直腸癌新輔助放化療影像學(xué)療效評價現(xiàn)狀及展望

郝雅靜,邢 軍,任基偉(綜述)，靳宏星※(審校)

(1.山西醫(yī)科大學(xué)影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)系，太原 030001； 2.山西省腫瘤醫(yī)院MR/CT室，太原 030013)

直腸癌是常見的消化道惡性腫瘤之一，且近年來發(fā)病率呈上升趨勢[1]。在過去的二十幾年中，通過新輔助放化療的引入、更完善的影像成像技術(shù)以及全直腸系膜切除術(shù)的推廣等多學(xué)科綜合治療手段的應(yīng)用，逐漸改進了直腸癌治療策略，提高了保肛率,降低了局部復(fù)發(fā)率并延長了患者的生存期[2-3]。2008年的美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)腫瘤診治指南明確提出，針對Ⅱ期(T≥3)、Ⅲ期(N≥1)直腸癌病例需選擇同步術(shù)前新輔助放化療,除非患者發(fā)生出血、梗阻等并發(fā)癥或存在新輔助治療的禁忌證,否則均不應(yīng)首選手術(shù)治療[4]。近年來，隨著新輔助放化療的不斷發(fā)展，可靠的評價手段和評價標準日益受到臨床醫(yī)師和學(xué)者的關(guān)注。美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)腫瘤診治指南推薦將直腸腔內(nèi)超聲檢查(endorectal ultrasonography，EUS)、直腸內(nèi)或盆腔磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)以及胸腹盆腔計算機斷層掃描(computed tomography，CT)作為直腸癌術(shù)前分期的評價手段[4]。而正電子發(fā)射斷層掃描/計算機斷層掃描(positron emission computerized tomography/computed tomography，PET/CT)也被越來越多地應(yīng)用于直腸癌術(shù)前評估。然而，由于新輔助放化療導(dǎo)致直腸腫瘤和周圍結(jié)構(gòu)發(fā)生纖維化、壞死等病理反應(yīng)，使得目前的影像評價方法對腫瘤再分期的準確率下降[5]。

1 EUS

EUS可顯示直腸壁的5層結(jié)構(gòu)，能夠準確地反映直腸腫瘤的浸潤深度和范圍；高分辨超聲探頭可以準確地診斷T1～2期直腸癌，甚至可以分辨SM1、SM2、SM3期腫瘤；EUS還可顯示直腸腔外一定深度范圍內(nèi)有無腫大淋巴結(jié)，并通過觀察淋巴結(jié)的大小、形態(tài)以及回聲等鑒別其良惡性[5]。Garcia-Aguilar等[6]研究發(fā)現(xiàn)，EUS對直腸癌術(shù)前T分期總的準確率是69%,而分期過高發(fā)生率為18%，分期過低發(fā)生率為13%；N分期的準確率是64%,分期過高發(fā)生率為25%,分期過低發(fā)生率為11%。然而，由于直腸腔內(nèi)探頭不能準確顯示直腸系膜和腹膜結(jié)構(gòu)，使得EUS不能為晚期直腸癌患者提供準確的環(huán)周切緣術(shù)前評估；此外，由于新輔助放化療導(dǎo)致的腫瘤變性、壞死及纖維化的形成等病理改變，干擾了超聲圖像的識別，從而使EUS在直腸癌新輔助放化療后再分期的準確率下降，并主要存在著T分期過度的情況[5,7]。Vanagunas等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在直腸癌新輔助放化療后，T分期總的準確率僅為48%，分期過高發(fā)生率為38%，分期過低發(fā)生率為14%；N分期的準確率EUS是77%；該研究對完全病理緩解的評價效果欠佳，完全病理緩解的準確率約為63%，其余均被過度分期。同時，EUS評估的準確率與操作者的經(jīng)驗及技術(shù)有很大關(guān)系，且當腫瘤位置過高或晚期腫瘤出血壞死造成腸腔狹窄，EUS則無法探查，而限制了其使用；為了提高EUS直腸癌新輔助治療后再分期的準確率，可以采用EUS的新技術(shù)，如彈性成像技術(shù)或聯(lián)合其他影像學(xué)檢查手段[7]。有文獻報道，EUS彈性成像技術(shù)對T4期直腸癌術(shù)前分期的準確率優(yōu)于常規(guī)EUS[9]，但目前對于EUS彈性成像技術(shù)判斷直腸癌新輔助治療后再分期的準確率還需進一步研究。

