最詳細直腸癌 MRl 診斷指南，一圖看懂

真情永在8s34c1 2021-09-22

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直腸癌的多學科診療模式包括術前新輔助放化療和 TME 手術，增加了對局部進展期腫瘤的局部控制，成為直腸癌的標準治療方法。

高分辨率盆腔磁共振成像（MRI）是直腸癌分期的主要方法，但尚未證明在再分期中有效，特別是在新輔助治療后的完全應答評估中。

新輔助放化療在直腸腫瘤和相鄰區(qū)域產生許多變化，結果不能準確地確定局部腫瘤范圍。然而，將動態(tài)增強或者擴散加權序列添加到標準方法可以提高診斷準確性。

一般不建議使用腔內造影劑如超聲波凝膠進行常規(guī)灌腸，因擴張直腸并壓縮直腸系膜脂肪可能導致對筋膜受累的高估并干擾直腸系膜結節(jié)的評估。

檢查前一般不必腸道準備，但有過量的糞便時可以使用解痙劑。以此目的（除非禁忌），在將患者置于 MRI 臺之前，肌肉注射 40 mg 丁基莨菪堿。

成像協(xié)議

標準的直腸 MR 協(xié)議至少包括具有 1~3 毫米切片厚度的矢狀位、軸位和斜冠狀位的 2D T2 加權序列。矢狀位用于確定縱向腫瘤軸線，使得軸向和冠狀面可以分別垂直于和平行于腫瘤軸。

冠狀位必須與肛管一致，以便為低位腫瘤評估肛門復合體和盆底肌肉的關系。

圖 1. T2 加權矢狀圖像用于確定腫瘤縱軸，以便調整軸位和冠狀位角度。A. 斜軸位在直腸腫塊水平垂直于直腸壁；B. 斜軸位與盆底垂直，用于覆蓋淋巴結引流區(qū)域；C. 冠狀位與肛管平行，用于低位直腸腫瘤的成像。直腸腫瘤用箭頭表示。

圖 2. 根據(jù)距肛門邊緣的距離，可將直腸分成三段。T2 加權矢狀圖顯示，直腸上段（> 10 厘米），中段（5～10 厘米），和下段（<5 厘米）。

中上段直腸壁由三個獨立的層組成，可在 MRI 中進行區(qū)分，T2 加權 MRI 序列能很好地顯示直腸壁解剖結構。

圖 3. A. 示意圖；B. T2 加權軸位磁共振成像。內側高信號層代表粘膜和粘膜下層（兩層之間不可區(qū)分），中間低信號層和外側的高信號區(qū)域代表固有肌層和直腸系膜，直腸系膜筋膜表現(xiàn)為低信號包繞直腸系膜（箭頭）。

恥骨直腸韌帶構成肛管的上限。肛管內層肌由內括約肌組成，是直腸固有肌層環(huán)形層的延續(xù)。肛管外層肌由恥骨直腸肌和外括約肌的尾端組成。

圖 4. 低位直腸正常解剖，A. 示意圖；B. 冠狀位 T2 加權磁共振成像。恥骨直腸韌帶，恥骨直腸肌上部顯示肛管的最高部分（虛線）；肛門邊緣是肛管的最下面部分（實線）。LA：肛提肌；IS：內括約?。籈S：外括約肌。

腹膜反折覆蓋上段直腸前壁，矢狀位在男性精囊腺上極和女性宮頸角上方。腹膜侵襲的評估在分期中非常重要，因為直腸腫瘤在腹膜受侵的情況下分期為 T4a。

圖 5. 女性（A 和 B）和男性（C 和 D）腹膜受侵 T4a 直腸腫瘤患者。在矢狀位 T2 加權圖像上，腹膜是腫瘤前面的低信號線性結構（A，C 中的箭頭）。在軸位 T2 加權圖像上，腹膜具有 V 形并且附著在直腸癌的前面（B 和 D 中的箭頭）。T：腫瘤；U：子宮；P：前列腺。

