直肠癌局部浸润3.0T磁共振征象与病理学T分期的对照研究

王婧霖 Wang,Jinglin

徐荣天 Xu,Rongtian

李雪丹 Li,Xuedan

杨春静 Yang,Chun jing

110001 辽宁沈阳

中国医科大学附属第一医院放射科

直肠癌因转移和复发的危险性较大,而预后很差。成功的肿瘤切除主要依靠准确的肿瘤分期和适合的外科技术。既往CT和直肠内超声检查 (transrectal ultrasonography,TURS)为直肠癌分期提供了有效的手段,但有一定的局限性。近年来,随着MRI设备和技术的改进,特别是相控阵线圈的应用[1,2],其优势逐渐显现。国内采用3.0T MRI技术进行直肠癌分期的研究报道较少,我们对62例直肠癌患者进行了前瞻性的 MRI分期研究,分析直肠癌局部浸润的MRI征象与术后病理组织学肿瘤T分期的关系。

1 材料与方法

1.1 临床资料 纳入标准:术前未接受放、化疗且有完整MRI资料,并接受手术治疗者。排除标准:伴有或患过其他肿瘤并接受过盆腔放疗和(或)化疗者;有幽闭综合征或体内有金属设备而不能做M R者。连续收集中国医科大学附属第一医院肿瘤外科2009-07～2010-01经活检病理证实的直肠癌病例62例,其中,男 36例,女 26例,年龄 35～83岁,中位年龄 62岁。在患者知情同意的前提下行MR平扫。检查前给患者20mg山莨菪碱(654-2)抑制肠道蠕动(有心脏病、青光眼及前列腺增生者禁忌),给予40℃左右的温水(200～450m l)灌肛。

所有患者均在MR检查后1～16d(平均间隔时间为5d)内接受手术治疗,手术按照全直肠系膜切除术(totalmesorectalexcision,TME)的原则进行。术后标本经甲醛溶液固定48h后,做石蜡包埋切片,HE染色,在显微镜下进行观察。

1.2 M R扫描 使用GE公司3.0T MR扫描仪(Signa HD×3.0T)。8通道体部相控阵线圈,梯度场强度50m T/m,梯度切换率150T/(m·s)。首先进行定位扫描,然后用快速自旋回波(fast spinecho,FSE)序列完成横轴位T2W I和冠状位 T2W I扫描,继而完成矢状位T2W I及横轴位T1W I扫描。不使用增强扫描。

T2W I序列参数:TR 5 360ms,TE130m s,回波链长度20,层厚4mm,层间距 0.4mm,矩阵 320×256,视野24cm。

T1W I序列参数:TR440ms,TE6.5m s,层厚4mm,层间距 0.4mm,矩阵 256×256,视野 24cm。

患者取仰卧位,足先进,扫描范围自耻骨联合下缘至髂血管分叉水平。为获得精确的直肠肿瘤及其位置关系,轴位和冠状面成像时,扫描层面垂直或平行于直肠肿瘤的长轴,总检查时间为25～30m in。

1.3 MR图像判断标准 主要应用T2W I图像观察肿瘤浸润深度和肠周径侵犯程度,并判断肿瘤 T分期,将肿瘤浸润程度按由轻至重的顺序分为以下8个征象进行分析统计[3]:①病灶局限在肌层低信号带,但未穿透肌层;②肌层低信号带有细索条贯穿,但无明显壁外索条相连;③肌层低信号带有细条索(指宽度＜2mm、高于肌层低信号)贯穿并达肠周脂肪,形成明显壁外索条;④肌层低信号带中断,但无壁外索条影及肿瘤结节样外凸;⑤肌层低信号带中断,伴有壁外条索影,但无肿瘤结节样外凸;⑥肌层低信号带中断,无壁外条索影,但有肿瘤结节样外凸;⑦肌层低信号带中断,伴有壁外条索影和肿瘤结节样外凸;⑧穿透脏层腹膜或侵犯邻近其他器官。

肿瘤侵犯肠周径程度(C)分为4级[3]。1级:C≤1/4;2级:1/4＜C≤1/2;3级:1/2＜C≤3/4;4级:3/4＜C≤1。

直肠癌M RIT分期标准:由于T1期和 T2期直肠肿瘤在MRI上很难分辨,而且临床上两期的治疗方案相似,因此将两期合并为≤T2期,即肿瘤信号局限于肠壁,与周围脂肪交界面完好;T3期:肿瘤信号穿透肌层,伸入肠周脂肪,肌层与肠周脂肪间分界面消失;T4期:肿瘤信号明显侵入周围结构或脏器。

1.4 图像分析 由2名高年资腹部放射科医师术前仔细分析MR图像,根据标准识别肿瘤MRI征象并判断T分期及肠周径侵犯程度,意见不一致时协商达成共识,术后与病理结果进行对比分析。术后标本的组织病理学结果按AJCC TNM分期标准进行分期。

