本文原载于《中华消化外科杂志》2015年第6期

目前,直肠癌治疗方式主要有手术、新辅助治疗使肿瘤降期后再手术或新辅助治疗后随访观察。由于关系到治疗决策,评价直肠癌应注意2个关键问题:(1)与肿瘤相关的精细解剖。(2)与预后相关的肿瘤特征。评价直肠癌的影像学检查方法很多。MRI检查的优势在于能准确显示肿瘤局部特征、侵犯程度及周围解剖结构,直接关系到术中如何保留器官结构和功能,以及确保切缘阴性。1 高分辨率MRI和功能MRI成像检查是直肠癌术前评估的前提

1.1 高分辨率MRI检查扫描方法及主要参数   

随着MRI成像技术的进步,检查前准备已非常简单,仅行温盐水清洁肠道即可,不必再向肠腔内灌入对比剂。如仅针对直肠成像,山莨菪碱等解痉剂也可不必使用。目前临床采用的1.5T或3.0TMRI检查设备并配合多通道表面线圈均可完成扫描。为了保证肿瘤及淋巴回流区域的信号强度,线圈覆盖范围是肿瘤上方5cm至耻骨联合下方10cm。因获取信号范围有限等不利因素,直肠内置线圈已经不再被使用。

  

高分辨率MRI检查的主要参数:脉冲重复间隔时间/回波时间=3000ms/(80~100)ms;扫描野=160mm×160mm;矩阵=256×256;激励次数为4~6次,层厚为3mm,层间距为0.3mm。图像分辨率可达0.6mm×0.6mm×3.0mm,体积大小为1.1mm3。应选择与肿瘤垂直的扫描角度,否则容积效应将导致肿瘤过度分期。对于低位直肠癌,平行及垂直于肛管的扫描将显示肿瘤与肛门括约肌、耻骨直肠肌及肛提肌的关系。

1.2 功能MRI成像检查扫描方法及主要参数   

扩散加权成像(diffusionweightedimaging,DWI)、动态增强MRI成像(dynamiccontrastenhancedMRI,DCEMRI)、血氧水平依赖MRI成像(bloodoxygenationleveldependentMRI,BOLDMRI)以及磁共振波谱(MRIspectroscopy,MRS)等现代MRI影像学检查技术能够显示肿瘤功能状态,已逐渐应用于临床肿瘤诊断、疗效评价及预后判断。恶性肿瘤细胞的生物学特征包括不可控增殖、肿瘤新生血管不断生成及氧糖代谢持续增加等。DWI和DCEMRI应用较为广泛。DWI能够显示生物组织内水分子自由运动速度,表观弥散系数(apparentdiffusioncoefficient,ADC)是其定量指标。 

 

DWI主要参数:轴位单次激发平面回波扩散加权成像:脉冲重复间隔时间/回波时间=3500ms/35ms;扫描野=380mm×400mm;矩阵=128×128;层厚为6mm,层间距为1.5mm;b值=0.8mm/s2。DCEMRI检查能够提示肿瘤组织血液灌注及血管结构的破坏,Ktrans容积转运常数代表着从血管腔到血管外细胞外间隙的流入系数,是最常用的DCEMRI的定量标准。

2 高分辨率MRI检查图像为直肠癌治疗决策提供重要依据

2.1 肿瘤位置   

鉴于后肠胚胎发育特点,直肠癌位置与肿瘤分期及相应处理原则的关系非常密切。因此,首先要确定肿瘤位置。判断标准:自直肠外括约肌下缘与肿瘤下缘距离<5cm为下段直肠癌,5~10cm为中段直肠癌,>10cm并肿瘤上缘跨越腹膜反折为上段直肠癌。

2.2 肿瘤T分期   

根据美国癌症联合会(AJCC)直肠癌分期,肿瘤侵及直肠黏膜及黏膜下层定义为T1期,侵及固有肌层但未穿透为T2期,穿透固有肌层为T3期,侵犯腹膜反折为T4a期,侵犯周围结构及器官为T4b期。对于中段直肠癌而言,因位于腹膜反折以下,固有肌层外不存在浆膜,仅为直肠系膜,因此无T4a期。依据高分辨率MRI检查所显示的直肠黏膜及黏膜下层、固有肌层内环肌、外纵肌及肌间神经丛见图1。有研究结果表明:以病理学检查为金标准,直肠癌术前根据MRI检查进行T分期与病理学检查结果的一致性高达94%,两者相差-0.046mm[1]。有研究结果显示:肿瘤侵出直肠肠腔外的深度是影响预后的独立因素;且即使同为T3期,其预后也存在差异[2]。因此,根据肿瘤浸润深度应针对T3期直肠癌进行亚分期:肿瘤侵出<1mm为T3a期,1~5mm为T3b期,>5mm且≤15mm为T3c期(图2),>15mm为T3d期。 

 