位于腹膜返折下方的中段直腸完全被直腸脂肪組織包圍，稱為直腸系膜。直腸系膜由 MRF 構成環(huán)周切緣（CRM）。

MRF 可以被看作是圍繞直腸和直腸系膜的薄、低信號。MRF 在直腸下段逐漸變薄，MRF 在后側位很容易看到，雖然很難將其與前壁的 Denonvilliers 筋膜區(qū)分開。

圖 6. 直腸系膜和直腸系膜筋膜共振成像解剖學。在 T2 加權（A. 軸位和 B. 冠狀位）磁共振圖像上，直腸系膜筋膜（箭頭）被看作是一個薄的低密度層，包圍男性直腸癌患者的直腸系膜脂肪組織（*）和直腸。

直腸癌分期

1. 腫瘤高度與長度

因預后和手術管理受腫瘤部位的影響，應報告腫瘤高度和長度。矢狀位上劃線測量腫瘤長度，腫瘤位置是腫瘤最低處至肛緣距離，并分作上中下三段（圖 7）。

圖 7

2. 中高位腫瘤 T 分期

在 T2 加權成像中，固有肌層處于高密度直腸系膜脂肪和粘膜/粘膜下層之間，顯示中度至輕度高信號。

T2 加權圖像上的直腸腫瘤的信號強度通常介于固有肌層和粘膜的信號強度之間（圖 8）。

T1 腫瘤局限于粘膜下層，T2 腫瘤向下延伸但不超過肌層，非相控陣線圖條件下或直腸內超聲下 T1 與 T2 的區(qū)分并不可靠，腫瘤可直接分作 T1/T2。

腫瘤超過肌層并延伸入直腸系膜脂肪時稱為 T3，肌層受累時如果有穿透血管不要誤將其劃作 T3（圖 8 和圖 9）。

圖 8. 直腸癌 T 分期。美國癌癥聯(lián)合委員會根據(jù)侵潤深度進行 T3 腫瘤的分層：小于 5 mm，T3a；5～10 mm，T3b；超過 10 mm，T3c。

圖 9. 直腸癌 T 分期磁共振成像。T2 加權軸向圖像顯示不同 T 階段的直腸癌：A. T1 腫瘤局限于粘膜下層，尚未進入固有肌層（箭頭）；B. T2 腫瘤擴展到但不超出固有肌層（箭頭）；C. T3 腫瘤超出固有肌層和并延伸入直腸系膜脂肪（箭頭）；D. T4a 腫瘤侵入內臟腹膜（箭頭）。

壁外侵犯深度指腫瘤超過肌層的延伸，美國癌癥聯(lián)合委員會建議根據(jù)壁外侵犯深度將 T3 分層：T3a＜5 mm，T3b 5~10 mm，T3c＞10 mm。T3a 者生存率更高，這些早期 T3 腫瘤單獨手術就可控制，與 T1/T2 腫瘤預后相當。

T4 腫瘤延伸至臟層腹膜表面或鄰近結構（表 1，圖 8 和圖 10）。

表 1. 直腸癌分期系統(tǒng)

圖 10. 磁共振成像中 T3 腫瘤的分層。T2 型加權軸向磁共振圖像在 T3 直腸癌患者中顯示腫瘤超出固有肌層延伸（雙頭箭頭）。A. 小于 5 mm，T3a；B. 5~10 mm，T3b；C. 超過 10 mm，T3c。

