高分辨率MRI 動態增強掃描在直腸癌術前TN分期及手術方式選取中的應用

劉金玲，林吉征，蘇曉，曲雪廷，張亮＊

作者單位：1.青島大學附屬醫院放射科，青島266003；2.青島市市立醫院放射科，青島266003

直腸癌是最常見的消化道惡性腫瘤之一，發生于距肛緣15 cm 以內的直腸，發病率為40/10 萬，隨著人們生活條件的改善，直腸癌的發病率也在逐年升高[1-4]。直腸癌患者的預后取決于診斷時疾病的分期，因此，準確的疾病分期評估是正確治療直腸癌的必要條件[5-8]。直腸癌的手術治療方式有很多種[9]，腫瘤的位置、對周圍系膜及器官的侵犯程度及淋巴結轉移情況都會影響手術方式的選擇，對患者預后和生存質量影響最大的就是能不能行保肛手術。高分辨率MRI動態增強掃描層厚薄，對于腫瘤范圍及腸壁各層的顯示更為清晰，若腫瘤穿透固有肌層，增強后呈不連續點線樣強化，提示腫瘤進入T3期，進一步提高了T 分期的準確性[10]。直腸高分辨率MRI 檢查對淋巴結轉移的評估主要依靠淋巴結大小、形態、信號強度、強化信號來判斷，然而淋巴結轉移準確度仍然較低[11]，筆者搜集本院經腸鏡病理確診的直腸癌患者行高分辨率MRI動態增強檢查，探討其對直腸癌術前TN分期及手術方式選取的價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集2018 年11 月至2019 年11 月經腸鏡病理確診并于本院行手術治療的直腸癌患者154例，其中男性97 例，女性57 例，年齡43～83 歲，中位年齡為64 歲。所有患者均于術前1 周內行高分辨率MRI 增強掃描，無手術禁忌證且術前未進行任何放化療。

1.2 磁共振檢查方法

采用GE Signa HDx 3.0 T MR掃描儀，多通道相控陣線圈。患者均采取仰臥位、頭先進的掃描體位。采用LAVA 多期動態增強掃描技術，先行LAVA Mask(蒙片)掃描，然后注射對比劑0.1 mmol/kg 釓噴酸葡胺，利用高壓注射器經左肘正中靜脈團注入體內30 s、70 s和240 s行動脈期、靜脈期及平衡期掃描，采用橫軸位、矢狀位、冠狀位三方位成像，掃描參數：FSPGR，TR 3～8 ms，TE 1～7 ms，層間距1.5 mm，層厚3 mm，矩陣256×256，FOV 26 cm×26 cm。

1.3 圖像分析

由2 名具有5 年以上腹部MR 診斷經驗的醫師分別行影像分析，如有分歧協商達成一致?，F直腸癌評估方法多用DISTANCE 評估法[12-13]。腫瘤下緣距離肛緣的距離DIS (distance from the Inferior part of the tumor to the transitional Skin)：測量腫瘤下緣距離肛緣的距離，測量腫瘤上下緣的距離，根據腫瘤下緣距肛緣的距離分為高位(＞10 cm)、中位(5～10 cm)和低位(＜5 cm)。T 分期(T stage，T)：腫瘤侵犯深度，T0：無原發腫瘤證據；T1：腫瘤侵犯黏膜下層但未侵犯肌層；T2：腫瘤侵犯肌層但未突破漿膜；T3：腫瘤突破漿膜層侵犯至直腸系膜脂肪；T4：腫瘤侵犯周圍器官及結構(T4a：腫瘤侵犯腹膜反折；T4b：腫瘤侵犯其他器官及結構)。肛門復合體(and complex，A)。N 分期(N stage，N)：可疑淋巴結評估標準：短徑≥5 mm、形態不規整、信號不均勻，符合以上任意一條即為可疑。N0：無淋巴結轉移；N1：1～3個可疑淋巴結；N2期，≥4個可疑淋巴結；環周切緣CRM(circumferential resection margin，C)。 周 圍 血 管 侵 犯EMVI (extramural vascular invasion，E)：可疑征象有：血管信號與腫瘤信號相似，血管局部膨大，腫瘤穿過并超出血管壁。對比高分辨率MRI 分期與術后病理分期，計算MRI 分期的診斷效能。

