直腸系膜淋巴結影像與病理定位方法的研究現狀

賈玉萍，李盼盼，吳瑞，洪宇，宋歌聲*

作者單位：1.山東第一醫科大學第一附屬醫院（山東省千佛山醫院）放射科，濟南 250014；2.山東大學附屬千佛山醫院放射科，濟南 250014

結直腸癌是世界第三大最常見癌癥，直腸癌患者占據了29%[1-2]，其近年來發病率逐漸升高，發病年齡也趨于年輕化。淋巴結轉移是直腸癌常見的轉移方式，與患者術后復發和轉移密切相關[3-4]，有無轉移是患者能否進行手術治療的關鍵條件之一[5]。直腸癌主要的轉移方式有血行轉移、淋巴結轉移、浸潤與種植轉移，其中淋巴結轉移是其主要的轉移方式。直腸系膜內的淋巴結是距離直腸病變最近的區域淋巴結，是最常見和最容易發生轉移的部位[6]。術前明確淋巴結轉移情況，特別是直腸系膜內淋巴結轉移情況，對于治療方案的規范、降低術后復發和轉移、評估患者復發風險[7-8]是非常有意義的。

目前直腸癌淋巴結轉移主要依靠影像學檢查，如計算機體層攝影（computed tomography, CT）、MRI、超聲等[9-12]。不同成像技術的優劣不同，其診斷準確性也不同。無論采取何種影像學方式，對直腸癌的淋巴結轉移的評估價值都非常有限。影像圖像與術后標本上淋巴結對應困難可能是造成這一困境的原因之一。也就是說在臨床工作中，醫生很難對影像上診斷的淋巴結進行病理學驗證，因為術后解剖結構的改變導致了淋巴結位置的改變，且常規病理處理過程僅對距離病變某一范圍內的淋巴結進行統一處理和總結性報告。因此，若能實現對淋巴結的影像學定位與病理一一對應，從而對診斷條件進行優化和修改，那么影像學診斷淋巴結轉移的準確性可能會有所提高。本文主要總結了直腸淋巴結的影像與病理對應方法，通過對比每種方法的利弊，以尋找一個對術前影像學和術后標本淋巴結進行驗證的簡單可靠的方法。

1 對照方法

1.1 取區域內最大淋巴結法

Sato等[13]利用雙能CT來定量分析直腸旁和盆腔外側轉移性淋巴結。該研究分別從CT 上定位直腸旁和盆腔外側區域中最大的淋巴結，并定義如果直腸旁或盆腔外側區域淋巴結病理結果為陽性，則定位的最大淋巴結即為惡性淋巴結，反之，如果直腸旁或盆腔外側區域淋巴結病理結果為陰性，則定位的最大淋巴結即為良性淋巴結。最終從44 位患者中得到了44個淋巴結，其中29個良性、15個惡性。從24位接受盆腔外側區域淋巴結清掃的患者中發現21個良性和3個惡性淋巴結，平均每個病例1個淋巴結。這種方法獲取淋巴結效率較低，每一個病例最多僅入組一個淋巴結，而且該方法默認了轉移性淋巴結的體積一定比非轉移性淋巴結大。這導致了該方法具有一定的局限性。而該文作者也在文章局限性中提到，每個病例僅研究了一個最大的直腸旁淋巴結和（或）盆腔外側淋巴結，且無法確定該淋巴結是否與病理轉移惡性淋巴結一致。

1.2 離體標本使用影像學方法掃描

有些研究使用包括CT、超聲、MRI 等影像學方法來對切除后的標本進行掃描，即建立一個中間介質來輔助淋巴結定位。

1.2.1 使用CT進行離體標本掃描

Al-Najami等[14]利用雙能CT診斷直腸癌轉移性淋巴結時，將離體的標本進行掃描，掃描條件與活體掃描條件一致，然后結合掃描后的圖像進行淋巴結定位。最終從43 位患者中得到240個影像和病理對應的淋巴結，平均每個病例5.6個淋巴結。病理發現927 個淋巴結中活體和離體都有的共345 個淋巴結，只在離體CT 上顯示的有326 個淋巴結。直腸系膜內約60%的淋巴結只在離體CT 上顯示，但沒有在活體CT 上對應。由于CT掃描速度快，使用CT進行標本的掃描不需要花費太多時間，可行性較高，但缺陷在于CT 對軟組織分辨能力較低，對于小淋巴結的顯示能力欠佳；而且離體標本皺縮，脂肪層變薄，可能會進一步降低小淋巴結的識別能力。

