多層螺旋CT和MRI對結(jié)腸癌術(shù)前評估的研究進展

劉麗麗 李詠梅

結(jié)腸癌是消化道常見惡性腫瘤，發(fā)病率居胃腸道腫瘤的第三位，隨著飲食結(jié)構(gòu)及生活環(huán)境的改變，其發(fā)病率逐年上升，并呈年輕化趨勢[1]，結(jié)腸癌的發(fā)病原因尚未明確，手術(shù)治療仍是最佳選擇。準(zhǔn)確的術(shù)前評估對于判斷手術(shù)指征[2]、制訂手術(shù)或新輔助治療方案[3]、提高手術(shù)質(zhì)量非常重要。多層螺旋CT（MSCT）和MRI能夠無創(chuàng)而敏感地對結(jié)腸癌患者進行術(shù)前評估，本文對此作一綜述。

1 概述

結(jié)腸壁分為黏膜層、黏膜下層、肌層及外膜（在盲腸、橫結(jié)腸、乙狀結(jié)腸為漿膜；在升結(jié)腸與降結(jié)腸的前壁為漿膜，后壁為纖維膜）。結(jié)腸癌好發(fā)于乙狀結(jié)腸，大體形態(tài)分為增生型、浸潤型及潰瘍型；鏡下組織學(xué)類型有管狀腺癌、黏液腺癌、乳頭狀腺癌、印戒細胞癌、未分化癌、鱗狀細胞癌、腺鱗癌及類癌，以高分化管狀腺癌最多見。

結(jié)腸癌患者早期多無明顯癥狀，臨床表現(xiàn)與腫瘤的部位和大小有關(guān)。結(jié)腸癌治療所面臨的問題主要是局部復(fù)發(fā)及遠處轉(zhuǎn)移，術(shù)前準(zhǔn)確評估可以從眾多治療方法中選擇最佳方案，影像學(xué)診斷在明確結(jié)腸癌的診斷、確定治療方法、選擇手術(shù)方式及監(jiān)測預(yù)后等方面均有重要作用。目前診斷結(jié)腸癌的檢查方法主要有纖維結(jié)腸鏡、結(jié)腸氣鋇雙重對比造影、結(jié)腸癌相關(guān)基因產(chǎn)物及腫瘤標(biāo)志物的檢測、超聲內(nèi)鏡、CT、MRI和正電子發(fā)射體層攝影（PET）等。

2 MSCT在結(jié)腸癌中的應(yīng)用

MSCT掃描速度快，可以明顯減少呼吸及腸道蠕動影，對判斷惡性腫瘤的形態(tài)、大小、部位、侵及范圍、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠處轉(zhuǎn)移有很多優(yōu)勢，已經(jīng)成為結(jié)腸癌術(shù)前評估的重要檢查方法[4]。MSCT診斷結(jié)直腸癌的準(zhǔn)確度、敏感度和特異度分別為86%、87%和88%[5]，檢查方法包括平掃、增強、CT結(jié)腸鏡及灌注成像等。MSCT檢查可以同時獲得結(jié)腸癌大體病理類型、漿膜及鄰近器官受侵等多種征象。在原發(fā)腫瘤分期方面，MSCT在評估局部和周圍臟器侵犯方面有一定的優(yōu)勢，但不能區(qū)分是侵及黏膜下層還是肌層。MSCT對原發(fā)腫瘤分期的準(zhǔn)確度為71%～88%，對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的判定仍主要依靠淋巴結(jié)大小[6]。目前MSCT分期標(biāo)準(zhǔn)[7]將直徑＞8 mm視為轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)，約60%的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)直徑＜5 mm，故容易漏檢較小的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)。雖然MSCT對判斷較小的淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移及腸壁浸潤深度有局限性，但是對臨床影響最大的是遠處轉(zhuǎn)移分期。肝臟是結(jié)腸癌最常見的轉(zhuǎn)移部位，但結(jié)腸癌并不僅局限于肝臟，還可以轉(zhuǎn)移到鄰近器官，如十二指腸、胰頭、腹壁及腹膜等[8]。

MSCT作為檢查腸道病變的一種無創(chuàng)性方法，不僅可以對腸道病變做出較準(zhǔn)確的定位和定性診斷，多平面重組圖像也可以從多平面、多角度整體觀察病變的解剖關(guān)系，對術(shù)前評估有重要意義[9]。常用的圖像后處理方法有CT仿真結(jié)腸鏡（CT virtual colonoscopy, CTVC）、容積再現(xiàn)（VR）及多平面重組（MPR）技術(shù)。CTVC應(yīng)用導(dǎo)航技術(shù)、VR技術(shù)模擬了常規(guī)結(jié)腸鏡下腸腔內(nèi)的解剖結(jié)構(gòu)，可以觀察到突向腸腔內(nèi)的細小病變，從不同的角度顯示病灶的大小，具有立體直觀的效果。MPR不僅可以觀察結(jié)腸腫物與正常結(jié)腸壁的分界、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況[10]，還可以明確結(jié)腸腫塊是否突出漿膜外，有助于進行原發(fā)腫瘤分期。CTVC診斷結(jié)直腸癌的敏感度為100%[11]。