額外看幾幅大圖：

62 歲直腸癌婦女，薄層 T2 加權軸位 MR 圖像顯示直腸癌，在 9 點鐘位置。

箭頭顯示直腸系膜筋膜。

MR 圖像的示意圖。

72 歲直腸癌男性，T2 加權軸位圖顯示 T1 腫瘤，緊鄰腫瘤的粘膜下層消失而固有肌層完整。

62 歲直腸癌男性，T2 加權軸位圖像顯示 T2 期，環(huán)形腫瘤侵犯但未超過肌層。

73 歲直腸癌女性，T2 加權軸位圖像和相應的線圖顯示 T3a 腫瘤超出外肌層小于 1 毫米（箭頭）。

56 歲直腸癌女性，T2 加權軸位圖像和線圖（b）顯示：后壁環(huán)形腫瘤（箭頭），浸潤的部分在 6 點位置，T3b 超過外肌層擴展＜5 毫米。

51 歲直腸癌女性，T2 加權圖像顯示 T4 期浸潤性腫瘤（箭頭），并通過腹膜反折擴張。

58 歲低位直腸癌男性， T2 加權冠狀 MR 圖像顯示左側入侵到內側平面（箭頭）。

3. 與直腸系膜筋膜距離

對于 T3 腫瘤，應測量腫瘤穿透最重處與 MRF 間的最短距離，它是非常重要的局部預后因子，腫瘤與 MRF 距離超過 1 mm 是 TME 后可靠的切緣陰性預測指標。

存在諸如腫瘤沉積、淋巴結或壁外血管侵犯（EMVI）時，應報告結節(jié)與 MRF 間的最短距離（圖 11 和圖 12）。

圖 11. 陽性切緣示意圖。

圖 12. T2 加權軸向圖像不同患者的直腸系膜筋膜和直腸系膜筋膜受侵的距離。A. T3a 腫瘤遠離直腸系膜筋膜（雙頭箭頭）；B. T4a 腫瘤（白色箭頭）和可疑的直腸內淋巴結（箭頭）鄰接直腸系膜筋膜；C. 直腸腫瘤位于直腸系膜筋膜 > 1 mm 處；然而，位于直腸系膜筋膜之外的可疑淋巴結位于直腸系膜筋膜（箭頭）的<1 mm 范圍內。直腸系膜筋膜用黑色箭頭表示。

4. EMVI

EMVI 與局部和遠處復發(fā)相關，生存率差，定義為在直腸系膜脂肪的血管內存在惡性細胞。EMVI 表現(xiàn)為接近腫瘤的血管明顯不規(guī)則或腫瘤信號強度增加（圖 13）。

圖 13. EMVI。T2 加權（A）冠狀和（B 和 C）連續(xù)軸向磁共振圖像，在 T4a 直腸癌患者中顯示不規(guī)則和擴大的血管信號插入腫瘤，與腫瘤有相同的信號強度（圓圈）。

5. 低位腫瘤 T 分期

表 1 和圖 14、圖 15 顯示了如何鑒別腫瘤 T 分期和環(huán)周切緣（CRM）。

圖 14. 根據(jù)低直腸癌的每個階段的示意圖和高分辨率冠狀 T2 加權磁共振圖像。不同患者的直腸腫瘤用磁共振圖像上的箭頭表示。

圖 15. Ⅳ 期低位直腸癌。

在 T2 加權（A）冠狀面（B，C）軸向磁共振圖像顯示，直腸癌浸潤提肌（紅色箭頭）和直腸系膜筋膜（白色箭頭）。

LA：肛提肌；PR：恥骨直腸肌；MRF：直腸系膜筋膜；BL：膀胱；V：陰道。

6. N 分期

淋巴結分期對術前治療計劃很重要，TNM 分期中僅累及區(qū)域淋巴結包括直腸系膜和髂內淋巴結（表 1），其它淋巴結受累認為是轉移。

直腸系膜淋巴結通常最先也是最常受累，多位于腫瘤 5 cm 范圍內。直腸系膜外淋巴結（髂、直腸上或腸系膜下淋巴結）受累時為局部進展期，低位直腸腫瘤可轉移至腹股溝淺淋巴結，提示預后不良。

淋巴結大小是使用 MRI 進行 N 分期的主要標準，當短軸超過 0.5 cm 時認為是病理性的，但是沒有最佳的閾值。

在大小基礎上加入形態(tài)學特征如圓形、輪廓不規(guī)則和信號強度不均一，提高了 MRI 診斷精確性。雖然 MRI 特征的描述不夠準確，但對于定位可能有用（圖 16）。