1.4 術前手術方式擬定

本院直腸癌主要采用的手術方式有四種：經腹會陰聯合切除術(abdominoperineal resection，APR)、低位直腸前切除術(low anterior resection，LAR)、經腹直腸癌切除+近端造口+遠端封閉(hartmann 術)、姑息術。外科醫生根據患者MR 動態增強檢查DISTANCE 評價標準術前擬定手術方式，低位直腸癌中，T3N0 期直腸癌行LAR 術式，T3N1、T3N2 期及T4 期的腫瘤行APR 術式；若腫瘤導致腸梗阻及腫瘤侵犯周圍組織行Hartmann 術式；對于發生遠處轉移的直腸癌行姑息術。中高位直腸癌未發生轉移、未侵犯直腸系膜筋膜行LAR，若侵犯系膜筋膜行臨時造口后還納。

1.5 統計學分析

采用SPSS 21.0 對數據進行統計分析。分類計數資料均采用例數(百分比)表示，擬行手術和實際手術情況比較采用配對χ2檢驗。采用Kappa 一致性檢驗對兩種情況的一致性進行分析。Kappa＜0.2，表示兩者一致性較差；0.2≤Kappa＜0.4，表示兩者一致性一般；0.4≤Kappa＜0.6，表示兩者一致性中等；0.6≤Kappa＜0.8，表示兩 者一致 性 較強；0.8≤Kappa≤1，表示兩者一致性很強。檢驗水準均為P＜0.05有統計學意義。

2 結果

2.1 病理診斷

本組病例病理診斷無T1 期患者，T2 期31 例，T3 期122 例，T4 期1 例，MRI 正確診斷分期135 例，錯誤診斷19 例，其中將T2 期報告為T3 期14 例，T3 期報告為T4 期1 例，T3 期報告為T2 期4 例，MRI 對于T 分期的準確性為87.7%，對T2 期報告的準確性為88.3%，對T3期報告的準確性為85.7%，對T4期報告的準確性為99.4%(表1,2)。采用高分辨率MRI 動態增強掃描對患者進行T分期的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值見表1，T分期與病理結果符合率為87.7%(表2)。本組病例中，有112 例進行彈力纖維染色、免疫組化D2-40 及CD31 檢測觀察血管受侵及脈管瘤栓情況，術前MRI 動態增強檢查有72 例與術后病理診斷相符，符合率為65.2%。

病理診斷N0期76例，N1期49例，N2期29例，MRI正確診斷分期60 例，錯誤診斷94 例，其中將N0 診斷為N1 期12 例，將N0 診斷為N2 期42 例，將N1 期診斷為N0 期1 例，將N1 期診斷為N2 期36 例，將N2 期診斷為N0 期1 例，將N2 期診斷為N1 期1 例，MRI 對于N 分期的準確率為38.9%，對N0 期報告的準確率為28.9%，對N1期報告的準確率為24.5%，對N2期報告的準確率為93.1%(表3,4)；采用高分辨率MRI 動態增強掃描對患者進行N分期的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值見表3，N分期診斷符合率為38.9%(表4；圖1，2)。

表1 MRI對直腸癌T分期的診斷效能Table 1 Diagnostic efficacy of MRI in T staging of rectal cancer

表2 MRI術前T分期與手術病理分期對比(例)Tab.2 Comparison of preoperative T staging and surgical pathological staging on MRI(n)

2.2 手術方式

154例直腸癌患者實際手術方式見表5。中高位直腸癌患者117 例，術前擬行APR 術105 例，姑息術1 例(因遠處轉移)，擬行Hartmann 術11 例(因腫瘤侵犯周圍組織并導致腸梗阻)，其中2例術前擬行LAR術患者術中發現腫塊距肛緣過近難以切除，術中改行APR 術。中高位直腸癌擬定手術方式與實際手術方式的符合率為98.2%(115／117)，手術方式一致性檢驗Kappa 值為0.915，說明擬定術式與實際術式一致性很強。低位直腸癌患者37 例，術前擬行APR 術27 例，擬行LAR 術9 例，擬行Hartmann 術1 例(腫瘤侵犯周圍組織并導致腸梗阻)，其中3例擬行APR患者術中根據病灶與齒狀線距離較近而改行LAR，2 例擬行LAR 患者術中發現腫瘤切除后肛直腸環不完整術中改行APR。低位直腸癌擬定手術方式與實際手術方式符合率為86.5%(32／37)，差異無統計學意義(χ2=0.000，P=1.000)。手術方式一致性檢驗Kappa 值為0.643，說明擬定術式與實際術式一致性較強。154 例直腸癌患者術前擬定手術方式與實際采取術式見表6，符合率為95.5%(147/154)，擬定術式與實際術式各手術方式所占比例經配對χ2檢驗，差異無統計學意義(χ2=0.500，P=0.480)，總體手術術式一致性經Kappa 值為0.873，說明擬定術式與實際術式一致性很強。

