動態MRI成像技術對低位直腸癌保肛術后LARS的評估價值

基金項目：河北省醫學科學研究課題計劃（20210787）

作者單位：河北省唐山市工人醫院影像中心（郵編063000）

作者簡介：顧程（1988），女，主治醫師，主要從事腹部疾病的影像診斷方面研究。E-mail：744185194@qq.com

△通信作者 E-mail：wanghaipingmr@163.com

摘要：目的 探討動態MRI成像技術在評估低位直腸癌保肛術后低位前切除綜合征（LARS）形態學及動力學變化中的研究價值。方法 前瞻性收集35例低位直腸癌保肛手術后出現LARS的患者。受試者均于術前1周和術后3個月內行盆腔常規MRI及動態MRI檢查，將常規MRI檢查作為靜息相，動態MRI檢查獲得提肛相和力排相，于3時相上測量肛直角（ARA）、恥骨聯合下緣到恥骨直腸肌直腸后壁附著點連線長度（H線）、恥骨直腸肌直腸后壁附著點到恥尾線垂直長度（M線）、恥骨直腸肌厚度、肛門內括約肌和外括約肌厚度等參數，比較患者術前與術后、中度與重度間MRI各參數的差異。結果 LARS患者術前和術后的ARA、H線長度、M線長度在提肛相最小、力排相最大、靜息相居中，術前的恥骨直腸肌和肛門內、外括約肌厚度在提肛相最大、力排相最小、靜息相居中，3時相間差異均有統計學意義（P＜0.05）；而術后的恥骨直腸肌和肛門內、外括約肌厚度的3時相間差異無統計學意義（P＞0.05）。LARS患者術后的ARA均大于術前，恥骨直腸肌厚度、肛門內括約肌厚度（靜息相和提肛相）、肛門外括約肌厚度均小于術前，差異有統計學意義（P＜0.05）。重度LARS患者術后靜息相和提肛相上的ARA大于輕度患者，術后靜息相上的肛門內括約肌厚度小于輕度患者（P＜0.05），其余指標間差異無統計學意義（P＞0.05）。結論 動態MRI檢查技術將動態圖像與定量指標相結合，可作為評估LARS的重要依據。

關鍵詞：直腸腫瘤；磁共振成像；動態MRI成像技術；低位前切除綜合征；低位直腸癌

中圖分類號：R445.2 文獻標志碼：A DOI：10.11958/20231362

The evaluation value of dynamic MRI imaging technology for LARS after anorectal

preservation surgery in low rectal cancer

GU Cheng， SHEN Xinyu， SUN Jinghua， YAN Saike， WANG Haiping△

Department of Radiology， Tangshan Gongren Hospital， Tangshan 063000， China

△Corresponding Author E-mail： wanghaipingmr@163.com

Abstract： Objective To explore the value of dynamic MRI imaging in investigate the morphologic and dynamic factors of low anterior resection syndrome （LARS） after anal preservation surgery in patients with low rectal cancer. Methods Thirty-five patients who developed LARS after anal preservation surgery for low rectal cancer were prospectively collected. Subjects were underwent routine MRI and dynamic MRI of pelvis 1 week before and 3 months after surgery respectively. Routine MRI was used as the resting phase， and dynamic MRI was used to obtain the rapture phase and forceful phase. Parameters such as anal rectus angle （ARA）， the length of the line connecting lower edge of pubic symphysis to the posterior wall attachment point of puborectal muscle （H-line）， the vertical length from posterior wall attachment point of puborectal muscle to pubococcygeal line （M-line）， thickness of puborectal muscle， and thickness of internal and external anal sphincter were measured at the three time phases. The differences between preoperative and postoperative， and moderate and severe LARS patients were compared by measuring relevant indicators. Results The preoperative and postoperative ARA， H-line length and M-line length of LARS patients were the smallest in the rapture phase， the largest in the forceful phase， and the middle in the resting phase. The postoperative thickness of puborectalis muscle and internal and external anal sphincter were the largest in the rapture phase， the smallest in the forceful phase， and the middle in the resting phase. There were significant differences between the three phases （P＜0.05）. There were no significant differences between the three phases of postoperative puborectalis muscle thickness and internal and external sphincter thickness （P＞0.05）. The postoperative ARA was greater than preoperative ARA in LARS patients， and the thickness of puborectalis muscle， the internal anal sphincter （resting phase and rapture phase）， and the external anal sphincter were smaller than preoperative ARA， and the differences were statistically significant （P＜0.05）. The ARA in resting phase and rapture phase was greater in patients with severe LARS than that of patients with mild LARS， and the thickness of internal anal sphincter in resting phase was less in patients with severe LARS than that of patients with mild LARS （P＜0.05）. However， the differences between the other indicators were not statistically significant （P＞0.05）. Conclusion Dynamic MRI examination technology combines dynamic images with quantitative indicators can be used as an important evaluation basis for LARS patients.