隨著CT后處理軟件的不斷發(fā)展及活體微血管成像技術(shù)的日益成熟，MSCT灌注成像（MSCTP）成為近年研究的熱點之一。MSCTP是一種功能成像技術(shù)，指注射對比劑后對選定層面進行動態(tài)掃描，獲得該層面內(nèi)每一個像素的時間-密度曲線，得到組織血流動力學(xué)信息，從而評估器官組織的血液灌注[12]。灌注參數(shù)包括血流量（BF）、血液容量（BV）、毛細血管表面滲透性（PS）等。BF和BV值可以反映腫瘤新生血管的數(shù)量，腫瘤組織的BF、BV值明顯高于正常肌肉組織。腫瘤新生血管基底膜多不完整，可以通過PS值進行比較。微血管密度是衡量腫瘤新生血管生成的標(biāo)準(zhǔn)，組織強化程度與微血管密度有很大關(guān)系，周邊BF值較中心高[13]，可以間接反映微血管密度。然而腫瘤新生血管過程中會出現(xiàn)一部分無功能血管，而且MSCTP掃描需要精確地獲取增強時感興趣區(qū)的數(shù)據(jù)和偽影的控制，MSCTP在評價結(jié)腸癌血管生成方面還需進一步研究[14]。

3 MRI在結(jié)腸癌中的應(yīng)用

3.1 常規(guī)MRI序列在結(jié)腸癌中的應(yīng)用 結(jié)腸癌的分期主要取決于腫塊對腸壁的侵犯程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠處轉(zhuǎn)移情況。由于MRI無電離輻射，并且近幾年MRI設(shè)備的更新、多參數(shù)的優(yōu)化及各種線圈的應(yīng)用，使得MRI在結(jié)腸癌術(shù)前評估方面具有獨特的優(yōu)勢。T2WI有利于顯示腸壁各層解剖結(jié)構(gòu)及腫瘤侵犯深度；T1WI有助于增加癌腫與鄰近脂肪結(jié)構(gòu)的對比度，對判斷腫瘤是否向外侵犯價值較大。T1期，T2WI顯示高信號的黏膜下層與相對低信號的癌腫之間界限模糊；T2期，增強T1WI表現(xiàn)為腫瘤明顯強化，而固有肌層無明顯強化；T3期，顯示相對低信號的腫瘤突破腸壁，與周圍脂肪界限不清；T4期，表現(xiàn)為相對低信號的腫瘤與周圍臟器的脂肪間隙模糊[15]。

磁共振結(jié)腸成像（magnetic resonance colonography, MRC）作為一種無創(chuàng)檢查，得到了臨床認可[16]，它通過攝取對比劑增加腸道的信號對比。然而由于技術(shù)等的限制，MRC尚未得到廣泛應(yīng)用。磁共振仿真結(jié)腸鏡（magnetic resonance virtual colonoscopy, MRVC）是一種能夠模擬光學(xué)內(nèi)鏡，獲得三維結(jié)腸解剖及病理解剖學(xué)圖像的一種無創(chuàng)性檢查放法。采用仿真內(nèi)鏡、表面陰影成像及容積再現(xiàn)等技術(shù)獲得圖像，結(jié)合常規(guī)MRI序列可以顯示腸腔內(nèi)外及向周圍的侵犯情況，有助于確定腫瘤分期。MRVC診斷結(jié)腸癌的敏感度達97.4%，與電子光學(xué)結(jié)腸鏡的敏感度（89.5%）比較無顯著差異[17]。

