫情影响略有下降，2023年反弹至1563篇，主要受人工智能相关研究驱动。美国以5333篇发文量领先，与加拿大形成北美核心聚类；英国（1287篇）和德国构成欧洲次级枢纽。亚洲国家分布较为分散，中国（807篇）在2021-2024年呈现指数级增长。多伦多大学（242篇）和哈佛医学院（237篇）形成紧密合作集群，密歇根大学因TRUS-AI融合研究成为新兴研究机构。

国际合作网络与地理分布

美国与加拿大形成高强度合作链接（边权重5333×1099），欧洲以英国和德国为核心形成次级聚类。亚洲国家国际合作强度较弱，中国中心度仅为0.02。北美机构形成最高密度区域，欧洲次之，亚洲机构分布稀疏。首尔大学（2015-2017年突发强度7.64）和悉尼大学（2019-2022年突发强度8.33）分别因弹性成像和局部消融技术成为区域技术前沿。

高影响力期刊与作者群体

《临床肿瘤学杂志》（J Clin Oncol，5783次引用）和《欧洲泌尿学》（Eur Urol，5433次引用）形成双核心节点，体现TRUS研究的跨学科特性。《新英格兰医学杂志》（NEJM）因2016年主动监测研究成为核心节点。Suzanne K. Chambers（72篇）主导流行病学研究，Daniel A. Galvao（48篇）引领成像技术研究，形成北美和澳大利亚双核心作者集群。

研究主题演进与热点迁移

关键词从"系统活检"（2015-2017年）和"放疗计划"（2018-2020年）转向"AI辅助诊断"（2021-2024年突发强度20.6）和"远程超声"（COVID-19相关研究，年增长19%）。"前列腺癌"（7570次出现）与"诊断"（817次出现）形成核心节点，"人工智能"和"机器学习"呈现指数级增长，标志TRUS研究向智能化方向转变。

本研究通过系统文献计量分析揭示TRUS前列腺癌研究的动态演进规律。研究发现TRUS技术正从早期流行病学数据积累，经技术优化（如超声造影、弹性成像），向当前AI驱动的精准诊疗时代迈进。虽然人工智能和多模态融合显著提升诊断性能，但在移行带（TZ）病灶检测和治疗监测方面仍存在重要局限。当前TRUS正处于从"工具辅助"向"智能决策"转型的关键阶段，其与多模态成像和人工智能的深度融合将重塑前列腺癌管理范式。未来研究应聚焦跨学科技术整合（如分子超声、AI动态建模），建设国际合作网络，开发经济有效的普惠筛查技术，推动TRUS从单一成像工具向疾病全程管理的核心平台演进，最终实现精准、普惠的前列腺癌诊疗。

研究方法关键技术

本研究采用文献计量分析法，通过Web of Science核心合集获取2015-2024年TRUS前列腺癌研究数据，利用VOSviewer和CiteSpace构建共现网络和突发检测，结合社会网络分析（SNA）解析合作模式，核密度估计（KDE）分析地理集聚特征，通过关键词共现和聚类分析揭示主题演进路径。

研究结果分析

年度趋势与地理分布

研究显示TRUS前列腺癌研究呈现显著增长趋势，2019年达到发文峰值（1800篇），与GLOBOCAN 2020数据发布相呼应。北美和欧洲形成核心研究集群，亚洲国家研究活跃度快速提升但国际合作较弱，呈现明显的地域不平等性。

机构合作与知识流动

多伦多大学和哈佛医学院形成高产机构集群，密歇根大学在TRUS-AI融合研究方面表现突出。机构合作网络呈现"核心-边缘"结构，跨区域合作强度较低（中心度<0.05），制约知识传播和技术扩散。

主题演进与技术迭代

关键词分析显示研究热点从传统诊断技术向智能化方向转变，人工智能（突发强度20.6）和机器学习成为新兴热点。多模态融合技术（如MRI-TRUS融合）显著提升诊断准确性，超声造影将敏感性提升至79.3%，微超声（MicroUS）对周围带病灶敏感性达94%。

结论与展望

TRUS研究呈现显著的区域不平等和技术迭代特征，人工智能融合与多模态成像成为未来重点方向。建议加强跨区域合作促进技术公平，特别是在资源有限地区推广低成本TRUS创新技术。未来研究应重点关注移行带病灶检测优化、治疗监测应用拓展，以及便携式AI-TRUS设备在基层医疗的部署应用。