高分辨3.0T MRI掃描對直腸癌術前分期的臨床應用

宇文謙 ，常 紅 ，李海玲 ，石玉鑄 ，王春立 ，王 余 ，韓德昌 ，李香春 ，馬夢華

（1.河北燕達醫(yī)院影像中心，河北 三河 065201；2.北京軍區(qū)北戴河療養(yǎng)院，河北 秦皇島 066100；3.河北省唐山市工人醫(yī)院核磁室，河北 唐山 063000）

高分辨3.0T MRI掃描對直腸癌術前分期的臨床應用

宇文謙1，常 紅2，李海玲1，石玉鑄1，王春立1，王 余3，韓德昌3，李香春3，馬夢華3

（1.河北燕達醫(yī)院影像中心，河北 三河 065201；2.北京軍區(qū)北戴河療養(yǎng)院，河北 秦皇島 066100；3.河北省唐山市工人醫(yī)院核磁室，河北 唐山 063000）

目的：探討高分辨3.0T MRI常規(guī)掃描、擴散加權成像及動態(tài)增強掃描在直腸癌TNM分期的診斷價值。方法：2013年1月—2016年5月經結腸鏡病理證實的直腸癌患者56例，男26例，女30例，年齡49～78歲，掃描序列包括：平掃矢狀T2WI，軸位T2WI、T1WI、DWI、冠狀T2WI、脂肪抑制軸位和冠狀T2WI，動態(tài)增強T1WI軸位、矢狀、冠狀等序列。對各序列圖像質量進行評價，將各序列進行術前MRI分期，結果與術后病理分期結果作對照。結果：高分辨MRI對直腸癌56例中正確T分期50例，錯誤的6例，分別有2例術后病理T1和T3期術前誤診為T2期，有2例術后T2期術前核磁誤診為T1期，總符合率為89.2%（50/56），其中 T1期診斷符合率 75%（6/8）；T2期診斷符合率為 91%（20/22）；T3期診斷符合率為 91%（20/22）；T4期診斷符合率為100%（4/4）。MRI對直腸癌診斷的總T分期準確率為89.2%（50/56）聯合各序列對直腸癌的診斷敏感性和準確性優(yōu)于常規(guī)序列，直腸癌的時間-信號強度曲線表現為流出型，動態(tài)增強掃描對直腸癌的檢出和管壁周圍的侵犯優(yōu)于其他序列。結論：3.0T MRI直腸癌的理想檢查組合包括：矢狀 T2WI、軸位 T2WI、T1WI、DWI（b 值為 1 000 s/mm2），冠狀 T2WI及軸位、矢狀、冠狀強化掃描，可以為直腸癌患者的術前分期做出較好的評估。

直腸腫瘤；腫瘤分期；磁共振成像

直腸癌是消化道最常見的惡性腫瘤之一，且發(fā)病年輕化，早發(fā)現、早診斷、早治療對提高直腸癌患者生存率至關重要。隨著醫(yī)學影像檢查技術的快速發(fā)展，MRI檢查在直腸癌的早期診斷和術前分期中作用越來越明顯。最新直腸癌診療指南已將磁共振檢查作為直腸癌術前常規(guī)檢查方法[1]。高分辨3.0T MRI在腫瘤對腫塊的顯示及腸壁浸潤深度、直腸筋膜、腹膜反折侵犯顯示有特異性，在直腸癌術前手術方案制定和輔助治療選擇方面起到了非常重要的作用[2]。但平常MRI檢查時間長，掃描序列多，費用高，有的圖像對診斷沒有幫助，我們通過多序列掃描，結合文獻規(guī)范掃描方法，希望通過高分辨3.0T MRI達到簡化掃描序列，縮短檢查時間，獲得診斷價值高的圖像，提高醫(yī)院經濟和社會效益。

1 資料與方法

1.1 臨床及病理資料

收集56例經腸鏡活檢病理確診為直腸癌患者的臨床、影像資料進行回顧性分析，其中男26例，女30例，年齡49～78歲。主要臨床表現為血便、黏液血便、腹痛、大便習慣改變，低分化腺癌2例，中分化腺癌48例，高分化腺癌2例，黏液性腺癌4例，其中T1期8例，T2期22例，T3期22例，T4期4例。

