直腸腔內超聲與磁共振診斷直腸腫瘤的比較研究

張聞平 吳 靜 任彥軍 常 瑩 張雪娟 馬 佳 杜 嵐 楊敬春*

(1.首都醫科大學宣武醫院超聲診斷科，北京 100053; 2. 首都醫科大學宣武醫院放射科,北京 100053)

直腸腫瘤是常見的消化道腫瘤之一[1]，有部分直腸良性腫瘤是惡性腫瘤的癌前病變，具備惡變的可能性[2-3]，隨著飲食結構、生活方式和環境的變化，近年來直腸癌的發病率呈上升趨勢。直腸腔內超聲(endorectal ultrasound,ERUS)和磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)目前已廣泛應用于直腸腫瘤的檢查，直腸癌術前準確分期對于采用不同的治療方案的選擇尤為重要[4]。本研究旨在對比分析ERUS和MRI在直腸腫瘤的良惡性鑒別診斷和直腸癌浸潤范圍及淋巴結轉移情況判斷的準確性，兩種影像的檢查結果均以術后病理診斷為金標準進行比較。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取首都醫科大學宣武醫院自2015年5月至2019年6月收治的直腸腫瘤患者76例，其中男性45例，女性31例，平均年齡(61.5±7.2)歲，其中良性腫瘤33例，包括絨毛管狀腺瘤17例、絨毛狀腺瘤8例、管狀腺瘤7例、直腸平滑肌瘤1例。惡性腫瘤43例，其中腺癌39例、低分化腺癌3例、黏液腺癌1例。

1.2 儀器與方法

MRI檢查采用德國西門子Verio 3.0T磁共振掃描儀，8通道體部相控陣線圈，使用快速自旋回波(fast spin echo，FSE)序列依次行軸位、矢狀位及冠狀位T2WI掃描、軸位T1WI-dixon及DWI(b=0, 1 000 s/mm2)掃描，層厚5.0 mm，層間距0 mm，FOV 35 cm；矩陣256×256。行MRI檢查前15 min囑患者盡量排便，不肌注解痙藥及靜脈注射造影劑，無須禁食水。檢查時患者取仰臥位，行全盆腔掃描，范圍從盆腔入口水平至肛門。

ERUS檢查采用日本日立HI VISION Asendus彩色多普勒超聲儀，探頭為360°環振探頭，頻率為5～10 MHz，探頭前端配有水囊，首先行直腸指檢，初步了解腫瘤的一般情況，然后插入探頭到達腫瘤水平以上，向水囊內注入蒸餾水20～40 mL以獲得優質影像。觀察并記錄腫瘤的大小、形態、位置、距肛門的距離、內部回聲、浸潤深度及周圍淋巴結、有無鄰近器官和組織受累，應用彩色多普勒超聲觀察腫瘤血流情況。

1.3 腫瘤分期標準

直腸癌分期是以直腸解剖為基礎，在臨床病理分級指導下進行分期。超聲分期，采用Beynon等[5]分期標準，即uT分期，標準為uT1：腫瘤局限于黏膜及黏膜下層內；uT2：腫瘤浸潤固有肌層但未突破漿膜層；uT3：腫瘤浸潤直腸周圍軟組織，外圍的強回聲界面缺失；uT4：腫瘤浸潤鄰近器官。將直腸周圍類圓形、回聲減低結節、直徑≥5 mm診斷為轉移性淋巴結。MRI分期標準[6]在T2WI影像上腫瘤分期，T1：腫瘤局限于黏膜及黏膜下層；T2：腫瘤累及腸壁固有肌層但并未超過；T3：腸壁系膜面出現索條影、結節影或腸周脂肪間隙模糊；T4：腫瘤浸潤鄰近器官或盆壁。MRI中選取視野內最大淋巴結的短徑測量，淋巴結受累以淋巴結短徑≥5 mm 和(或)邊緣模糊、形態不規則、內部信號不均勻為標準。術后病理分期：根據外科手術所見及標本的病理診斷，采用(第七版AJCC癌癥分期手冊)直腸癌TNM分期標準[7]，相對應的分為PT1、PT2、PT3、PT4期。