Key words： rectal neoplasms; magnetic resonance imaging; dynamic MRI imaging; low anterior resection syndrome; low rectal cancer

直腸癌是常見的消化道惡性腫瘤，中華醫學會外科分會結直腸外科學組“中國結直腸癌手術病例登記數據庫”2022年度報告顯示，自2018年3月至2022年10月收集的83 063例結直腸癌手術中，直腸癌占57.6%，其中低位直腸癌（low rectal cancer，LRC）占直腸癌的50.0%［1］。LRC即腫瘤下緣距直腸末端5 cm以下的直腸癌，通常手術難度大，術后生活質量較差。為提高術后的生活質量，越來越多的臨床醫生和患者選擇保肛手術。但術后80%以上的患者將面臨便頻、便急、大便排空障礙，甚至肛門失禁等問題，即低位前切除綜合征（low anterior resection syndrome，LARS）［2］。LARS癥狀通常在早期較重，雖可在術后1～2年內逐漸緩解，仍有較多患者術后需要進行生物反饋等治療來恢復控便功能［3］。因此，對術后LARS患者肛門直腸功能的評估及療效的監測正逐漸成為臨床關注的問題。目前較為先進的評估肛門直腸功能的檢查方法有新型三維高分辨率肛門直腸測壓法、CT或MR排糞造影檢查等，但技術復雜、費用較高，未廣泛應用于臨床。動態MRI（dynamic magnetic resonance imaging，D-MRI）檢查可動態、全面評估盆底功能變化，近年來多用于產后壓力性尿失禁等領域［4］，較少應用于低位直腸癌的術后評估。本研究利用D-MRI采集患者模擬排便時的動態影像，從形態學和動力學角度分析LARS的發生機制及盆底結構變化，為臨床提供客觀、可重復、全面的影像學依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性收集2021年4月—2023年1月唐山市工人醫院肛腸科經腸鏡活檢首次確診為LRC，并擇期同時行右下腹造瘺和保肛手術的患者。排除標準：（1）合并有其他盆腔腫瘤。（2）近1年內曾行其他腹盆部手術。（3）術前行新輔助放化療。（4）有幽閉恐懼癥或體內有金屬異物禁行MRI檢查。（5）有便秘、炎癥性腸病、腸易激綜合征等長期慢性病。（6）曾有腰椎手術或脊髓損傷。共篩選出42例患者。所有患者在手術前1周和術后3個月行常規盆腔MRI和動態MRI檢查。采用LARS評分表［5-6］對復查患者進行評分，根據得分分為無癥狀（0～20 分）、輕度（21～29 分）和重度（30～42 分）3 個等級，42例患者中篩選出有輕度和重度LARS的患者35例，其中男18例，女17例，年齡36～73歲，平均（60.31±7.95）歲。輕度LARS患者24例，LARS得分21～29分，平均（24.38±3.47）分；重度LARS患者11例，LARS得分35～39分，平均（36.82±1.40）分。本研究經唐山市工人醫院倫理委員會批準（倫理號GRYY-LL-2020-43），所有患者簽署知情同意書。

1.2 檢查方法 采用Siemens MAGNETOM Skyra 3.0 T超導型磁共振成像設備，并在盆腔部放置Siemens 8通道相控陣表面線圈。檢查前訓練受檢者做提肛和模擬排便動作，檢查采用快速自旋回波（turbo spin echo，TSE）序列非脂肪抑制技術，先采集常規盆腔MRI序列，然后采集動態MRI序列，見表1。動態MRI序列包括：提肛相和力排相TSE T2WI矢狀位，掃描時間約14 s；提肛相和力排相TSE T2WI軸位，掃描時間約21 s，每個序列掃描結束后均放松30 s再進行下一序列掃描。