1.2 MRI掃描技術與方法

檢查設備采用GE 3.0T超導MR掃描儀，16通道體部相控陣表面線圈。患者于檢查前1 d清淡少渣飲食，前一晚服用清腸藥物，禁食、禁水，對于腸道準備不佳者，因為直腸癌的MRI掃描序列較多，各醫(yī)院大不相同。我們首先掃描矢狀位T2WI序列圖像，顯示腫瘤大小、范圍和腫瘤到肛門的距離，再次掃描垂直于腫瘤處直腸的軸位T2WI、T1WI、DWI及平行于腫瘤處直腸的冠狀位T2WI等序列圖像，以及病變區(qū)域軸位、矢狀位、冠狀位平面增強T1WI序列圖像，常規(guī)MR序列：掃描層厚/層間距均為3.0 mm/0 mm。①矢狀位 T2WI，NEX 2 次；②軸位 T2WI，TR 2 948 ms，TE 85 ms，NET 3 次； ③軸 位 T1WI，TR 573 ms，TE 8 ms，NET 2次；④冠狀位T2WI，TR 2 750 ms，TE 85 ms，NET 3 次。軸位 DWI選取擴散敏感因子 b 值=0、300、600、900、1 200、1 500、1 800、2 100 s/mm2）每層獲得8組不同b值的圖像，TR 2 000 ms，TE 57 ms，NAS 6 次，DWI掃描時間 356 s。高壓注射器經肘靜脈注射0.1 mmol/kg的Gd-DTPA，注射速率2 mL/s，劑量為0.2 mmol/kg，注射開始的同時啟動掃描，11個掃描時相不間斷進行軸位掃描，之后行矢狀和冠狀強化。冠狀、矢狀FOV 20 cm×20 cm，軸位小視野FOV 16 cm×16 cm。

1.3 MRI分期標準

由兩位高年資磁共振診斷醫(yī)師進行雙盲法閱片，根據AJCC 2010版癌癥分期手冊制訂影像學分期[3]標準：T1期，腫瘤侵及黏膜下層；T2期，腫瘤侵及肌層，瘤體較為光整、與周圍組織分界清晰，病變段腸管外脂肪間隙清晰，無結節(jié)影突向壁外，肌層低信號帶完整；T3期，腫瘤信號穿破肌層，瘤體外周不規(guī)則，與周圍脂肪間隙分界模糊，病變腸管外壁不光滑，腫瘤呈結節(jié)狀突破肌層外緣突入脂肪間隙；T4期，腫瘤信號直接侵犯鄰近的正常組織，病變腸管與周圍臟器脂肪間隙消失；淋巴結轉移，結節(jié)狀異常信號，邊界不規(guī)則，信號不均勻，DWI高信號，直腸周圍淋巴結短徑＞8 mm。將直腸癌術前MRI的T分期結果與術后病理分期結果對比，以手術后病理分期來評價MRI在直腸癌術前T期和病理分期結果的一致性。

1.4 統計學方法

以術后病理為金標準，應用統計學軟件，高分辨MRI T分期與病理分期相關性釆用分析一致性。

2 結果

2.1 術前MRI分期與術后分期比較

直腸癌MRI一般表現為直腸腸壁局限性或彌漫性增厚，腫塊形成，T1像上表現為中等偏低信號，T2像上表現為略高信號，DWI表現為高信號；動態(tài)增強掃描早期呈明顯不均勻強化，延遲期表現為稍低信號影；直腸的外膜或漿膜層在T1WI、T2WI像均呈低信號。T3期腸周經?？吹嚼w維索條和毛刺樣異常信號，嚴重者腸壁僵硬，管腔縮窄。

本組56例直腸癌術前分期結果與術后病理分期對照。參照美國直腸癌TNM分期：術后分期T1期8例，其中磁共振術前診斷T1期6例，T2期2例，診斷符合率75%（6/8）；術后分期T2期22例，其中磁共振術前診斷T2期20例，T1期2例，符合率為91%（20/22）；術后分期T3期22例，其中磁共振術前診斷T3期20例，T2期2例，符合率為91%（20/22）。術后分期T4期4例，磁共振術前診斷4例，符合率為100%（4/4）?？偡下蕿?9.2%（50/56）。本組15例發(fā)生淋巴結轉移，41例無淋巴結轉移。

56例直腸癌患者正確T分期50例，錯誤T分期6例，高分辨磁共振診斷直腸癌總T分期準確率為 89.2%（50/56）。Kappa=0.891、 P＜0.005，說明高分辨MRI T分期結果與術后病理分期具有高度一致性。

