MRI結(jié)合腔內(nèi)充盈耦合劑對直腸癌術(shù)前評估的應(yīng)用研究

宋軍偉，魯衛(wèi)東，李曉景，趙心海，李 凱，管 浩

(淄博礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司中心醫(yī)院影像科，山東 淄博 255120)

直腸癌發(fā)病率在我國惡性腫瘤中居第四位[1]，且發(fā)病率逐年上升，每年新確診的結(jié)直腸癌病例約140萬[2]，直腸癌的精準(zhǔn)分期對于制定后續(xù)治療方案、判斷腫瘤復(fù)發(fā)及預(yù)后具有重要參考價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2017年3月—2018年12月在我院診治的直腸癌患者76例的臨床及病理資料，其中男性47例，女性29例，年齡32～76歲，平均(54.3±11.2)歲。所有患者均經(jīng)腸鏡取組織病理確診，未行放療及化療并擬行外科手術(shù)治療。于術(shù)前行直腸MRI檢查和腔內(nèi)充盈耦合劑后直腸MRI檢查，所有患者均無MRI掃描禁忌證。

所有患者均知情同意且簽署知情同意書。本研究經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2檢查方法 采用德國SIMENS 3.0T磁共振掃描儀，檢查前一天晚上口服適量番茄葉，清潔腸道，檢查前1 h清潔灌腸。掃描范圍由骶髂水平至恥骨聯(lián)合下方，掃描序列依次為：①矢狀位快速恢復(fù)快速自旋回波T2WI序列，TR/TE=3 000 ms/100 ms，視野280×280，矩陣512×512，層厚3.0 mm，層間距0.3 mm； ②通過矢狀位確定其病變位置，垂直于病變腸管進(jìn)行橫軸位局部T2WI局部高分辨掃描，TR/TE=4 000 ms/100 ms，視野280×280，矩陣256×256，層厚3.0 mm，層間距0.3 mm；③病變處橫軸位快速自旋回波T1WI序列，TR/TE=600 ms/10 ms，視野為360×360，矩陣512×512，層厚5.0 mm，層間距0.5 mm；④通過矢狀位定位，平行病變腸管行冠狀位T2WI高分辨率掃描，TR/TE=4 000 ms/110 ms，視野260×280，矩陣256×256，層厚3.0 mm，層間距0.3 mm；⑤DWI掃描(b=1 000 s/mm2)，TR/TE=5 000 ms/90 ms，視野280×280，矩陣512×512，層厚6 mm，層間距0.6 mm。總掃描時(shí)間約20 min。耦合劑采用體內(nèi)專用超聲耦合劑，根據(jù)病灶位置注入不同劑量耦合劑，低位直腸癌注入50～70 mL，中位直腸癌注入70～90 mL，高位直腸癌注入90～100 mL。

1.3圖像分析 掃描結(jié)束后，所得圖像由2名副主任醫(yī)師進(jìn)行雙盲法閱片，診斷意見不一致時(shí)，經(jīng)討論達(dá)成結(jié)論，對腫瘤的T、N分期、系膜血管受侵(extramural vascular invasion，EMVI)與環(huán)周切緣(circumferential margin，CRM)情況進(jìn)行評價(jià)，與術(shù)后病理結(jié)果進(jìn)行對比。