圖 16. 直腸系膜和直腸系膜外淋巴結受累。A. T2 加權；B. T1 加權造影增強軸向 MR 圖像；C. 18 F-FDG PET-CT；D. DWI 在直腸系膜內（紅色箭頭）和直腸系膜外（白色區(qū)域）顯示可疑淋巴結。直腸系膜外淋巴結在 DWI 上比 T2W 和 T1W 序列更為明顯。

新輔助治療后再分期

新輔助 CRT 可以降期、縮小腫瘤，減小手術范圍，減少局部復發(fā)和改善生存。重新分期需比較治療前后圖像所有因素，要盡量保證圖像相同條件和層面。

1．T 分期

采用傳統(tǒng) MRI 序列對 CRT 后腫瘤重新分期的精確性差于初始分期，尤其在證實完全緩解（yT0），主要是很難將殘留的腫瘤與纖維化、水腫和正常粘膜區(qū)分開，因此 CRT 后正常的 2 層直腸壁提示為完全緩解，而殘留纖維化既可以是腫瘤殘留也可以是完全緩解（圖 17）。

實際上 CRT 后 T2 加權 MRI 后上纖維化的信號強度很低，而殘留腫瘤區(qū)域則為中等強度，仔細評估高分辨圖像和 DWI 是能區(qū)分小的殘留病變和纖維化的（圖 18）。

圖 17. 新輔助放化療后腫瘤重新分期。在不同患者的 T2 加權 MR 圖像上分別顯示（上：治療前，下：治療后）。A. 在 ypT0 直腸腫瘤中，治療后的軸位圖像顯示正常的兩層直腸壁（箭頭），對應完全緩解；B. 在 ypT3 直腸腫瘤中，治療后的軸位圖像顯示正常的雙層直腸壁（箭頭）。這是 MR 評估完全緩解的假陰性例子；C. 在 ypT0 直腸腫瘤中，原有腫瘤區(qū)域治療后呈現(xiàn)厚的、纖維化的低信號強度疤痕（箭頭）。

除了形態(tài)學發(fā)現(xiàn)之外，DWI 可以提供與細胞水平相關的功能信息變化。

CRT 后細胞密度減低、纖維化或壞死使彌散加強，從而降低彌散加強圖像的彌散信號強度，并增加在 ADC 圖像 [ADC 值和 ADC 的信號強度（圖 18 和圖 19）。

雖然 DWI 能從纖維化中區(qū)分活的腫瘤細胞，也能區(qū)分治療反應好與差，但不能預測完全緩解（圖 20）。

而且 CRT 后不能使用 DWI 評估腫瘤反應，因為即便在治療前此類腫瘤也顯示為 ADC 高密度（圖 21）。

圖 18. DWI 對放化療后為 ypT3 的腫瘤重新分期。A. T2 加權軸位顯示治療后半圓形浸潤腫瘤，與殘留的 T3 腫瘤相符（箭頭）；B. 治療后 DWI；C. ADC，圖像分別對應腫瘤的高低信號強度，治療前后 ADC 值分別為 0.68-0.72 和 1.22-1.44×10-3 mm2/s，治療后 ADC 值增加與治療反應相符。

圖 19. DWI 對放化療后 ypT0 直腸腫瘤重新分期。A. 治療后 T2 加權軸位圖像顯示，先前直腸腫瘤區(qū)域的低信號強度纖維化厚壁（箭頭），難以確定該區(qū)域是否含有腫瘤細胞還是完全緩解；B. 在治療后 DW 圖像（B-800）中，在以前的腫瘤區(qū)域（箭頭）沒有彌散信號，與完全緩解相符。在這種情況下，DWI 正確區(qū)分腫瘤與纖維化；C. ADC 圖像顯示治療后平均 ADC 增加（0.70 × 10-3 mm2/s 對比 1.40 × 10-3 mm2/s）與治療反應相符，但不能預測完全緩解。