1.2.2 使用MRI進行離體標本掃描

Brown等[15]分析了淋巴結在高清MRI上的形態學改變在鑒別轉移淋巴結和非轉移淋巴結中的差異。該研究將術后標本固定后進行橫斷位MRI 掃描，掃描參數與活體組織一致，然后從遠端到近端以3 mm 間隔對標本進行橫切。病理醫師和影像醫師共同對離體標本、標本影像、活體影像進行淋巴結精準對應。最終共發現了42 個患者中的284 個淋巴結，平均每個病例6.8個淋巴結。

Koh等[16]使用超小超順磁氧化鐵增強MRI（USPIO-enhanced MRI）來對直腸癌直腸系膜內轉移性淋巴結和非轉移性淋巴結進行鑒別診斷。該研究也是將術后標本進行相同條件的MRI掃描，然后將標本以3 mm 間隔進行橫切片，通過研究淋巴結相對于直腸的位置、淋巴結的形狀和大小、腫瘤的外觀和（或）淋巴結水平的直腸，將組織切除時發現的每個淋巴結與標本MRI圖像上可見的相應淋巴結進行匹配，以及淋巴結水平直腸系膜內血管的位置。最終從10 位患者的標本里定位了74 個淋巴結，平均每個病例7.4個淋巴結。

Stijns等[17]研究了USPIO-enhanced MRI在直腸癌淋巴結轉移的診斷。該研究中將離體后的標本使用7 T MRI 進行掃描，然后進行標本、標本影像、活體影像的淋巴結對應。最終從10 位患者的標本里定位了70 個淋巴結，平均每個病例7 個淋巴結。

上述三個研究均采用MRI 進行活體掃描，均采用了離體標本MRI 掃描這一中間步驟，除第三個研究使用了7 T MRI外，前兩個研究采用了相同的1.5 T MRI 設備和掃描參數，可以更好地匹配活體影像。這種方法在最大程度上保證了淋巴結定位的精確性，但為了保持離體標本掃描圖像和活體圖像匹配，需要保證標本的管狀結構不被破壞，即腸管不被剖開，同時進行標本掃描需要占用MRI 設備和病理標本處理時間，同時也有標本被污染或損毀的可能。因此對于較大數量的樣本收集可能會比較困難。

1.2.3 使用超聲進行離體標本掃描

Park 等[18]在評價術前MRI 在預測直腸癌淋巴結轉移性上的準確性研究中，使用超聲對離體標本進行淋巴結定位。該研究認為使用和活體組織上相同的成像條件可以對淋巴結進行精確定位。最終從43 例患者標本內定位了205 個淋巴結，平均每個病例4.8 個淋巴結。該研究中采用的超聲對離體標本進行掃描較傳統的病理尋找淋巴結的方法更加準確、快捷，但問題在于并沒有很好地實現淋巴結的一一對應，只是提高了樣本中淋巴結的檢出率，此外實現條件也較為苛刻，需要在病理處理過程中引入超聲機器，需要一定的設備和技術支持。