T分期采用美國癌癥聯(lián)合會第7版分期標(biāo)準(zhǔn)。T1期為腫瘤侵犯黏膜下層未達(dá)固有肌層；T2期為腫瘤侵犯固有肌層但未浸透；T3期為腫瘤浸透固有肌層，其亞分期有以下3種，T3a為侵潤直腸系膜深度1～5 mm，T3b為侵潤直腸系膜深度6～15 mm，T3c為侵潤直腸系膜深度>15 mm；T4期為腫瘤侵犯腹膜返折或鄰近結(jié)構(gòu)、臟器。對于下段直腸癌的分期：T1為腫瘤侵及腸壁黏膜及黏膜下層；T2期為腫瘤侵犯內(nèi)括約肌，未達(dá)括約肌間隙；T3期為腫瘤侵犯至內(nèi)外括約肌間隙；T4期為腫瘤下緣超出肛提肌，侵犯外括約肌，直腸恥骨肌。MRI評估CRM(+)的標(biāo)準(zhǔn)為腫瘤外側(cè)緣、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)、受侵的系膜血管、癌結(jié)節(jié)距離直腸系膜筋膜<5 mm，距離>5 mm者判定為CRM(-)，此標(biāo)準(zhǔn)與病理上CRM<1 mm的標(biāo)準(zhǔn)具有高度相關(guān)性。系膜血管受侵采用評分系統(tǒng)進(jìn)行評估，0～2分記為EMVI(-)，3～4分記為EMVI(+)，EMVI(+)的MRI表現(xiàn)為腫瘤周邊血管出現(xiàn)腫瘤信號，血管直徑增寬或呈結(jié)節(jié)狀擴(kuò)張，輪廓不規(guī)則。淋巴結(jié)分期參照美國癌癥聯(lián)合會第7版分期標(biāo)準(zhǔn)：淋巴結(jié)無法評估歸類Nx期；區(qū)域無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移歸類N0期，區(qū)域1～3枚淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移歸類N1期，區(qū)域4枚以上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移歸類N2期。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)量資料比較采用χ2檢驗(yàn)，MRI與手術(shù)病理對T、N分期結(jié)果、CRM、EMVI的評估結(jié)果采用Kappa檢驗(yàn)一致性，K系數(shù)越高，吻合度越高，Kappa≤0.4表示吻合度較差，0.40.8表示吻合度極高。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1腫瘤部位及病理 76例直腸癌患者中，瘤體最大直徑0.8～12.0 cm，平均(4.21±0.86) cm，高位直腸癌8例，中位直腸癌32例，低位直腸癌36例。病理結(jié)果腺癌71例，黏液細(xì)胞癌5例，其中高分化9例，中分化51例，低分化16例。T1～2期24例，T3期45例，T4期7例；CRM(+)27例，CRM(-)49例；淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移29例，EMVI(+)31例，EMVI(-)45例。

2.2直腸MRI與病理結(jié)果對照 直腸MRI對于直腸癌T分期與術(shù)后病理一致58例，總體符合率76.3%。N分期與術(shù)后病理一致55例，總體符合率72.3%(Kappa=0.572，χ2=24.366，P<0.001)。EMVI分析MRI與病理一致55例，其中EMVI(+)誤判為EMVI(-)9例，EMVI(-)誤判為EMVI(+)12例，總體符合率72.3%(Kappa值=0.564，χ2=23.677，P<0.001)。CRM分析MRI與病理一致68例，其中CRM(+)誤判為CRM(-)4例，CRM(-)誤判為CRM(+)4例，總體符合率89.5%(Kappa值=0.754，χ2=8.556，P=0.004)。見表1，圖1～2。

表1 直腸MRI與病理結(jié)果T分期對照Table 1 Comparison of rectal MRI with pathological findings in T-staging (例數(shù))

直腸腔內(nèi)充盈耦合劑后MRI對于直腸癌T分期與術(shù)后病理一致66例，總體符合率86.8%，與直腸MRI檢查符合率經(jīng)卡方檢驗(yàn)(Kappa值=0.736，χ2=3.102，P=0.043)。N分期與術(shù)后病理一致55例，總體符合率72.3%，與直腸MRI檢查符合率經(jīng)卡方檢驗(yàn)(Kappa值=0.569， χ2=0.000，P=1.000)。EMVI分析MRI與病理一致61例，其中EMVI(+)誤判為EMVI(-)7例，EMVI(-)誤判為EMVI(+)8例，總體符合率80.3%，與直腸MRI檢查符合率經(jīng)卡方檢驗(yàn)(Kappa值=0.612，χ2=1.314，P=0.252)。CRM分析MRI與病理一致65例，其中CRM(+)誤判為CRM(-)4例，CRM(-)誤判為CRM(+)7例，總體符合率85.5%，與直腸MRI檢查符合率經(jīng)卡方檢驗(yàn)(Kappa值=0.712，χ2=0.543，P=0.465)。見表2，圖3～4。