3 討論

直腸癌早期通常無典型臨床表現，患者就診時大多已發展至中晚期，嚴重威脅了患者的生命健康[14]。不同分期的直腸癌患者治療方式和預后差別較大，手術方式也存在較大差別，嚴重影響患者的生存時間和生存質量，因此直腸癌的術前診斷及分期非常重要。近年來，健康查體的普及使T1 和T2 期直腸癌的檢出率有所提高，早期直腸癌患者預后相對較好。早期局限于黏膜下層的腫瘤(T1 期)可以局部切除，而晚期直腸癌可以通過術前新輔助放化療方案來實現降期。因此，準確的分期在選擇患者進行新輔助治療評估試驗中至關重要，為臨床制定治療方案提供了依據，對臨床治療具有重要的指導意義。直腸癌術前分期的評估方法有很多種，以往使用指診、腸鏡等，指診多會受檢查者主觀因素影響，且中高位直腸癌病灶難以觸及；腸鏡僅能觀察腫瘤的表面情況無法窺及腫瘤對周圍組織侵犯程度；超聲內鏡成像可以觀察腫瘤對周圍組織的侵犯程度，但是如果腫瘤體積過大，腸腔過窄，內鏡難以通過，就會造成很大的局限性；常規MR層厚較厚，對腸壁分層分辨率不高，對病灶周圍侵犯深度及程度無法準確判斷。

表3 MRI對直腸癌N分期的診斷效能Tab.3 Diagnostic efficacy of MRI in N staging of rectal cancer

圖1 女，48歲，低位直腸癌，術前MRI診斷為T3期，病理診斷為T2期。圖A、B為增強掃描，顯示腫瘤明顯強化，部分侵犯肌層(箭)，周圍脂肪間隙清晰 圖2 女，58歲，中位直腸癌，術前MRI及病理均診斷為T3期。圖A橫軸位增強掃描顯示腫瘤明顯不均勻強化，直腸系膜見多發血管影(箭)，圖B矢狀位增強掃描顯示系膜多發明顯強化腫大淋巴結(箭)Fig.1 Female,48 years old,low rectal cancer,preoperative MRI diagnosis was T3,pathological diagnosis was T2.A and B showed that the tumor was significant‐ly enhanced, part of it invaded the muscular layer (arrow), and the fat space around it was clear. Fig.2 A 58-year-old woman with median rectal cancer was diag‐nosed as stage T3 on preoperative MRI and pathology.A contrast-enhanced scan on the horizontal axis showed obvious heterogeneous enhancement of the tumor,multiple vascular shadows were seen in the mesentery (arrow), and B sagittalcontrast-enhanced scan showed multiple significantly enhanced enlarged lymph nodes in the mesentery(arrows).

表4 MRI術前N分期與手術病理分期對比(例)Tab.4 Comparison of N staging and operative pathological staging before MRI(n)

表5 直腸癌手術方式(例)Tab.5 Surgical methods for rectal cancer(n)

表6 直腸癌擬定術式與實際術式結果對照(例)Tab.6 Comparison of the results of the proposed operation and the actual operation for rectal cancer(n)

