3.0T MRI直腸癌DISTANCE評估的術前指導價值

趙良清，俸躍波，周強，蔣煒杰

據(jù)報道，近年來國內(nèi)直腸癌患病率呈逐年增長態(tài)勢，以中低位直腸癌為主，早期缺乏典型臨床表現(xiàn)，多數(shù)患者就診時已達中晚期，死亡率亦呈增長趨勢[1-2]。目前直腸癌治療方式主要以手術為主，而中低位直腸癌手術原則主要依據(jù)全直腸系膜切除術(total mesorectal excision，TME)，其已被臨床證實可降低直腸癌局部復發(fā)率[3-4]。但實施TME前需掌握TNM分期、環(huán)周切緣(circumferential resection margin，CRM)狀態(tài)、壁外血管侵犯(extramural vascular invasion，EMVI)狀態(tài)等信息，根據(jù)國內(nèi)外直腸癌診療指南，對T3、T4期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者建議先行新輔助放化療后再實施手術治療，CRM陽性、脈管侵犯者建議擴大手術范圍，以改善患者預后[5-6]?？梢?，強化直腸癌術前分期評估對制定治療方案意義重大。近年來磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)已被認為是評估直腸癌術前分期的首選檢查方法，而以MRI檢查為基礎，術前“DISTANCE”評估體系應運而生，主要內(nèi)容有腫瘤下緣距肛周皮膚距離(distance from the inferior part of the tumor to the transitional skin，DIS)、T分期、N分期、肛門復合體、CRM及EMVI評估，已成為了直腸癌MRI評估報告形式之一，可系統(tǒng)呈現(xiàn)腫瘤全貌，全面概括直腸癌侵犯情況，為臨床治療方案的制定提供依據(jù)，但目前鮮有報道分析3.0T MRI診斷直腸癌T分期、N分期及CRM狀態(tài)、EMVI狀態(tài)與病理結(jié)果的一致性[7-8]。本研究通過回顧性分析我院95例直腸癌患者術前3.0T MRI信息與術后病理切片資料，以術后病理結(jié)果為金標準，分析3.0T MRI“DISTANCE”評估內(nèi)容與病理結(jié)果的一致性，旨在為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年8月至2020年10月我院手術病理證實的直腸癌患者95例，其中，男70例，女25例；年齡18～80歲，平均年齡(63.20±10.30)歲；經(jīng)腹直腸癌切除術70例，經(jīng)腹會陰聯(lián)合直腸癌根治術23例，直腸癌切除+近端造口+遠端封閉手術2例。納入標準：①患者手術病理證實為中低位直腸癌；②術前未接受新輔助放化療，或已接受新輔助放化療但術前最后1次放化療后行3.0T MRI檢查，無相關禁忌癥；③術前3.0T MRI檢查采用“DISTANCE”評估報告進行；④檢查后14 d內(nèi)接受直腸癌根治性切除術，直腸病理標本完整。排除標準：①既往伴其他惡性腫瘤病史、精神病史；②合并心、肝、肺及造血系統(tǒng)等嚴重原發(fā)性疾?。虎垡蚰[瘤并發(fā)急性腸梗阻、急性腸穿孔等情況而行急診手術者；④合并柯興綜合征、胰島素瘤、甲狀腺功能亢進癥等其他內(nèi)分泌或代謝性疾?。虎莺喜⒆陨砻庖咝约膊?、炎癥性腸病等免疫性或炎癥性疾病。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準通過。