2.2 MR分期結果及與病理對照

結果見表1。

3 討論

圖1 矢狀位T2WI平掃及T1WI增強，MRI示直腸壁增厚，累及黏膜及黏膜下層，未累及肌層；病理示T1期。圖2矢狀位T2WI平掃及T1WI增強，MRI示直腸壁增厚，病灶累及肌層，但未穿透；病理示T2期。圖3 軸位T2WI平掃，MRI示直腸腫物，達外周脂肪組織，周圍多發(fā)毛刺；病理示T3期。圖4 軸位T1WI強化，MRI顯示直腸不規(guī)則腫物，浸透肌層達周圍脂肪，粘連周圍結構；病理示T4期。Figure 1. Sagittal T2WI and T1WI enhancement MRI shows rectal wall thickening,involving only the mucosa and submucosa which is proved T1 stage on pathology. Figure 2. Sagittal T2WI and T1WI enhancement MRI shows rectal wall thickening,involving but not penetrating the muscle,which is proved T2 stage on pathology. Figure 3. Axial T2WI MRI shows a rectal mass,involving the peripheral adipose tissue with multiple burrs which is proved T3 stage on pathology. Figure 4. Axial T1WI enhancement MRI shows an irregular rectal mass,penetrating to the fat with surrounding structure adhesion which is proved T4 stage on pathology.

表1 高分辨MRI對直腸癌T分期與病理分期對照（例）

通過高分辨3.0T MRI這組直腸癌病例的應用，T2WI圖像質量好于 T1WI、DWI，冠狀、矢狀和軸位T2WI能清晰描述腫瘤與腸壁各肌層的關系，尤其小視野高分辨率掃描對直腸周圍筋膜、骶前筋膜是否受累，能否行TME手術有指導意義。T2WI序列我們加掃了垂直于病變腸管的軸位，層厚3 mm，間隔0 mm，FOV 160 mm，使黏膜層、黏膜下層、固有肌層和腸周脂肪層清晰，尤其在鑒別T1、T2期主要觀察環(huán)形肌是否受累，本組病例與病理對照后，T1期6例一致，2例誤分型為T2期，分析原因其中1例為長期便秘，腸道準備欠佳，檢查前臨時機械灌腸，造成腸壁水腫引起；另1例為腸壁的黏膜下層與肌肉層間受到腫瘤的壓迫，分層不清而高估分型。2例T2期分為T1期，和腸管準備不好，氣體及糞便干擾有關。T2期與T3期的分辨主要看直腸周圍脂肪是否被侵犯，是決定患者是否輔助化療的標準之一，當腫瘤局部膨隆突入腸周脂肪診斷T3期，但高分辨掃描后腸周經?？吹嚼w維索條和毛刺樣異常信號，此時不全是腫瘤侵犯，也有炎癥反應，本組誤分為T2期的2例就是這種情況，我們體會當腸周脂肪層于T2WI、T1WI信號均略減低，不均勻，局部血管迂曲增多僵硬[4-5]，結合鄰近筋膜不規(guī)則增厚，大多為腫瘤侵犯。

直腸癌嚴重威脅人類健康，發(fā)病率、死亡率分別列第4、3位[6]。因此，早期診斷是提高其療效的關鍵。直腸癌的診斷方法較多。CT檢查能夠顯示腫塊大小和腫塊對周圍侵犯程度，但對術前T分期有局限性；腸腔內彩超可術前分期，其對腫塊造成直腸狹窄程度和腫塊位置較高者無法檢查，且不能顯示鄰近骨骼的轉移[7]；高分辨3.0T MRI檢查能清楚顯示直腸的黏膜層、肌層結構，顯示腫塊與周圍脂肪間隙，對鄰近器官的受侵程度和鄰近骨的骨轉移也具有明顯優(yōu)勢，給腫瘤術前分期創(chuàng)造了條件，本組4例鄰近器官的受侵程度均與手術病理相同[8-10]。高分辨3.0T MRI檢查具有多方位成像，軟組織分辨率高，能明確顯示腫塊范圍、鄰近器官受侵、較大范圍淋巴結的轉移、鄰近骨的骨轉移等優(yōu)點，使其成為直腸癌術前手術方案制定的重要參考手段。