1.3 術前直腸系膜淋巴結分區定位

Long 等[19]在研究體素內不相干運動MRI(intravoxel incoherent motion MRI, IVIM-MRI)對直腸癌不同短軸直徑轉移性和非轉移性直腸系膜淋巴結鑒別的價值中明確了將淋巴結影像學定位與病理一一對應。他們篩選了40 個患者，在術前運用常規MRI T2 序列的軸位和矢狀位來定義患者直腸系膜淋巴結的位置，其定義原理為：（1）在軸向平面上，淋巴結按從左到右和從前（腹側）到后（背側）順序標記；（2）在矢狀面，結合軸向圖像，淋巴結遵循從上（顱）到下（尾），然后從前（腹）到后（背）的原則標記；（3）如果矢狀面和軸向平面之間存在沖突，則通過組合矢狀面和軸向平面從上（顱）到下（尾）標記淋巴結。然后將標記好的淋巴結在IVIM-MRI 圖像上一一對應。MRI 檢查后平均隔7.3 天切除腸系膜，然后進行病理評估，將MRI 與IVIM 圖像與組織學結果不匹配的排除在外，最終成功匹配了154個淋巴結，平均每個病例3.9個淋巴結。

許梅海等[20]探討了單指數擴散加權成像（diffusionweighted imaging, DWI）及IVIM-DWI 在直腸癌淋巴結轉移中的診斷價值。該研究根據淋巴結與腫瘤上下緣、腫瘤中線的位置關系，將直腸系膜淋巴結分為6 個類型。首先根據橫斷位判斷腫瘤的中心位置，并做垂線。然后在矢狀位及冠狀位上沿腫瘤的上下緣做兩條平行線，這三條線將整個區間分為6 個部分，同側上中下三個、對側上中下三個。術后由影像醫師和病理醫師合作對淋巴結進行尋找和對應。最終納入的40 例患者行全腸系膜手術切除后，將手術標本的淋巴結與MRI 圖像標記的淋巴結之間相匹配，病理檢出230 個淋巴結，MRI檢出225個淋巴結，二者之間匹配成功的有151個淋巴結，平均每個病例5.6個淋巴結。

這兩種方法均是對淋巴結進行區域劃分，然后在術后標本上相應區域進行淋巴結尋找和定位。這種方法相對于前面幾種借助于標本二次掃描或者超聲掃描來說，定位過程相對簡單，但術前淋巴結劃分相對煩瑣，且標本固定后的皺縮也會導致區域劃分改變。

1.4 影像與術后標本直接對應

該方法是將標本沿長軸進行切片，根據影像學掃描層厚來確定切片厚度（一般為3 mm 或5 mm），然后逐層進行對比分析。

Lahaye等[21]在評估USPIO 鑒別診斷直腸癌轉移性淋巴結和非轉移性淋巴結時使用的淋巴結定位中，方法是首先將標本在甲醛水溶液中固定24～48 h，然后在標本上垂直于直腸系膜每5 mm 做橫向切片一次。由專門的病理學家在每個組織切片上仔細尋找淋巴結。通過使用解剖圖作為模板，將發現的每個淋巴結與MRI 圖像上可見的相應淋巴結進行匹配。影像醫師和病理醫師合作以確保逐病變分析。通過使用特定特征，如淋巴結的大小和淋巴結相對于直腸壁、小血管、直腸系膜筋膜、腫瘤和其他淋巴結的位置來提高匹配的準確性。最終從28 例患者中發現了236 個可以對應的淋巴結，平均每個病例8.4 個淋巴結。Lahaye 等[22]在研究新輔助治療后重新評估如何判斷受累淋巴結中同樣使用了上述方法，即對標本進行5 mm 橫切，并根據淋巴結的大小和淋巴結相對于直腸壁、小血管、直腸系膜筋膜、腫瘤和其他淋巴結的位置等特定特征來對淋巴結進行影像與病理逐層分析定位。最終從39例患者得到可以對應的201個淋巴結，平均每個病例5.2個淋巴結。

目前并沒有研究對于有無中間影像學方法對淋巴結對位結果的影響進行比較驗證。但Stijns 等[17]的研究認為，由于1.5 T MR 設備分辨率較低，不使用標本MRI 掃描這一中間過程得到的淋巴結數量要少于使用時的，且不使用標本MRI 掃描獲得的淋巴結平均大小要大于使用時的。也就是說使用標本MRI 掃描這一中間過程可以提高對小淋巴結的檢出率。按照影像學掃描層厚來對離體標本進行橫斷切片，擺脫了將離體標本進行再次掃描的煩瑣過程，降低了對標本病理處理的影響，但是需要在標本處理前保持其腸管的完整性，這樣才能更好地與術前MRI圖像進行對應。