表2 直腸腔內(nèi)充盈耦合劑后MRI與病理結(jié)果T分期對照Table 2 Contrast of MR imaging with pathological T-staging after rectal cavity filling with coupling agent (例數(shù))

3 討論

3.1MRI在直腸癌術(shù)前評估中的意義 MRI具有良好的組織分辨率，可以多參數(shù)、多平面成像觀察腫瘤的浸潤深度及侵犯周圍組織情況。綜合近些年文獻(xiàn)報(bào)道，高分辨率直腸MRI對于直腸癌T分期準(zhǔn)確率達(dá)67.5%～94.6%[3-4]，本研究準(zhǔn)確率分別為76.3%、86.8%。造成病變高估的主要原因是腫瘤周圍的炎癥、感染，迂曲走行的血管和組織纖維化與腫瘤外侵征象在MRI表現(xiàn)上易混淆，特別對于體積較大的瘤體，常伴有炎癥及纖維灶，分期更為困難[5]。本研究有6例T2分期高估為T3分期，術(shù)后病理證明均為腫瘤周圍炎性纖維灶。

MRI診斷直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，診斷準(zhǔn)確率達(dá)65.9%～85.3%[6-8]。判斷轉(zhuǎn)移以淋巴結(jié)邊界、內(nèi)部信號為主要標(biāo)準(zhǔn)，輔助淋巴結(jié)所在位置、大小及形態(tài)改變綜合分析。轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)多信號不均勻，邊界欠清，強(qiáng)化程度低于正常淋巴結(jié)，位置與腫瘤位于同一層面，且腫瘤平面上方淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移概率大于平面下方。本研究29例轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)平均直徑(1.02±0.36) cm，其中23例轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)MRI表現(xiàn)為邊界不規(guī)則，內(nèi)部信號不均勻，位于腫瘤同一平面者19例，位于腫瘤以上層面者8例，僅1例位于腫瘤以下層面。

EMVI(+)的MRI表現(xiàn)為腫瘤周邊血管出現(xiàn)稍高信號，血管直徑增寬或呈結(jié)節(jié)狀擴(kuò)張，輪廓不規(guī)則。對于T3以上分期的腫瘤，發(fā)生EMVI的概率在50%以上[9]，本研究52例分期T3期以上的直腸癌，EMVI(+)31例(59.6%)。EMVI也是影響患者長期預(yù)后、腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及局部復(fù)發(fā)的一個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素。MRI診斷EMVI的準(zhǔn)確率為71.2%～89.4%[10-11]，特別對于直徑3 mm以上的血管，能很好的地顯示被腫瘤侵襲的程度，甚至能夠識別部分病理不能發(fā)現(xiàn)的血管侵犯。MRI判斷錯(cuò)誤的原因多為受侵犯的血管直徑<2 mm，受侵血管無法在圖像上被識別而造成，本組EMVI(-)誤判為EMVI(+)7例的血管直徑均<3 mm，平均直徑(1.67±0.86)mm。目前如何提高細(xì)小血管侵犯的診斷率有待于進(jìn)一步的研究。

直腸系膜筋膜可有效阻止腫瘤的局部浸潤與轉(zhuǎn)移，是直腸與周圍臨近臟器的重要屏障。CRM受侵是腫瘤局部復(fù)發(fā)及5年低生存率的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，MRI檢查對于CRM陽性診斷的準(zhǔn)確率為82.3%～93.2%[12-13]，對于全直腸系膜切除術(shù)的術(shù)前評估具有良好指導(dǎo)意義，確定個(gè)體化治療計(jì)劃，從而為患者制定最優(yōu)化治療方案[14]。本研究CRM分析的準(zhǔn)確率分別為89.5%、85.5%，基本與之相符。