圖 20. DWI 對放化療后 ypT0 直腸腫瘤重新分期。A. T2 加權軸位圖像顯示低信號強度纖維化的厚壁，可疑殘留腫瘤區(qū)域具有中等信號強度（長箭頭）；B. 治療后 DWI 圖像，低信號強度的小焦點與殘留腫瘤（長箭頭）相符；C. ADC 圖像顯示治療后平均 ADC 增加，與治療反應相符，但沒有完全緩解?？梢芍蹦c淋巴結（箭頭）在 CRT 后 T2 和 DWI 不可見，但另外兩個仍然可見（短箭頭）。此例是 DWI 評估腫瘤和淋巴結反應假陽性。

圖 21：粘液腺癌。粘液性腫瘤在治療前后 T2，彌散和 ADC 圖像均顯示出高信號，無論其治療反應如何。他們對 CRT 的反應不能使用 DWI 進行評估。

2．直腸系膜筋膜距離

如果在 CRT 后距離 MRF 至少 1 毫米觀察無腫瘤邊緣則認為 CRM 未累及，陰性預測值達 98%，但陽性預測值很低。

有些直腸癌，CRT 導致腫瘤容積明顯減少同時，也導致最初與 MRF 相接的緣收縮，此時難以確定此區(qū)域是否存在腫瘤細胞（圖 22 和圖 23）。

圖 22. 放化療對直腸腫瘤和周圍切緣影響的示意圖。

圖 23. 放化療對直腸腫瘤和周圍切緣的影響。不同病人的 T2 加權軸位磁共振圖像（上：基線，下：CRT 后）。A. 在沒有 MRF 侵襲的 ypT2 直腸腫瘤中，在直腸系膜筋膜（箭頭）處厚厚的低信號組織浸潤導致過度分期；B. 在沒有 MRF 侵襲的 ypT3 直腸腫瘤中，腫瘤的纖維性纖維性縮小，CRM 陽性可疑（箭頭）；C. 直腸腫塊明顯縮小，低信號強度浸潤直腸系膜筋膜（箭頭）。手術中證實腫瘤侵犯了直腸系膜筋膜。

3．N 分期

CRT 后淋巴結大小用于重新分期更可靠，放療導致的正常淋巴結形態(tài)學變化使得轉移淋巴結與正常淋巴結很難采用形態(tài)學和 DWI 相區(qū)分，經常導致淋巴結過度分期（圖 24 和圖 25）。

圖 24. DWI 對直腸癌放化療后 ypT0N0 直腸系膜淋巴結評估假陽性。A. T2 加權軸位磁共振圖像顯示放化療后結節(jié)大小明顯減少，與陰性淋巴結（箭頭）相符；B. DWI 圖像，直腸周圍淋巴結治療后高彌散信號，與陽性淋巴結（箭頭）相符。

圖 25. DWI 成像，直腸癌放化療后 ypT0N0 陽性直腸系膜淋巴結。A. T2 加權軸位圖像顯示淋巴結大小明顯減少，與完全反應相符；B. 殘余的纖維化淋巴結呈現(xiàn)高彌散信號強度，錯誤提示為轉移性淋巴結（箭頭）。

MRI 重新分期的精確性通常低于初始分期，主要源于淋巴結過度分期，不能區(qū)分腫瘤浸潤、腫瘤殘留、治療反應與纖維化的差異。

有 meta 分析顯示新輔助治療后 MRI 重新分期的精確性變化很大，但如果聯(lián)合 DWI、有經驗的專家結果會更好，也有報道 MRI 可用于 CRM 分期，但對淋巴結分期則一直是挑戰(zhàn)。

聲明：此為近期對直腸癌 MRl 學習之筆記，為編譯形式，歡迎批評指正！

參考文獻

1. World J Clin Oncol. 2017 Jun 10;8(3):214-229. doi: 10.5306/wjco.v8.i3.214.

2. AJR Am J Roentgenol. 2008 Dec;191(6):1827-35. doi: 10.2214/AJR.08.1004.

策劃：汪小魚，GoEun

投稿及合作：yinqihang@dxy.cn