3.2 動態(tài)增強MRI在結(jié)腸癌中的應(yīng)用 腫瘤發(fā)展與血管再生密切相關(guān)[18]，而實時成像可以很好地展現(xiàn)這種關(guān)系。實時成像包括熒光蛋白成像、動態(tài)增強MRI（dynamic contrast enhanced MRI, DCE-MRI）等，DCE-MRI是通過注射對比劑評價組織和腫瘤血管的一種功能成像方法，在DCE-MRI中，T1WI通過信號強度的變化分析對比劑濃度的變化，對腫瘤的血流信息進行定量分析；T2WI利用對比劑通過毛細血管床時磁場不均勻?qū)е轮車M織信號強度減低，反映血容量和灌注情況[18]。DCE-MRI可以檢測到腫瘤的血液容積高于正常組織，硒化合物治療結(jié)腸癌后血管生成減少，但目前僅限于動物模型研究[19]。部分結(jié)腸癌患者術(shù)前需行放化療，放療后會發(fā)生水腫、炎癥、纖維化和壞死等并發(fā)癥，使得術(shù)前再分期準(zhǔn)確性降低，DCE-MRI可以提高術(shù)前再分期的準(zhǔn)確性[20]。3.3 擴散加權(quán)成像（DWI）在結(jié)腸癌中的應(yīng)用 DWI是一種功能成像技術(shù)，DWI是在常規(guī)掃描中加入對稱的擴散敏感脈沖，使在施加梯度場方向的水分子活躍，可以了解活體水分子的運動狀況[21]，由此獲得的圖像對比度實際反映了組織中細胞膜、生物大分子及纖維對水分子隨機運動的限制[22]。通常用表觀擴散系數(shù)（ADC）來描述活體組織水分子的擴散。ADC值增大，代表水分子擴散增加，DWI圖像上呈現(xiàn)低信號；ADC值減小，代表水分子擴散受限，DWI呈現(xiàn)高信號。b值即擴散敏感系數(shù)，反映了DWI對分子擴散運動的敏感性。b值越大，擴散權(quán)重就越大，對水分子的擴散運動越敏感，并引起較大的信號下降，但會使圖像信噪比降低；b值越小，圖像的擴散權(quán)重越小，DWI的敏感性就會降低。b值取500～1000 s/mm2時顯示效果較佳[23]。

背景抑制體部磁共振擴散加權(quán)成像（diffusion weighted whole body imaging background body signal suppression,DWIBS）是一種較新的成像技術(shù)，能夠在自由呼吸下迅速采集全身范圍的薄層掃描，無需呼吸門控及注射對比劑，掃描得到的擴散圖像經(jīng)Functool軟件后處理可以得到最大密度投影和類PET圖像，采用STIR序列抑制脂肪、肌肉、肝臟及腎臟等背景信號，顯示病變部位的擴散對比度，提高病變的檢出率。DWIBS對結(jié)直腸癌原發(fā)灶檢出的敏感度達100%，特異度為89%，診斷準(zhǔn)確率為96%[24]。DWIBS還可以通過ADC定量分析和診斷腫瘤，腫瘤ADC值較正常腸壁小。結(jié)腸癌的骨轉(zhuǎn)移檢測方法有多種，SPECT一直被認為是篩選全身骨轉(zhuǎn)移的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但時間較長，而且當(dāng)骨骼有陳舊性骨折或退行性改變時可產(chǎn)生假陽性結(jié)果，另外，MSCT全身骨掃描可增加輻射量。PET的功能性成像與CT的解剖定位聯(lián)合提高了診斷及定位的準(zhǔn)確性，但其檢查費用昂貴。MRI對骨髓有良好的對比度和較高的軟組織分辨率，因此可以早期發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶[25]。由于淋巴結(jié)內(nèi)腫瘤細胞核大漿少，細胞外間隙減小，影響水分子的擴散運動，所以DWIBS對轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)較為敏感[26]。DWIBS顯示的淋巴結(jié)短軸橫徑多≥0.5 cm，增大的淋巴結(jié)多位于腫瘤周圍的脂肪間隙內(nèi)。與病理證實的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)比較，準(zhǔn)確度可達89.3%，DWIBS除可以在術(shù)前對結(jié)腸癌進行診斷外，還可以通過病灶容積測定評價治療效果[27]。

MRI對結(jié)腸癌術(shù)前分期較敏感，對原發(fā)腫瘤分期的敏感度可達92.45%，DWI對淋巴結(jié)的分期與病理學(xué)結(jié)果比較具有中等相關(guān)性[28]，但是術(shù)前腸道準(zhǔn)備相對嚴格，掃描時間較長，而且對呼吸及腸道蠕動等生理偽影較敏感，不能耐受者圖像質(zhì)量會降低[29]。因此，MRI很多成像技術(shù)并未廣泛應(yīng)用于臨床檢查。

總之，準(zhǔn)確的影像分期、最佳的手術(shù)方式、精確的病理組織評定、系統(tǒng)的術(shù)前及術(shù)后輔助治療是目前結(jié)腸癌治療的重要影響因素[30]。隨著CT和MRI新序列和定量功能MRI技術(shù)的發(fā)展，結(jié)腸癌的早期診斷水平得到了很大的提高。

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