直肠指检、经直肠超声、血清前列腺特异性抗原（PSA）、六分区活检、Gleason评分等方法均可评估前列腺癌，但诊断准确性受到不同程度限制。1H-MRS检查通过显示局部组织的代谢物变化，可反映前列腺癌的病变程度与侵袭范围，具有较高的敏感性和特异性。扫描序列采用PROSE（一种将高分辨力前列腺解剖图像与3D化学位移波谱成像结合应用的技术），同时彻底抑制水和脂肪信号。在工作站将网格化的多体素波谱图叠加在T2WI断层解剖图像上，就可以直观对应MRI解剖与MRS代谢物信息，实现对前列腺精细解剖和代谢物状况的全面评价，为前列腺癌患者选择个性化治疗方案和监控疗效提供依据。
1H-MRS检查首先需要在高清晰解剖图像上进行适当的空间定位，扫描结束后基于各个体素内不同代谢物的化学位移，生成信号强度对进动频率的谱线图。胆碱（choline, Cho）、多胺（polyamines）、肌酸（creatine, Cr）、枸橼酸盐（citrate, Cit）在波谱图中分别位于3.2 ppm，3.1 ppm，3.0 ppm，2.6 ppm。前三者的波峰往往重叠，分辨困难，通常合并为一个CC共振峰。区分Cho与Cr需要较高的场强和谱线分辨力（以3.0 T MRI为佳）。Cit由前列腺的腺上皮细胞分泌，是精液主要成分，在正常前列腺的周围带含量最高（CC峰大小约为Cit峰的60%），在前列腺癌时明显下降，而且在前列腺炎或活检后出血处亦常下降。多胺在前列腺癌也降低。Cho是细胞膜的组成成分，参与膜的合成，癌组织因瘤细胞排列密集、增殖活跃而致其升高。
前列腺癌的波谱图特点为Cho升高，或Cit降低，两者可同时出现。Cho＋Cr与Cit之比（CC/Cit）以及Cho与Cr之比（Ch/Cr）是评价前列腺癌的重要指标。国外认为，正常前列腺的CC/Cit＜0.75；CC/Cit＞0.75时，提示癌可能性；CC/Cit＞0.86时，可以诊断癌。后者基于CC/Cit超过正常值另加3倍标准差时，正常周围带腺体与癌灶共振峰的重叠概率将显著降低。国内研究显示，当CC/Cit＞0.99时，MRS诊断前列腺癌的特异度可达80%以上，但与小部分前列腺炎（T2WI周围带低信号）病例仍有重叠问题。前列腺癌的临床分期不同也影响MRS的诊断效能，如A期癌灶仅在显微镜下可见，B1期肿瘤局限于前列腺内部且体积较小（最大径＜1.5 cm），MRS的敏感性明显降低，诊断较为困难；而D期肿瘤病变MRI表现典型，MRS的敏感性也明显升高，诊断相对容易。此外，CC/ Cit比值与Gleason分级呈正相关，可提示肿瘤侵袭性（tumor aggressiveness）。MRS也因此成为唯一可以直接评价肿瘤侵袭性的影像检查。
在一定程度上，MR波谱图有助于区别良、恶性前列腺病变，但不宜单独应用。前列腺癌在MRS显示Cho明显增高，和（或）多胺及Cit降低（图97），这有别于大部分的慢性前列腺炎和腺体为主型良性前列腺增生（BPH）。但是，以间质增生为主的BPH也会有类似的异常表现，这使其MRS表现与前列腺癌病例存在一定比例的重叠。然而与间质为主型BPH相比，中央腺体癌变后Cho升高通常更明显。另一方面，在显著增生的BPH病例，前列腺外周带腺体往往受压、变小，这可能使其小于体素，导致MRS显示的代谢物信号强度减低，进而影响诊断准确性。临床应用时建议结合MRI征象，综合分析MRS所见，以提高影像诊断的可靠性。
图97 前列腺MRS扫描定位图与多体素波谱图表现
A．覆盖MRS多体素网格的前列腺中部层面T2WI，左侧外周带可见局限性信号降低（箭头）；B．与A图多体素相对应的MRS谱线。在波谱图的各个网格内，A为Ch/Cr比值，B为CC/Cit比值。在与箭头所指体素对应的波谱图中（后排第5格）可见Cho升高，Cit降低，Ch/Cr＝1.76，CC/Cit＝1.55，提示恶性病变。穿刺活检后病理证实为前列腺癌（Gleason分级3+4＝7分）。右侧腺体对应的波谱图显示高Cit及低Cho峰，提示该区域内代谢物基本正常
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