1.4 統計學方法

采用SPSS 18.0統計軟件進行分析，計數資料表示成例數(n)或率(%)形式，兩種方法一致性檢驗采用Kappa檢驗，率的比較采用配對χ2檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 直腸腫瘤ERUS的聲像圖特征

76例直腸腫瘤患者中，良性腫瘤33例，其中高位2例，中低位31例，多數呈帶蒂乳頭狀高回聲結節，由直腸黏膜向腔內突起生長，體積多較小，腸壁肌層低回聲帶顯示較清晰，彩色多普勒血流顯像(color doppler flow imaging，CDFI)顯示血流信號較豐富；ERUS因4例腸腔狹窄或無法探測而對39例直腸癌進行檢查，其中高位12例，中低位27例，均表現為低回聲，可伴有腸腔狹窄，彩色多普勒超聲顯示增厚的腸壁或腫瘤內部血流信號非常豐富，頻譜多普勒多為高速高阻型。

2.2 ERUS和MRI診斷直腸癌的準確度評估

76例直腸腫瘤患者中，有4例直腸癌患者包括3例腸腔狹窄和1例腫塊位置較高導致ERUS無法探測，而對72例直腸腫瘤患者順利進行ERUS檢查，MRI則對全部76例直腸腫瘤患者進行檢查。ERUS和MRI兩種方法診斷結果的一致性較好(Kappa值=0.782)。ERUS和MRI診斷直腸癌的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、準確度均較高，二者對比差異無統計學意義(P>0.05)。結果詳見表1。

表1 ERUS和MRI診斷直腸癌的情況對比

2.3 ERUS和MRI診斷T分期的準確度評估

43例直腸腫瘤患者中，ERUS因4例患者腸腔狹窄或無法探測，而只對39例直腸癌患者進行T分期，MRI則對43例直腸癌患者進行T分期，結果顯示ERUS判斷T1、 T2、T3分期的準確度略高于MRI(92.3%vs88.3%、82.1%vs74.4%87.2%vs86.0%)，ERUS判斷T4分期的準確度低于MRI(97.4%vs100%)。ERUS判斷T分期的總準確度高于MRI(79.5%vs74.4%)，但差異無統計學意義(P>0.05)。ERUS和MRI診斷直腸癌T分期的結果詳見表2,3。

表2 以病理為標準，MRI和ERUS分別判斷的T分期結果

表3 ERUS和MRI判斷T1～4各分期的靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值

2.4 ERUS和MRI診斷N分期的準確度評估

43例直腸癌患者中，ERUS因4例患者腸腔狹窄或無法探測而只對39例直腸癌進行N分期，MRI則對43例直腸癌患者進行N分期。ERUS和MRI診斷直腸癌N分期的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、準確度詳見表4，結果顯示MRI較ERUS診斷準確度高，但差異無統計學意義(P>0.05)。同一直腸癌T3分期患者,女性,60歲，直腸癌腫塊和直腸周圍轉移淋巴結的MRI和EURS影像對比詳見圖1。