高場強(3.0 T)的磁共振掃描儀有較高的信號強度和較大的信噪比[3]，最顯著的好處是縮短了獲取圖像所需的時間。高分辨率MRI 檢查是層厚較薄，FOV較小且適用范圍廣泛的一種操作方法，它具有較好的軟組織分辨率，安全無損傷，具有較高的可重復性[15-16]。高場強MRI 有較高的空間和時間分辨率[17-18]，直腸高分辨率MRI 掃描會提高進展期和局限于直腸壁的淺表直腸癌的診斷準確性。高分辨率MRI 平掃對腸壁各層顯示清晰，提高了腫瘤術前T 分期的準確度，但是對于部分臨界性的腫瘤術前T分期不好區分，由于高分辨率MRI 動態增強掃描層厚薄，對于腫瘤范圍及腸壁各層的顯示更為清晰，若腫瘤穿透固有肌層，增強后呈不連續點線樣強化，提示腫瘤進入T3 期，進一步提高了T 分期的準確性[10]。高分辨率MRI 動態增強掃描能更準確地反映腫瘤的血流動力學改變，對評估腫瘤侵犯鄰近直腸肌層、周圍血管及組織器官的程度有較高的價值[19]，從而提高了T 分期的準確性。本組病例T2 分期的敏感度為54.8%，特異度為96.7%，T3 分期的敏感度為93.4%，特異度為81.8%，T4分期的敏感度為100%，特異度為99.3%，由此可見，高分辨率MRI 動態增強掃描對術前T分期有很高的準確度，可以為臨床治療方案的選擇起到很好的指導作用，從而改善患者的預后情況。MRI 動態增強掃描還可以評估組織微循環情況[20]，判斷病灶的血供情況及肌層外血管侵犯的情況[21-22]，病灶血供情況是評價腫瘤惡性程度的重要指標。本組病例中，112 例直腸癌患者術后病理進行彈力纖維染色、免疫組化D2-40 及CD31 檢測觀察肌層外血管受侵及脈管瘤栓情況，術前MRI動態增強掃描與病理結果符合率為65.2%，肌層外血管侵犯與否對于評估患者預后有較高價值[18]，直腸高分辨率MRI 動態增強掃描對評價腫瘤血供和周圍血管侵犯具有較高價值。

本組病例評估淋巴結轉移，主要依據淋巴結大小和強化信號是否均勻來判斷，其N 分期符合率較低。本組病例對N2 期淋巴結轉移診斷準確度較高，N0 期和N1 期淋巴結轉移準確度較低。N0、N1 期特異度較高，敏感度較低，原因可能是忽略了部分有轉移的小淋巴結；N2 期敏感度高，特異度低，原因可能是把部分正常淋巴結誤診為有轉移的淋巴結。筆者考慮MRI 動態增強掃描無法分辨部分反應性增生淋巴結與轉移性淋巴結，部分小的淋巴結可能為轉移，部分正常大小淋巴結也可能有微小轉移[11]。現多結合淋巴結大小、邊緣、形態、信號強度、強化形式等多方面考慮，對提高N分期的準確率有較大的價值[15]。

根據DISTANCE評價標準得到的擬定手術方式和實際手術方式的符合率為95.5%，說明對高分辨率MRI 動態增強掃描對于手術方式的選擇有很好的指導意義?；颊邔嶋H住院時擬定的手術方式是綜合考慮腸鏡、內鏡超聲、全身其他影像檢查評估有無轉移、基礎性疾病、麻醉風險等制定的，與本研究擬定的術前手術方式不完全相同，本研究旨在探討MR 增強檢查對手術方式的價值，因此，在制定術前手術方式時僅參考MR 增強檢查來擬定手術方式。LAR 術式保留肛門括約肌的功能，保證了患者術后較高的生活質量；APR 術式是經典的直腸癌根治術式，由于切除范圍較廣，嚴重地影響了患者的生活質量；Hartmann 術式適用于全身情況較差不能耐受或急性腸梗阻的患者。本組病例中高位直腸癌患者，由于距離肛門較遠，多采取保肛術，本組病例的擬定手術方式與實際手術方式的符合率為98.2%；對于低位直腸癌患者，本組病例擬定手術方式和實際手術方式符合率為86.5%，10 例(27.0%)低位直腸癌患者經評估后行LAR 術，自TME(直腸全系膜切除術)提出后，可以有效地降低腫瘤的局部復發率，低位直腸癌采用保肛術是具有可行性的，從而可以很大程度地提高患者以后的生存和生活質量[15]。高分辨率MRI動態增強掃描根據DISTANCE評價標準可以為直腸癌患者手術方式的選擇提供依據，為患者制定更為合適的治療方案，對患者預后有很高價值，在術前TN分期的評估、預后的判斷方面具有十分重要的意義。

這項回顧性研究有一定的局限性。首先，納入標準可能會導致選擇偏倚，因為術前未做MRI檢查的患者被排除在外。第二，本組患者病例數相對較少，低位直腸癌患者較少，T1期及T4期患者過少，有待于加大樣本量進一步研究。第三，評估指標中環周切緣CRM 主要觀察系膜筋膜是否受侵犯，但MR 增強掃描為T1脂肪抑制序列，系膜筋膜顯示不佳，有待于結合MR平掃和增強進一步研究。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。