1.5 其他定位方法

Driessen等[23]利用USPIO-enhanced MRI首先進行體內掃描檢查，標注感興趣區域的可見淋巴結。對切除的組織進行活體MRI 掃描，如果灌注時間與離體MRI 時間間隔＜2～3 天，根據淋巴結的大小、形狀、與解剖標志的位置（如大血管、與原發腫瘤的關系、所在淋巴結的水平）、淋巴結強化方式等淋巴結特征進行單個淋巴結匹配。隨后，在病理科將淋巴結切除標本進行解剖，3D離體MRI圖像顯示在屏幕上，并向病理學專家顯示有注釋的淋巴結。在所有方向的3D MRI 數據集中自由移動，允許病理學專家指導定位和解剖標注的淋巴結。

Cho等[24]首先將區域淋巴結進行分組，如果各組采集的所有淋巴結均為轉移性淋巴結，則MRI 圖像上所有識別的淋巴結在相應組均被視為轉移性淋巴結。這一規則對于非轉移性淋巴結也是一樣的。在混合淋巴結的例子中，則試圖通過淋巴結的大小及其與腫瘤的方向和距離來跟蹤區域淋巴結。從34 例患者中發現了144 個淋巴結，平均每個病例4.2 個淋巴結。

Chen等[25]根據術前MRI圖像上掃描野可見的局部淋巴結，由一位具有結直腸癌專業知識的外科醫生在手術期間連續定位并記錄了不同組的局部淋巴結，并在用甲醛水溶液固定標本前該醫生就將淋巴結取出。為了對MRI 圖像和組織病理學檢查結果進行精確逐節比較，除了淋巴結相對于腫瘤、直腸壁、直腸系膜筋膜、血管和鄰近淋巴結的位置外，還需要特別注意淋巴結的大小和形態。最終70 個病例發現441 個淋巴結，平均每個病例6.3個淋巴結。

Yamada等[26]直接對離體標本進行MRI掃描和分析，并對觀察到的淋巴結進行影像學分析，包括信號、形態等，然后取出做病理學處理，形成對應。該研究的局限性是對甲醛水溶液固定后的標本進行成像而不是新鮮標本。但有研究顯示甲醛水溶液固定對結腸直腸壁、胃壁和食管壁T2WI 圖像的信號強度和軟組織對比度沒有實質性影響[27]，因此Yamada 等認為該研究結果可能適用于活體標本以及甲醛水溶液固定標本的高分辨率MRI。

Jensen等[28]描述并評估了一種通過軟X 射線識別結直腸癌患者組織標本中淋巴結的方法。收到標本后，在腸系膜和外膜對面切開腸道，并移除主要血管韌帶。此后，將標本切成與腸道長軸成直角的薄片（平均厚度7 mm）。將切片按近端至遠端方向編號，并在X 光片上定位及記錄哪些切片含有腫瘤。X 射線固定電流為3 mA，而電壓可在0～110 kV 范圍內變化，曝光時間為0～5 min。在X 射線膠片上淋巴結可以被識別為圓形、光滑的不透射線影，而脂肪組織呈現為均勻的背景結構。對單個切片中的淋巴結進行編號，并借助X 線片分離淋巴結。該方法有一定的局限性，對于組織結構的分辨能力不夠，一些標記為淋巴結的結構被證明是其他結構，主要是血管。此外，在淋巴結重疊和淋巴結聚集的情況下，不可能確定淋巴結的數量。該研究入組的10 例患者獲得了655 個淋巴結。