3.2直腸腔內(nèi)充盈耦合劑后MRI檢查的價(jià)值 耦合劑由水性高分子凝膠組成，pH值中性，對機(jī)體無毒無害，具有良好的觸變性，作為直腸腔內(nèi)對比劑可以更好地顯示病變[15]。筆者在使用體內(nèi)專用耦合劑作為腔內(nèi)對比劑行MRI檢查前，將其置于溫度36 ℃恒溫箱內(nèi)，根據(jù)病灶位置不同注入適當(dāng)劑量，提升患者舒適感，減少腸道蠕動及運(yùn)動偽影。本研究在腸道充盈后MRI檢查對于腫瘤及周邊關(guān)系的顯示更佳，對比未使用對比劑的直腸MRI檢查，直腸癌術(shù)前T分期、EMVI分析的符合率均有提高。

部分直腸癌病灶邊緣模糊，形態(tài)不規(guī)則，基底部顯示欠佳，在充盈適量耦合劑后，因?yàn)轳詈蟿┚哂辛己玫挠|變性，使病灶及周圍情況顯示更加清楚，特別對于直徑<3 cm的病灶數(shù)量、大小、腸壁附著點(diǎn)等顯示更佳。其中對于病灶基底部有明確顯示，可以更精準(zhǔn)測量病灶下緣距肛門的長度，且因?yàn)橹蹦c解剖位置相對固定，不必?fù)?dān)心因使用耦合劑后增加病灶距肛緣距離。病灶附著腸壁基底部的清晰顯示，有利于判斷腫瘤浸潤深度及周邊血管與腫瘤之間的關(guān)系，增加判斷T分期及EMVI分析的準(zhǔn)確性。本組病例充盈耦合劑前、后T分期的總體準(zhǔn)確率為76.3%、86.8%，EMVI分析的總體準(zhǔn)確率為72.3%、80.3%，充盈耦合劑后行MRI檢查，2者準(zhǔn)確率均有所提高。

下段直腸癌MRI可以顯示肛門括約肌復(fù)合體自內(nèi)向外的7層結(jié)構(gòu)，分別為黏膜層、黏膜下層、肛門內(nèi)括約肌層、內(nèi)外括約肌間隙內(nèi)側(cè)層、聯(lián)合縱肌層、內(nèi)外括約肌間隙外側(cè)層、肛門外括約肌層。直腸癌侵及肛門括約肌復(fù)合體，MRI表現(xiàn)為相應(yīng)解剖層次的正常信號消失，被稍高信號的腫瘤組織所取代。直腸MRI可以準(zhǔn)確判斷病變與肛門括約肌復(fù)合體的關(guān)系，為確定手術(shù)層面、選擇手術(shù)方式提供依據(jù)。本研究低位直腸癌36例，充盈耦合劑后，對于直腸癌浸潤肛門括約肌各層解剖結(jié)構(gòu)顯示更加清晰，在T分期中更易判斷腫瘤是否侵犯內(nèi)外括約肌間隙，準(zhǔn)確測量腫瘤與肛提肌間的距離，降低環(huán)周切緣陽性的可能性。

直腸癌MRI檢查中使用腔內(nèi)對比劑目前存在的主要爭議是：使用對比劑后腸腔擴(kuò)張會導(dǎo)致腫瘤、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)、受侵系膜血管距離系膜筋膜距離縮短，導(dǎo)致過度分期，且部分患者會產(chǎn)生不適感，導(dǎo)致肛門括約肌收縮引起運(yùn)動偽影增多。本研究顯示，根據(jù)病灶不同位置注入適量耦合劑后，擠壓腸周脂肪有限，不會明顯影響病灶距離直腸系膜筋膜長度的測量，充盈耦合劑前后CRM分析的總體準(zhǔn)確率(89.5%、85.5%)基本一致。溫度適宜的耦合劑注入后患者無明顯不適，運(yùn)動偽影無增加。腸道充盈后腸壁受壓，易將部分T1期病變高估為T2期，本組檢查充盈耦合劑后將6例T1高估為T2，但T1期、T2期腫瘤治療方式一致，所以對后期治療計(jì)劃的制定無影響。

綜上所述，高分辨率MRI結(jié)合腔內(nèi)充盈耦合劑可以提升圖像質(zhì)量，更好地顯示腫瘤及瘤周組織受侵犯情況，判斷預(yù)后，進(jìn)而制定不同的治療方式，為患者提供個(gè)體化及高質(zhì)量分層化治療，提高中長期生存率。