表4 ERUS和MRI判斷N分期的靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值

3 討論

ERUS與MRI共同具備較高的軟組織分辨率及空間分辨率，可以清晰地顯示直腸壁各層結構及周圍組織，能準確地評估腫瘤部位、形態、大小以及腫瘤在直腸腔內外生長的情況。良性腫瘤中最常見的直腸腺瘤MRI多表現為：腫塊從黏膜層向腔內生長，呈團塊狀、菜花狀或乳頭狀，基底多較寬，通常邊界清晰，腸壁無增厚，無黏膜下肌層侵犯；T1WI表現為低信號，T2WI上多為稍高信號，信號較均勻。直腸癌MRI常表現為：腸壁不規則增厚，可見突向腔內或腔外的不規則軟組織腫塊，可伴有腸腔狹窄，T2WI上腫塊的信號強度通常介于固有肌層和黏膜的信號強度之間，b=1 000 s/mm2時DWI呈均勻高信號。病變可向黏膜下層、肌層及漿膜層浸潤，當漿膜層受侵犯時表現為直腸外壁不平整，形態不規則或直腸周邊脂肪間隙信號不均勻，直腸系膜內出現腫大淋巴結，晚期可出現系膜外淋巴結及遠處轉移。良性腺瘤ERUS檢查通常表現為：體積一般較小，形態規則，邊界清晰，凸向腸腔內，回聲較均勻，直腸壁固有肌層的低回聲帶顯示清晰，連續性好，腸腔黏膜面較完整。彩色多普勒超聲顯示血管形態較單一，走行規則，管腔較窄，呈條索狀、細管狀。惡性腫瘤ERUS檢查常表現為：腫塊相對較大，形態不規則，邊界不清，表面凹凸不平，凸向腸腔內生長，內部回聲不均勻，多呈低回聲，浸潤性生長，侵犯腸壁，常常侵犯黏膜下層、固有肌層或漿膜層，導致回聲連續性中斷，有的甚至侵犯鄰近器官和軟組織以及遠處轉移。彩色多普勒超聲顯示多數腫塊內部血流信號較豐富，血管形態不規則，粗細不均勻，走形迂曲、紊亂。本研究顯示MRI和ERUS 在直腸腫瘤的良惡性診斷上均具有較高的準確度(90.2%vs90.8%)，二者對比差異無統計學意義，與文獻報道[8]相符合。

直腸癌治療方案的制定，尤其是精準醫療方案的提出，對于直腸癌術前準確的分期提出更高的要求[9]，目前MRI與ERUS已廣泛應用于直腸癌的術前分期，本研究結果顯示EURS判斷T1、T2、T3分期的準確度略高于MRI(92.3%vs88.3%,82.1%vs74.4%, 87.2%vs86.0%)，ERUS判斷T4分期的準確度低于MRI(97.4%vs100%)。ERUS判斷T分期的總準確度高于MRI(79.5%vs74.4%)，但差異無統計學意義，與文獻報道[10-11]相符合。另外，有4例患者由于腸腔狹窄和腫塊位置較高探測不到而無法應用ERUS給予分期診斷[12]。由于可能出現無法區分腫瘤組織和病變周圍炎性反應、纖維結締組織，ERUS和MRI在T2、T3分期的診斷上具有相似的局限性，此外腸壁和腫瘤組織的壞死和出血也可導致過高分期和過低分期的發生。目前認為，ERUS在判斷直腸癌浸潤深度，特別是術前T分期方面具有一定的優勢，是術前評估直腸癌最可靠的影像學方法之一[13]。

目前臨床上尚無高準確率的評估直腸癌局部淋巴轉移的檢查方法。一項Meta分析結果[14]顯示，在評估直腸癌局部淋巴結受累情況時，ERUS與MRI相比并沒有顯著差異。本研究結果顯示在判斷N分期上MRI較ERUS診斷準確度高(74.5%vs61.5%)，ERUS視野偏小，探查深度有限，同時受角度、氣體、糞石的干擾，影響了對遠處淋巴結的探查，部分原因也與本研究中的超聲操作者初期對直腸周圍淋巴結的探查經驗不夠豐富有關系，后期隨著經驗的積累有所改善，具備一定程度的操作者依賴性。MRI盆腔掃描范圍廣，不受腸腔狹窄、病變位置高等因素的限制，操作者依賴性小，并可判斷有無遠處轉移。對于某些患者如假體、金屬心血管電子設備、血管內支架和過濾器、幽閉恐懼癥者等來說是MRI檢查的禁忌證，此外行MRI檢查期間患者身體活動有可能降低圖像的質量[15-17]。

綜上所述，MRI和ERUS在直腸腫瘤的良惡性鑒別診斷上均具有較高的準確度。對于直腸癌T1、T2、T3分期的直腸癌患者，優先考慮行ERUS檢查，同時ERUS具備簡便易行、可重復性高、價格低廉等優點。而對于T4分期的直腸癌患者和直腸周圍淋巴結轉移的評估首選MRI檢查。MRI由于掃描范圍大、限制因素少、操作者依賴性小而應用相對更為廣泛。ERUS和MRI各具優勢，對不同分期的病例可以形成有效的優勢互補，更好地為臨床治療方案的選擇提供有效的依據。