1.3 圖像處理 將MRI圖像傳輸至醫學圖像存儲與傳輸系統（picture archiving and communication system，PACS），由2名副主任醫師以上的影像診斷醫師采用雙盲法分析圖像。將常規MRI檢查作為靜息相，動態MRI檢查獲得提肛相和力排相，于3時相上測量肛直角（anal rectus angle，ARA）、恥骨聯合下緣到恥骨直腸肌直腸后壁附著點連線長度（H線）、恥骨直腸肌直腸后壁附著點到恥尾線（pubococcygeal line，PCL）垂直長度（M線）、恥骨直腸肌厚度、肛門內括約肌和外括約肌厚度，于肌組織最厚處測量3次取平均值，見圖1。lt;C：＼Users＼Lenovo＼Desktop＼修改備用＼責編＼2024年-6期＼Image＼image1_15.pnggt;lt;C：＼Users＼Lenovo＼Desktop＼修改備用＼責編＼2024年-6期＼Image＼image2_23.pnggt;lt;C：＼Users＼Lenovo＼Desktop＼修改備用＼責編＼2024年-6期＼Image＼image3_17.pnggt;[Fig.1 Measurement of MRI image indices

圖1 MRI圖像各指標測量方法]

1.4 統計學方法 采用SPSS 26.0軟件進行數據分析，符合正態分布的計量資料用[x] ±s表示。LARS患者術前和術后的MRI各指標3時相間比較采用單因素方差分析，組間多重比較采用LSD-t檢驗。LARS患者術前與術后的比較采用配對t檢驗。術后中度與重度LARS患者的比較采用獨立樣本t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 LARS患者術前MRI各指標3時相間比較 35例LARS患者有26例（74.29%）行全直腸系膜切除術、5例（14.29%）行超低位前切除術、4例（11.43%）行直腸癌括約肌間切除術，腫瘤距齒狀線距離為1.5～5.5 cm，平均（3.82±1.13）cm。術前ARA、H線長度、M線長度在3時相上均表現為提肛相最小，力排相最大，靜息相居中；而恥骨直腸肌厚度、肛門內外括約肌厚度在3時相上表現為提肛相最大，力排相最小，靜息相居中；以上各指標符合正常生理規律，且3時相間差異均有統計學意義（P＜0.05），見表2。

2.2 LARS患者術后MRI各指標3時相間比較 35例LARS患者術后ARA、H線長度、M線長度在3時相上表現為提肛相最小，力排相最大，靜息相居中，且3時相間差異均有統計學意義（P＜0.05）。肛門內括約肌厚度于提肛相最大，力排相最小，靜息相居中，雖符合正常生理規律，但3時相間差異無統計學意義。而恥骨直腸肌厚度和肛門外括約肌厚度則于提肛相最大，靜息相最小，力排相居中，不僅不符合正常生理規律，且3時相間差異無統計學意義，見表2。

2.3 LARS患者MRI各指標術前和術后比較 35例LARS患者術后的ARA均大于術前，恥骨直腸肌厚度、肛門內外括約肌厚度均小于術前，治療前后3時相ARA、恥骨直腸肌厚度、肛門外括約肌厚度和靜息相、提肛相上的肛門內括約肌厚度間差異有統計學意義（P＜0.05）。但治療前后3時相H線長度、M線長度和力排相肛門內括約肌厚度間差異無統計學意義，見表2。

2.4 術后輕度與重度LARS患者的比較 術后重度組靜息相和提肛相上的ARA大于輕度組，靜息相上的肛門內括約肌厚度小于輕度組，且差異有統計學意義（P＜0.05），其余指標差異無統計學意義，見表3。