对于上段直肠癌,腹膜反折处腹膜增厚,呈结节样改变,并呈现肿瘤信号等均需考虑腹膜反折为肿瘤侵犯(T4a期),其沿腹膜播散种植转移的几率也大大增加。   

对于下段直肠癌,鉴于肛管及周围肌肉等解剖学特征,MRI检查分期也相应调整为:肿瘤侵及直肠黏膜及黏膜下层定义为T1期,侵及固有肌层及内括约肌但未穿透为T2期,穿透固有肌层及内括约肌,到达内外括约肌间隙为T3期,侵犯外括约肌、耻骨直肠肌及肛提肌为T4期(图3)。

2.3 肿瘤N分期   

转移性淋巴结诊断的金标准是术后病理学检查。术前影像学检查(包括MRI检查)鉴别反应增生性淋巴结和转移性淋巴结很重要。淋巴结的大小、形态、边界、信号及增强后表现都可作为鉴别诊断要素。对于高分辨率MRI检查,形态不规则、边界不清楚、信号不均匀都是转移性淋巴结诊断的重要特征。高分辨率MRI检查诊断转移性淋巴结的准确度可达85%。反应增生性淋巴结和转移性淋巴结的大小存在明显交叠,因此,淋巴结大小并不是判断转移性淋巴结的主要依据。

2.4 直肠壁外血管侵犯   

直肠壁外血管侵犯(extramuralvascularinvasion,EMVI)不仅是直肠癌局部及远处转移的独立影响因素,也是新辅助治疗效果的独立影响因素。EMVI阳性直肠癌患者5年生存率和无瘤生存率低于EMVI阴性直肠癌患者。MRI检查能从三维多角度追踪观察直肠周围血管,根据血管形态不规则、血管流空征象部分或全部为肿瘤信号所代替诊断EMVI阳性(图4)。

2.5 环周切缘 

直肠癌术后环周切缘阳性与肿瘤局部复发相关,5年生存率与无瘤生存率相应降低。对于中段直肠癌,高分辨率MRI检查能够显示自腹膜反折以下包绕整个直肠系膜的直肠系膜筋膜(图5)。有研究结果显示:MRI检查判断直肠癌肿瘤本身、转移性淋巴结以及EMVI与直肠系膜筋膜的距离≤1mm即视为术前环周切缘阳性,病理学检查结果证实其中53%为真阳性;>1mm视为阴性,病理学检查结果证实93%为真阴性[3]。近期多中心研究结果显示:以病理学检查为金标准,MRI检查判断环周切缘阴性(>1mm)的灵敏度为94%,特异度为92%[4]。当MRI检查判断术前环周切缘阳性可能时,治疗策略应转向新辅助治疗。治疗后需行MRI检查再次评价,并根据肿瘤个体反应制订治疗方案。对于下段直肠癌,由于直肠系膜急剧收窄,肿瘤与相邻外括约肌、耻骨直肠肌及肛提肌距离也明显缩小。MRI检查显示下段直肠癌与内外括约肌间隙,或与肛提肌间距离<1mm,如仍旧沿用标准直肠全系膜切除术,切面环周切缘阳性的可能性将增加。改变手术方式,如采用肛提肌外腹会阴联合切除术,将降低环周切缘阳性的可能性。

3 MRI检查评价直肠癌的治疗疗效 

 

扩大手术范围尽管降低局部复发率,延长生存时间,但与患者保肛和提高生命质量的迫切需求相矛盾。由于下段直肠癌位置相对固定,新辅助治疗效果优于中、上段直肠癌,甚至可以达到病理学完全缓解。近期依据高分辨率MRI检查建立的直肠癌新辅助治疗效果分级评价体系已应用于临床研究。多中心研究结果显示:依据该评价体系判断为临床完全缓解的患者,可以延缓不保肛手术并进入随访观察阶段[5]。

  

作为功能MRI成像检查中的重要技术,DWI能够反映肿瘤因化疗所致细胞膜结构破坏,细胞凋亡、坏死随即导致水分子自由运动速度增加,其定量指标ADC值增加。因此,对于放化疗有明显反应的患者,其ADC值高于放化疗无效的患者。肿瘤复发时,因肿瘤细胞密集度重新增加,ADC值将下降。DCEMRI检查能够提示肿瘤组织灌注及血管结构的破坏,对于结直肠癌,行新辅助治疗前,肿瘤化疗有效患者其定量指标Ktrans值高于化疗无效患者;行新辅助治疗后,肿瘤Ktrans值降低。同样,肿瘤复发时,Ktrans值将重新升高。   

密切随访中,高分辨率MRI或功能MRI成像检查一旦发现肿瘤复发的可能,再配合PET/CT和(或)穿刺病理学检查结果,以及肿瘤标志物等辅助检查手段明确诊断后,患者即可转为手术治疗。

4 结语

  

对于个体化及分层治疗需求的日益增加,术前及治疗前后对直肠癌的评价是必需的,而高分辨率MRI与功能MRI成像检查是这一过程的核心。MRI检查提供了手术相关解剖信息,预判术中可能存在问题,以及提供与预后相关的因素。这些都将直接指导治疗决策,为患者提供针对性治疗。

参考文献(略)

(收稿日期:2015-04-20)

(本文编辑:王雪梅)

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