Yamada 等和Jensen 等的研究沒有涉及活體和離體標本之間的淋巴結定位，但對于以形態或信號來鑒別淋巴結性質的研究提供了一個新的思路。

2 淋巴結定位中影像與病理匹配的意義

直腸癌的預后與淋巴結是否會發生轉移關系密切，淋巴結轉移是直腸癌死亡和局部復發的主要因素[29]。術前如果能夠通過影像學方法正確診斷淋巴結轉移與否可以對直腸癌進行正確分期，針對患者的情況考慮是否要實施放化療，從而選擇對患者最有利的治療方式。雖然已有研究表明，與常規MRI相比，高分辨率MRI 可以更好評估直腸系膜內淋巴結轉移情況[30-31]，并且目前還有基于深度學習模型評價淋巴結狀態[32]，然而現在對轉移的淋巴結的準確診斷還是有很大的難度。如果能夠將影像學檢測到的與病理分離出的淋巴結實現一一對應，就能掌握直腸癌轉移淋巴結的影像學參數的準確數據，從而提高影像學診斷直腸癌轉移淋巴結的準確率。如果能夠通過充分利用影像學診斷單純依據影像表現來確定轉移的淋巴結，就可以在術前清楚地了解淋巴結轉移情況，并且是無創的，不會破壞患者的生理結構。于患者來說，可以減少其痛苦，降低風險。于醫生來說，可以減少不必要的操作，正確判斷患者的情況。

3 淋巴結匹配方法的討論

術前活體組織和術后標本上淋巴結的一一對應一直是淋巴結診斷的難點。通過相關研究我們發現，淋巴結定位主要方法可以歸納為四種：第一種是對術后離體標本使用影像學檢查建立一個中間狀態，輔助淋巴結定位。這種方法比較復雜、費時，但理論上是最準確的，特別是以MRI 掃描作為中間狀態。第二種是對術后標本進行橫斷面切片，得到和術前活體檢查相同的層面，然后依靠淋巴結的相對解剖位置進行定位。第二種種方法較第一種方法簡單，雖然沒有研究比較兩種方法有效率方面的差異性，但有研究稱使用標本MRI 掃描這一中間過程可以提高對小淋巴結的檢出率。但這兩種方法都需要保證術后標本解剖結構保持完整的管狀結構。第三種方法是根據淋巴結與腫瘤的相對位置關系進行分區，然后在術后標本相應區域內尋找淋巴結，該方法不要保證術后標本完整的管狀結構，但術前分區域相對煩瑣。第四種方法是選擇代表性淋巴結或全/無淋巴結，前者是取區域內最大淋巴結作為代表，如果最終病理為陽性則該淋巴結為惡性，反之為良性，后者是如果最終病理所有的淋巴結均為惡性，則影像上所有可見淋巴結均為惡性，反之均為良性，前者的局限性是淋巴結獲取效率低，且無法保證對應，后者的局限性是病理淋巴結全惡性的病例非常少，也無法保證獲取效率。

同時，術后標本內淋巴結的獲取過程和步驟也是一個需要討論的問題。這涉及臨床（術者）、影像科和病理科三個不同科室的醫生。有些研究中心是術者在標本切下后立即對其內的淋巴結進行尋找和定位，經過分類后送到病理科進行診斷分析。而有些研究中心則是術后將標本第一時間直接送至病理科，由病理科進行淋巴結的尋找、定位，進而診斷。筆者認為由術者進行淋巴結的尋找和定位是合理的，因為他需要對術前做出的診斷[TNM 分期、環周切緣（circumferential resection margin, CRM）等]進行驗證，其關注點要求他們做好影像和標本的淋巴結定位。而且在術中進行淋巴結定位保證了解剖學結構和MRI 掃描結果的異質性，可能會更容易、更準確。而病理科醫師可能更關注于淋巴結的檢出數量是否足夠、淋巴結的病理診斷是否準確，對于術前的影像學表現或TNM 分期、CRM 情況并不會特意關注。影像科醫生進行淋巴結定位、選擇參與點時，是選擇和術者合作在病理科處理標本之前進行定位，還是選擇和病理科合作在標本處理后，需要結合自身研究中心的實際情況進行決定。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。