3 討論

LARS發生的機制是多重且復雜的，需要從術前、術中和術后3個階段對其影響因素進行分析。喬新華等［7］提出高齡、原發腫瘤病史、術前新輔助放化療等與術后LARS的發生有關。既往研究表明，腫瘤位置是LARS發生的主要影響因素之一，腫瘤位置越低風險越高，主要原因可能是腫瘤位置低，直腸中下段手術切除部分大，吻合口水平低至肛門直腸環，容易損傷肛門內外括約肌等結構，造成肛管靜息壓下降，殘余直腸儲備能力降低，且術中易損傷盆底神經叢，引起控便感覺功能減退，若術后并發吻合口瘺導致盆腔感染或神經炎，周圍組織形成纖維瘢痕，也會降低直腸順應性［8-10］。本研究結果發現，LARS患者術后3時相上的ARA均大于術前，恥骨直腸肌和內、外括約肌厚度均小于術前，可見術后的恥骨直腸肌和內、外括約肌變薄，且收縮控便功能減低，從直接及間接的角度均說明了手術過程中很可能損傷了盆底肌群和盆底神經叢，以致患者提肛時肌組織不能充分收縮，從而減弱了肛門、直腸的控便能力。另外，本研究中LARS患者術前各測量指標均符合正常生理變化規律，且3時相間差異有統計學意義。但術后恥骨直腸肌和內、外括約肌厚度的3時相間差異無統計學意義，且靜息相恥骨直腸肌和外括約肌厚度小于力排相，與正常生理變化規律不符，也說明術后的肌組織功能較術前有所減低。

以往臨床上通常將患者自身的感受作為對低位直腸癌術后排便功能評估的“金標準”。本研究采用LARS評分法，在患者保肛術后3個月進行評估。因LARS早期癥狀明顯且患者通常在術后3個月擬行右下腹造瘺還納術，在此時復查和評估既節約了患者的時間和經濟成本，又不延誤后續治療。本研究結果顯示，輕度和重度LARS患者術后3時相大多數MRI指標差異無統計學意義。這可能是因為以患者自身感受進行評估存在嚴重的主觀性，以致臨床表現和影像學檢查結果一致性較差，因此僅通過LARS評分評估患者的排便功能并不全面，且無法對LARS的形態學及動力學相關因素進行準確分析。評估肛門直腸功能的非影像學檢查有神經電生理檢測法等，更有學者嘗試研究降鈣素基因相關肽和膽堿酯酶等指標與功能性排便障礙的相關性［11］。目前評估排便功能常用的影像學檢查方法是X線排糞造影，但該檢查分辨率低，且無法顯示盆腔解剖結構，為彌補這一缺點，許多研究者嘗試應用CT排糞造影或MRI排糞造影檢查來解決，但因成本和技術問題，未能廣泛應用于臨床［12］。近年來，新型的三維高分辨率肛門直腸測壓法被認為是較為可靠的評估肛門直腸功能的檢查，其通過壓力傳感器將定量指標與壓力形態圖相結合，直觀顯示肛腸肌的運動，常用于肛腸疾病或產后等盆底肌群功能的評估［13-14］，但也存在不能直接觀測盆底肌群形態結構變化的缺點。本研究嘗試應用動態MRI檢查，在不使用對比劑的情況下，展示盆底肌群功能和盆底松弛嚴重程度。雖然動態MRI成像技術鮮少應用于低位直腸癌術后肛門直腸功能的評價，但近年來被廣泛應用于婦女產后盆底功能障礙的診斷［15-16］。本研究發現，低位直腸癌保肛術后肛門直腸環結構及功能受損是術后出現LARS癥狀的重要原因之一，這與國內外相關研究結果較為一致［17-18］，說明動態MRI檢查可作為診斷盆底功能障礙的先行方法。

本研究仍存在一定的局限性，患者術前和術后的力排相內括約肌厚度差異無統計學意義，這可能與樣本量較小有關。另外，在輕度與重度LARS患者的對比研究中僅比較了術后動態MRI相關指標，在今后的研究中將繼續擴大樣本量，深入探討手術方式、腫瘤分期、吻合口位置等因素與LARS分級的相關性。

綜上所述，本研究通過動態MRI檢查技術闡釋了LARS的發生與術中恥骨直腸肌和肛門內、外括約肌的損傷有關。動態MRI檢查技術不僅可以直接觀察盆底肌群的功能變化，還可測量多項定量指標，為低位直腸癌保肛術后LARS的評估提供了新思路。

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（2023-09-07收稿 2023-12-05修回）

（本文編輯 李國琪）