矢狀、軸位、冠狀T2WI能獲得清晰的圖像質量，病變顯示清晰，壓脂的T2WI雖然也有較好的圖像質量，但缺乏腸管周圍脂肪組織的襯托，病變顯示差，不建議使用。增強掃描圖像質量最好，清晰顯示病變的形態(tài)，還能反應病灶局部的血液循環(huán)情況，可以實現在活體安全、無創(chuàng)的推斷其生物學行為，評價預后、分期非常重要。

綜上所述，我院應用高分辨3.0T MRI進行矢狀位 T2WI，軸位 T2WI、T1WI、DWI、冠狀位 T2WI掃描序列，以及軸位、矢狀位、冠狀位增強掃描，可較準確的評價直腸癌的受侵程度，本組15例淋巴結轉移，41例無淋巴結轉移，檢查時我們先在DWI找到高信號，此時增大的淋巴結可以是轉移性的，也可以是反應性增生的，之后結合平掃和高分辨T2WI，看淋巴結邊緣不規(guī)則，信號不均勻做為淋巴結轉移的判斷標準。經上述方法正確診斷45例[11]。患者的術前分期做出較好的評估，還可測量腫塊下緣與肛緣的距離，對直腸癌患者手術方式作出指導，推薦優(yōu)化序列為矢狀T2WI、軸位T2WI、T1WI、DWI（b 值為 1 000 s/mm2），冠狀 T2WI及軸位、矢狀、冠狀T1WI強化掃描，這樣減少掃描時間，提高檢查效率，檢查費用也能相應減低。因此是一種安全的直腸癌術前檢查方法，具有較高應用前景及臨床推廣意義。

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Clinical application of high-resolution 3.0T MRI in preoperative staging of rectal cancer

YU Wen-qian1,CHANG Hong2,LI Hai-ling1,SHI Yu-zhu1,WANG Chun-li1,WANG Yu3,HAN De-chang3,LI Xiang-chun3,MA Meng-hua3
(1.Department of Imaging Center,Hebei Yanda Hospital,Sanhe Hebei 065201,China;2.Beijing Junqu Beidaihe Nursing Home,Qinhuangdao Hebei 066100,China;3.MRI Room,Tangshan Gongren Hospital,Tangshan Hebei 063000,China)

Objective:To investigate the diagnostic value of high resolution 3.0T MRI conventional scan,DWI and DCE MR imaging in TNM staging of rectal cancer.Methods:Twenty-six male and thirty female patients(49～78 years old)with pathologically confirmed rectal cancer were enrolled between January 2013 to May 2016.The imaging sequences included plain sagittal T2WI,axial T2WI,T1WI,DWI,coronary T2WI,fat-suppressed axial and coronal T2WI,axial,sagittal and coronal sequences of T1WI were dynamically enhanced.The image quality of each sequence is evaluated.The results of preoperative MRI staging were compared with the results of postoperative pathological staging.Results:High-resolution MRI in 50 of 56 cases of rectal cancer showed correct T stage.Among the rest 6 cases,two cases of pathologically T1 and T3 were preoperatively misdiagnosed to be T2 respectively.Two cases of T2 were preopreatively misdiagnosed T1.The total coincidence rate was 89.2%(50/56).The coincidence rate of T1 stage was 75%(6/8).The coincidence rate of T2 stage was 91%(20/22).The coincidence rate of T3 stage was 91%(20/22).The coincidence rate of T4 stage was 100%(4/4).The accuracy of MRI in the diagnosis of total T stage were 89.2%(50/56),and the sensitivity and accuracy of combining each sequence in the diagnosis of rectal cancer were superior to that of routine sequence.The time-signal intensity curve of rectal cancer showed an outflow pattern.Dynamic contrast-enhanced scan was superior to other sequences in the detection of rectal cancer and invasion of the surrounding wall.Conclusion:The ideal combination of 3.0T MRI imaging sequences for rectal cancer consists of sagittal T2WI,axial T2WI,T1WI,DWI(b value of 1 000 s/mm2),coronary T2WI and axial,sagittal and coronary enhanced scan,which can be used for preoperative staging of rectal cancer.

Rectal neoplasms;Neoplasm staging;Magnetic resonance imaging

R735.37；R445.2

A

1008－1062（2017）07－0504－03

2016－08－26；

2017－01－17

宇文謙（1978-），男，陜西咸陽人，主治醫(yī)師。E-mail：1586074326@qq.com

馬夢華，河北省唐山市工人醫(yī)院核磁室，063000。E-mail：1514724639@qq.com

河北省省級科技計劃項目，項目編號：15277786D。