2 CT

CT由于其密度分辨率高、斷面解剖關(guān)系顯示清楚、較快的掃描速度以及對操作者依賴性小等優(yōu)點，使其對直腸癌的定性診斷很有幫助，可以顯示腫瘤的形態(tài)、大小、生長方式，判定腫瘤是否穿透腸壁、鄰近器官的受侵、并發(fā)癥的有無、淋巴結(jié)和遠處轉(zhuǎn)移情況等。隨著多層螺旋CT的出現(xiàn)以及CT灌注軟件的開發(fā)，目前廣泛應(yīng)用多層螺旋CT增強掃描，可提高腫瘤與正常組織間的對比，有助于提高T分期的準確率，但難以檢出較小的淋巴結(jié)。Kim等[10]研究發(fā)現(xiàn)，CT對直腸癌術(shù)前T分期總的準確率是62.5%,而分期過高發(fā)生率為17.4%，分期過低發(fā)生率為17.4%；N分期的準確率是56.5%。隨著多層螺旋CT后處理技術(shù)的不斷發(fā)展，實體腫瘤療效評價標準，將“可評價病變”改為“可測量病變”，強調(diào)CT/MRI是客觀測量病變的手段；將病灶分為靶病灶和非靶病灶，將病灶長短徑乘積測量改為靶病灶直徑測量,即由二維測量法改為一維測量法[11]。目前，國內(nèi)常用直腸癌對應(yīng)的管壁厚度作為診斷新輔助化療療效的影像指標。也有部分文獻報道，應(yīng)用多層螺旋CT沿病變長軸的曲面重建影像測量病變長徑評價新輔助放化療療效[12]。Huh等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在直腸癌放化療后T分期總的準確率僅為46.3%，分期過高發(fā)生率為35.0%，分期過低發(fā)生率為18.7%；N分期的準確率是70.0%，分期過高發(fā)生率為19.7%，分期過低發(fā)生率為9.9%；靈敏度為56.2%，特異度為47.5%；同時該研究還發(fā)現(xiàn)，CT更容易對T3期腫瘤分期過度，對T2期腫瘤分期過低。近年來，隨著CT成像技術(shù)的不斷發(fā)展，以單源瞬時KVp切換為核心技術(shù)的能譜CT逐漸應(yīng)用于臨床中；相較于常規(guī)CT，能譜CT具有包括超高清晰成像、低劑量成像、能譜成像以及動態(tài) 500排成像等優(yōu)勢，使其可以更加全面地反映被檢組織的特性及其功能狀態(tài)，從而更進一步提高對疾病診斷的準確率[14]。然而，可能由于能譜CT應(yīng)用于臨床的時間尚短等原因，目前國內(nèi)外還沒有關(guān)于運用能譜CT評價直腸癌新輔助放化療療效的相關(guān)報道。能譜CT作為一項嶄新的成像技術(shù)，還有待于在未來的各個領(lǐng)域進行更進一步地研究。

3 MRI

MRI具有多平面成像、較高的軟組織分辨率以及無創(chuàng)等特點，可清晰地顯示腫瘤及直腸周圍組織的解剖結(jié)構(gòu)，能夠準確地評估腫瘤與直腸周圍筋膜、肛門及雙側(cè)肛提肌等鄰近組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系，是目前直腸癌術(shù)前分期及術(shù)后療效評估的重要影像學(xué)手段。隨著高場強磁共振技術(shù)的不斷發(fā)展，高場強MRI具有更高的空間分辨率，可以提供更精細的組織對比圖像，從而提高了腫瘤T分期的準確率。Chun等[15]研究表明，高場3.0T-MRI診斷直腸癌對是否存在固有肌層侵犯的靈敏度為100.0%、特異度為66.7%；對周圍組織是否存在侵犯的靈敏度為91.1%、特異度為92.6%；而對判斷是否發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的靈敏度為63.6%，特異度為92.3%。由此看出，雖然高分辨MRI能顯示2～3 mm的小淋巴結(jié)，但是仍然很難判斷其是否為轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)。Al-Sukhni等[16]研究表明,MRI對判斷環(huán)周切緣是否陽性有很高的準確率；然而，由于新輔助放化療后腫瘤發(fā)生的病理變化及可能出現(xiàn)陰性淋巴結(jié)發(fā)生纖維化等結(jié)構(gòu)變化，使再分期的準確率下降。有些學(xué)者報道，新輔助化療后T分期的準確率僅為50%，靈敏度與特異度分別為100%和35%，N分期的準確率為65%[17]；對判斷環(huán)周切緣是否陽性的準確率為85%[18]。動態(tài)增強磁共振技術(shù)是用來評價直腸癌術(shù)前分期及療效評價的重要手段。有文獻報道，MRI增強掃描可提高直腸癌分期的準確率[19]。Zhang等[20]報道，3D動態(tài)增強掃描對直腸癌T分期的準確率是92.1%；但由于新輔助放化療導(dǎo)致腫瘤體積縮小、周圍炎性反應(yīng)及壞死的影響，T2加權(quán)成像很難區(qū)分腫瘤組織及放療后水腫的腸壁等，使直腸癌接受新輔助化療后再分期的準確率下降。有文獻報道，動態(tài)增強磁共振技術(shù)顯示腫瘤在早期、中期強化較明顯，而周圍炎性組織及纖維化等在晚期強化較明顯，通過鑒別強化時期的不同來鑒別腫瘤及纖維化、炎性組織，從而提高再分期的準確率；但該研究還發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)性淋巴結(jié)與癌性淋巴結(jié)的直徑與數(shù)目均有重疊，故動態(tài)增強磁共振對進一步提高N分期準確率還處于探索階段[21]。磁共振擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)技術(shù)，是對組織結(jié)構(gòu)微觀水平的反映；是通過水分子的布朗運動為組織成像，其能提供關(guān)于腫瘤病理變化、血管通透性、細胞完整性及水分子彌散運動等方面的信息；是反映活體彌散現(xiàn)象及組織微灌注的成像技術(shù)[22]。DWI技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于評價顱腦病變(如急性腦梗死等)。隨著MRI快速成像技術(shù)的應(yīng)用，尤其是平面回波成像技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，盡可能地消除呼吸運動偽影，使DWI成像技術(shù)逐漸應(yīng)用于診斷盆腹部腫瘤性病變。DWI的定量參數(shù)即表觀彌散系數(shù)，可用于反映組織內(nèi)水分子的彌散程度[22]。直腸癌腫瘤組織與正常組織相比，由于其細胞密度高、細胞間隙小等因素，妨礙了自由水分子的運動，故在DWI高于正常腸壁的高信號時，也會使表觀彌散系數(shù)下降；在T2加權(quán)成像常規(guī)序列的基礎(chǔ)上，結(jié)合DWI序列可以顯著提高直腸癌診斷的準確率[23]。有文獻報道，在直腸癌新輔助治療前，腫瘤降期組的表觀彌散系數(shù)明顯低于未降期組，且新輔助治療第1周可作為有效的時間監(jiān)測點[24]。但就目前而言，根據(jù)表觀彌散系數(shù)值預(yù)測新輔助治療效果還沒有形成標準化的診斷方法，還需今后進一步研究探討。