1.2 方法

1.2.1 MRI檢查

1.2.1.1 檢查方法 做好檢查前準備工作(檢查前24 h保持流質(zhì)飲食，檢查前2 h清潔灌腸，向患者介紹注意事項，囑其檢查過程中保持平穩(wěn)呼吸并減少肢體活動)，采用MR Ingenia 3.0T超導磁共振掃描儀(荷蘭飛利浦公司，8通道表面線圈，梯度超強、場切率分別為40 mT/m、150 T/m/s)，MRI檢查時間30～40 min。①全盆腔矢狀位T2加權圖像(T2 weighted images，T2WI)：應用快速恢復快速自旋回波(fast recovery fast spin echo，F(xiàn)RFSE)-T2WI序列，重復時間(repeated time，TR)3 512 ms，回波時間(echo time，TE)80 ms，矩陣320×260，視野(field of view，F(xiàn)OV)250 mm×250 mm，層厚5 mm，層間距1 mm，回波鏈長度(echo train length，ETL)13，激勵次數(shù)(number of excitations，NEX)1.2；②盆腔橫斷位T2WI掃描：方向與腸管或腫瘤長軸垂直，采用FRFSE-T2WI序列，TR 3389 ms，TE 80 ms，矩陣 272×291，F(xiàn)OV 300 mm×360 mm，層厚5 mm，層間距1 mm，NEX 1.5；③全盆腔橫斷面T1加權圖像(T1 weighted images，T1WI)掃描：采用快速自旋回波(fast spin echo，F(xiàn)SE)序列-T1WI序列，TR 549 ms，TE 8.0 ms，矩陣330×322，F(xiàn)OV 300 mm×360 mm，層厚5 mm，層間距1 mm，NEX 1；④盆腔軸位擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)掃描：應用平面回波成像(echo planar imaging，EPI)序列，TR 2 370 ms，TE 74 ms，F(xiàn)OV 280 mm×280 mm，層厚4 mm，層間距0.4 mm，ETL 128，NEX 4，擴散敏感系數(shù)b值分別為1000 s/mm2；⑤直腸軸位高分辨T2WI掃描：應用FRFSE-T2WI序列，TR 4 504 ms，TE 100 ms，矩陣348×348，F(xiàn)OV 260 mm×260 mm，層厚4 mm，層間距0.4 mm，ETL 13，NEX 1，分辨率0.87 mm×0.78 mm，評估腫瘤T分期、N分期及CRM狀態(tài)；⑥中下段直腸冠狀位掃描：TR 4 712 ms，TE 89 ms，矩陣312×312，F(xiàn)OV 250 mm×250 mm，層厚3 mm，層間距0.4 mm，ETL 13，NEX 1。

1.2.1.2 MRI圖像分析 MRI影像學資料由同一名影像科醫(yī)師閱片，將T分期、N分期、CRM狀態(tài)、EMVI狀態(tài)、DIS等記入“DISTANCE”評估報告中，各項內(nèi)容判斷標準[9-10]如下。①DIS：于高分辨矢狀面T2WI圖像內(nèi)借助核磁工作站中測量工具，起點選擇腫瘤強化最下緣，終點選擇肛緣，按照直腸曲度分段測量，計算并記錄總長度，即為DIS；②T分期：腫瘤浸潤黏膜或黏膜下層且有均勻完整的肌層信號視為T1期，腫瘤侵達固有肌層但未突破且有連續(xù)完整但不均的肌層信號視為T2期，腫瘤突破固有肌層及漿膜但未達環(huán)周切緣、肌層與周圍脂肪交界面基本消失視為T3期，腫瘤侵入周圍組織結(jié)構或其他器官且出現(xiàn)直腸系膜筋膜連續(xù)性中斷情況并穿透直腸系膜筋膜和腹膜反折視為T4期?？紤]MRI難以分辨T1期與T2期，又因局限于固有肌層的腫瘤治療方式相似，故將兩者合并為T1-2期；③N分期：無區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移視為N0期，出現(xiàn)1～3個區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移視為N1期，出現(xiàn)4枚以上區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移視為N2期；④CRM狀態(tài)：腫瘤組織距鄰近直腸系膜筋膜的最短距離<1 mm視為CRM陽性，反之視為CRM陰性；⑤EMVI狀態(tài)：0分：腫瘤為非結(jié)節(jié)狀，浸潤至肌層，周圍無腸壁外血管；1分：腫瘤結(jié)節(jié)狀，腸壁外血管、肌層可見浸潤，不處于腫瘤周邊；2分：腫瘤周圍有大小正常腸壁外血管，且未見腫瘤信號；3分：腫瘤周圍血管內(nèi)有中等信號，血管輪廓、直徑稍有變化；4分：有明顯信號，血管呈結(jié)節(jié)性擴張，輪廓不規(guī)則。其中0～2分為陰性，3～4分為陽性。

1.2.2 病理判定標準 直腸癌病理T、N分期根據(jù)第七版美國癌癥聯(lián)合委員會(American Joint Committee on Cancer，AJCC)標準[11]判斷。腫瘤組織到直腸系膜筋膜的距離<1 mm視為CRM陽性，反之視為CRM陰性；鏡下提示直腸固有肌層之外血管內(nèi)有腫瘤細胞視為EMVI陽性，反之視為EMVI陰性[8]。所有帶有肛門皮膚的新鮮標本均于離體30 min內(nèi)直接測量并記錄DIS。

1.3 統(tǒng)計學方法

2 結(jié)果

2.1 DIS測量結(jié)果分析

所有患者均順利完成MRI與病理診斷。術前MRI測量DIS為(3.82±1.20)cm，術后病理結(jié)果顯示DIS為(3.86±1.24)cm，差異無統(tǒng)計學意義(t=0.230，P=0.822)。

2.2 MRI T分期結(jié)果與病理T分期結(jié)果的一致性分析

MRI診斷直腸癌T1-2期、T3期、T4期的準確率分別為87.37%、85.26%、93.68%，與病理診斷一致性檢驗的Kappa值為0.659(P<0.01)，見表1。