4 PET/CT

PET/CT是通過向體內(nèi)注射示蹤劑來反映人體代謝功能，同時實現(xiàn)功能顯像與形態(tài)顯像的新型顯像技術(shù)。大多數(shù)臨床腫瘤顯像研究使用的示蹤劑是氟[18F]標記的氟代脫氧葡萄糖。PET/CT作為局部進展期直腸癌術(shù)前評價的一種新手段，主要是對腫瘤的N分期及M分期進行評價；而準確術(shù)前分期對確定是否手術(shù)以及確定手術(shù)的方式非常重要；PET/CT通過其對腫瘤原發(fā)病灶和轉(zhuǎn)移灶檢測具有的高度準確率、特異度和靈敏度，改變了20%～30%患者由常規(guī)方法確定的TNM分期[25]。對于接受新輔助放化療后的直腸癌患者，PET/CT通過觀察殘余腫瘤的代謝活動，評定腫瘤的治療后改變[26]。但是對于在治療后行檢查的間隔時間、療效評價的參數(shù)以及定量測量療效的標準等，目前還沒有達成一致。由于腫瘤放化療后組織的炎性反應(yīng)使氟代脫氧葡萄糖在結(jié)束治療后幾個月仍然可以持續(xù)濃聚，若過早地行PET/CT再分期可能會低估腫瘤的療效，故對放療后幾周接受PET/CT檢查評價療效就顯得至關(guān)重要，盡管目前還沒有一個統(tǒng)一的時間，但大部分文獻報道選擇在治療后4～6周接受PET/CT檢查[27]。目前，PET/CT評估直腸癌新輔助化療的療效多采用比較化療前、后標準攝取值下降程度；研究表明，腫瘤早期的代謝變化可以輔助指導(dǎo)臨床治療[26]。但目前對于PET/CT能否更準確評估新輔助放化療后腫瘤完全病理緩解，以及評價直腸系膜淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，還是個具有爭議的問題[28]。另外，PET/CT檢查時，要向患者體內(nèi)注射有輻射性的同位素，對人體有一定的輻射，而且其檢查費用昂貴，這些都限制了其使用。

5 小 結(jié)

各種影像評估方法都有自己的獨到之處，但也有不足的方面。直腸癌新輔助放化療后療效評價是臨床醫(yī)師決定為患者制訂后續(xù)治療方案的重要依據(jù)，應(yīng)聯(lián)合應(yīng)用多種影像檢查手段對病變進行準確、全面地評估。直腸DWI檢查避免了對操作者較大的依賴性、對應(yīng)用EUS的不適及CT檢查的較大輻射量；表觀彌散系數(shù)值的測量能夠為新輔助治療療效評估提供定量指標；同時DWI作為目前唯一活體觀察水分子微觀運動的MRI功能成像方法，彌補了常規(guī)MRI單純依靠形態(tài)學(xué)診斷直腸癌的不足，能夠在早期對腫瘤治療療效進行評估；而能譜CT鑒于其多參數(shù)成像的特點，可以對腫瘤進行定性、定量分析，使其在腫瘤療效評價方面擁有獨特的優(yōu)勢。鑒于以上優(yōu)勢，在直腸癌新輔助放化療療效評價方面，能譜CT及MRI具有較好的研究前景。

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