表1 MRI T分期結(jié)果與病理T分期結(jié)果的一致性分析

2.3 MRI N分期結(jié)果與病理N分期結(jié)果的一致性分析

MRI診斷直腸癌N0期、N1期、N2期的準確率分別為76.84%、74.74%、76.84%，與病理診斷一致性檢驗的Kappa值為0.457(P<0.01)，見表2。

表2 MRI N分期結(jié)果與病理結(jié)果的一致性分析

2.4 MRI評估CRM狀態(tài)、EMVI狀態(tài)與病理結(jié)果的一致性分析

MRI評估直腸癌CRM狀態(tài)準確率為89.47%，與病理結(jié)果比較，一致性檢驗的Kappa值為0.672(P<0.01)，見表3。對病理診斷的69例≥T3期直腸癌患者進行EMVI評估，發(fā)現(xiàn)MRI評估直腸癌EMVI狀態(tài)的準確率為75.79%，與病理結(jié)果比較，一致性檢驗的Kappa值為0.368(P<0.01)，見表3及圖1～2。

表3 MRI評估CRM狀態(tài)、EMVI狀態(tài)與病理結(jié)果的一致性分析

圖1 直腸癌MRI影像特征(患者男，57歲，排便習慣改變伴便血2+月，術后病理顯示為腺癌) A：T2WI矢狀位圖像示直腸中下段偏心性病變DIS為5.8 cm；B：增強矢狀位T1WI顯示病變向腸腔內(nèi)突出，不均勻強化；C：T2WI橫軸位示病變侵犯肌層，T2期；CRM陰性；D：DWI示病變彌散受限；E：DWI示直腸周圍間隙2枚腫大淋巴結(jié)，N1期；F：T1WI橫軸位增強示淋巴結(jié)強化劑周圍增多血管影，血管強化均勻，EMVI陰性

圖2 直腸癌MRI影像特征(患者男，67歲，排便習慣改變2+月，便血11 d，術后病理顯示為腺癌) A：T2WI矢狀位圖像示直腸中下段偏心性病變DIS為5.6 cm；B：增強矢狀位T1WI顯示病變向腸腔內(nèi)外突出，不均勻強化；C：T2WI橫軸位示病變侵犯腹膜反折、腹膜反折不均勻增厚(白箭頭)，T4a期；CRM陽性；D：DWI示病變彌散受限(藍箭頭)及周圍多發(fā)增大淋巴結(jié)(紅箭頭)；E、F：T1WI橫軸位增強示直腸周圍及系膜多發(fā)腫大強化淋巴結(jié)(紅箭頭)，N2期；周圍血管影增多、增粗及紊亂，局部強化不均勻，EMVI陽性(白三角符號)

3 討論

目前直腸癌治療方式主要以外科手術為主，并根據(jù)腫瘤分期情況輔助化學及放射治療，由于不同分期的直腸癌治療方法及效果存在明顯區(qū)別，故術前全面了解直腸癌分期情況對治療方案的制定意義重大。目前MRI已成為評估直腸癌術前分期的重要檢查手段，而直腸癌MRI評估報告，即“DISTANCE”，可通過DIS、T分期、N分期及CRM狀態(tài)、EMVI狀態(tài)方面對直腸癌進行術前全面評估，可為臨床治療方案的選擇和制定提供參考。

大量報道表明，MRI軟組織辨識度較好，可清晰反映直腸壁及臨近器官結(jié)構特征，較好地呈現(xiàn)癌腫浸潤腸壁的深度，并顯示癌腫對周圍脂肪間隙和器官的侵襲狀況，為T分期評估提供較為嚴謹?shù)挠跋駥W證據(jù)[12-15]。而分析固有肌層受累狀況是區(qū)分T1期與T2期的關鍵，但實際操作中由于受直腸蠕動所致虛影、MRI分辨率受限等因素影響，導致MRI難以辨別肌層受累狀況并區(qū)別黏膜下層與肌層，致使區(qū)分T1期與T2期的準確率較低，而考慮二者腫瘤手術方案類似，故本研究將二者合并進行分析。而T3期腫瘤是直腸癌輔助治療的重要依據(jù)，故準確區(qū)別T2期與T3期是T分期的關鍵。劉建軍等[16]報道3.0T MRI對直腸癌術前T分期診斷總準確率為86.76%，與病理結(jié)果的一致性較好。而本研究結(jié)果顯示，MRI診斷直腸癌T1-2期、T3期、T4期的準確率分別為87.37%、85.26%、93.68%，提示3.0T MRI診斷直腸癌術前T分期的準確性較好，與上述報道相似。但唐娜等[17]報道3.0T MRI診斷直腸癌T1-2期、T3期、T4期的準確率分別為90.5%、89.5%、98.9%，與本研究結(jié)論存在偏差，可能與腫瘤浸潤漿膜與炎性反應增生的索條樣毛刺樣變化可在MRI圖像上呈現(xiàn)出類似征象有關。

淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移屬直腸癌最為主要的轉(zhuǎn)移方式，也是其復發(fā)與轉(zhuǎn)移的獨立影響因素，而MRI檢查軟組織分辨能力較好，可較好地反映局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀況[18]。以往報道認為，考慮腫瘤細胞轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)外層包膜可遭受浸潤，在高分辨MRI T2WI中可表現(xiàn)為淋巴結(jié)邊緣不光滑，而轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)內(nèi)部結(jié)構紊亂也會引起T2WI信號不均勻，故在高分辨MRI T2WI中可以淋巴結(jié)邊緣及信號特征作為評判淋巴結(jié)良惡性的標準；而DWI信號強弱改變可較好反映細胞代謝、細胞膜完整性等情況，為診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移提供參考[19]。本研究利用高分辨率MRI-T1WI、T2WI下顯示的淋巴結(jié)邊緣、大小、內(nèi)部信號聯(lián)合DWI征象來評估有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，發(fā)現(xiàn)MRI診斷直腸癌N0期、N1期、N2期的準確率分別為76.84%、74.74%、76.84%，與郟立志等[20]研究結(jié)果(MRI常規(guī)成像序列結(jié)合DWI成像序列診斷直腸癌N0期、N1期、N2a期、N2b期的準確率分別為84.71%、83.53%、92.94%、94.12%)存在一定偏倚，推測可能與腸道蠕動和血管波動所致偽影、混淆MRI下炎癥反應增生的淋巴結(jié)和癌轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)、良性淋巴結(jié)與發(fā)生轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)ADC值存在一定重疊、MRI對微小淋巴結(jié)(尤其是最大徑低于2 mm的淋巴結(jié))的檢出率偏低等有關。

CRM是引起術后復發(fā)的獨立危險因素，也是目前判斷TME手術效果的重要依據(jù)，故強化直腸癌術前CRM狀態(tài)評估尤為重要[21]。目前MRI因可清晰呈現(xiàn)軟組織結(jié)構(如盆腔內(nèi)直腸系膜筋膜等)而被廣泛用于評估直腸癌術前CRM狀態(tài)，但其評估CRM陽性的標準值尚無定論，如任圣會等[22]報道將直腸腫瘤與直腸系膜筋膜之間的最短距離≤2 mm視為CRM陽性，發(fā)現(xiàn)MRI評估直腸癌CRM陽性的特異度為92.02%，與病理學檢查CRM陽性符合率為90.67%，提示MRI評估直腸癌CRM陽性與病理學檢查結(jié)果的一致性較高；Ye等[23]報道將腫瘤組織到直腸系膜筋膜的距離<1 mm視為CRM陽性，發(fā)現(xiàn)MRI評估CRM狀態(tài)的準確率為86.4%，與病理結(jié)果存在高度一致性。本研究中，將腫瘤組織距鄰近直腸系膜筋膜的最短距離<1 mm視為CRM陽性，發(fā)現(xiàn)MRI評估直腸癌CRM狀態(tài)的準確率為89.47%，與病理結(jié)果比較，一致性檢驗的Kappa值為0.672，提示MRI評估直腸癌CRM狀態(tài)與病理結(jié)果的一致性較好，與上述研究結(jié)果接近。

EMVI是預測直腸癌局部復發(fā)及遠處復發(fā)的可靠指標，也是判斷直腸癌手術預后的重要指標，而3.0T MRI已被臨床證實可清晰顯示直腸癌周圍受侵犯血管形態(tài)學改變[24]。本研究顯示，MRI評估直腸癌EMVI狀態(tài)的準確率為75.79%，而與病理診斷一致性檢驗的Kappa值僅為0.368，推測可能與MRI難以識別直徑低于2 mm的微小血管的腫瘤侵犯情況等有關。術前準確測量DIS是評估保肛手術可行性及制定何種術式的重要依據(jù)，而3.0T MRI可清晰顯示腫瘤邊緣、肛門括約肌、肛提肌等解剖結(jié)構，獲取直腸圖像矢狀面并借助核磁工作站順著生理曲度行直腸分段測量，從而精確測量DIS。有報道表明，MRI測量DIS結(jié)果和病理標本測量結(jié)果類似，與本研究結(jié)論相似，提示3.0T MRI在DIS預測中意義重大[25]。

綜上所述，自MRI的“DISTANCE”評估報告著手，發(fā)現(xiàn)3.0T MRI在直腸癌術前影像學分期評估中意義重大。但考慮在本研究采集的病理資料中腫瘤與肛門括約肌-肛提肌的關系并未完善，故并未進行“DISTANCE體系”中的肛門復合體評估，再加上納入樣本量偏少，故今后仍需深入研究。