1.5 统计分析 利用SPSS13.0软件包。根据MRI所示征象对直肠癌患者进行术前分期,将MRI的分期结果与手术病理结果相对照,计算MRI各T分期诊断特异性、敏感性、阳性预测值和阴性预测值。多分类有序资料应用Spearman等级相关进行相关分析,检验水准α=0.05,P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 直肠癌部位和手术方式 上段直肠癌(距肛门10～15cm)12例,中段直肠癌(距肛门5～10cm)28例,下段直肠癌(距肛门＜5cm)22例。其中18例行经腹会阴联合切除术,41例行直肠前切术,3例行姑息切除术。

2.2 MRI T分期与病理T分期的对照 见表1及图1～4。最终病理分期显示≤T2期14例,T3期27例,T4期21例。MRI正确T分期48例,错误14例,MRI的T分期中≤T2期的错误主要是过分期,其中3例病理≤T2期MRI诊断为T3期;对于 T3期,既有分期不足(有4例病理 T3期MRI诊断为≤T2期),又有过分期(有5例病理为 T3期MRI诊断为 T4期)。MRI T分期总的诊断准确性为77.4%,各分期诊断正确性、特异性、敏感性、阳性预测值、阴性预测值见表2。

2.3 MRI局部癌肿征象与病理T分期的对比 直肠癌浸润程度MRI征象与病理T分期间的对应关系见表3,二者呈相关性较强(r=0.725,P＜0.001)。

直肠癌侵犯肠周径程度与病理分期间的对应关系见表4,二者呈中等正相关(r=0.699,P＜0.001)。随侵犯肠周径程度的增加,病理T分期逐渐增高。病理≤T2期病例中只有7%(1/14)的肿瘤侵犯肠管周径超过1/2,病理T3期病例肿瘤侵犯肠管周径＞1/2的占74.1%(20/27),有 95.2%(20/21)病理 T4期病例肿瘤侵犯肠管周径＞1/2。

表1 直肠癌术前3.0T MRIT分期与病理T分期对照(n)

表2 直肠癌术前3.0TMRIT分期诊断结果(%)

表3 直肠癌浸润程度MRI征象与病理T分期的对应关系(n)

表4 直肠癌侵犯肠周径与病理T分期间的对应关系(n)

3 结论

直肠癌在国内外的发病率均呈上升趋势。我国的发病率远比国外高,而且具有发病年龄相对较年轻、癌肿发病部位较低和溃疡型病变居多等特点[4]。成功的肿瘤切除主要依靠准确的肿瘤分期和适合的外科技术。因此,准确的术前分期,进而有针对性地制定个性化的治疗方案就显得非常重要。

3.1 直肠癌局部浸润的MRI征象与病理T分期的相关性 本研究将肿瘤局部浸润征象由轻至重分为8个征象,同病理分期比较发现,两者相关性较强,表明征象的准确识别有助于正确分期。

中国医科大学附属第一医院收集的大多数直肠癌病例为T3期和T4期,对于这两期的鉴别,重点是判断腹膜或直肠系膜筋膜(CRM)有无受侵。直肠系膜筋膜是现今外科最常采用的全直肠系膜切除术(TME)的切除边缘。最近的出版物指出术前化疗加强了T3期及可切除T4期患者的局部控制,改善了预后,尤其是直肠系膜筋膜受侵的患者[5]。因此,准确的术前局部分期对于选择适合的患者进行术前新辅助治疗是至关重要的。本研究结果显示,3.0T MRI能够较准确地判断直肠系膜筋膜有无受侵,诊断错误的病例大多由于肿瘤位于直肠前壁,此处的系膜内脂肪较薄,判断有无受侵比较困难。

T2期和T3期的鉴别是难点,因为在MRI上很难区分肠周脂肪中针刺样突出是单独由炎症纤维化引起的(病理T2期)还是纤维化里包含肿瘤细胞(病理T3期)[5]。本组资料显示T2期和T3期局部肿瘤的MRI征象有重叠,例如低信号带已中断,表明肿瘤穿透肌层,为T3期病变,但仍有3例T2期肿瘤表现为征象4以上的特征。分析其错误原因,肿瘤与肠周脂肪间肌层低信号带未完全中断,但为壁外大量索条掩盖,导致分期错误[3]。轴位结合矢状位、冠状位图像联合观察有助于正确分期。

肿瘤的大小与分期存在一定程度的相关性。本研究观察肿瘤侵犯直肠管腔周径程度,将结果与病理分期进行相关分析,发现两者呈中等正相关。病理≤T2期病例中只有7%(1/14)的肿瘤侵犯肠管周径超过1/2,病理 T3期肿瘤侵犯肠管周径＞1/2的有74.1%(20/27),有 95.2%(20/21)病理 T4期肿瘤侵犯肠管周径＞1/2。提示对于肿瘤侵犯肠管周径程度的确认对分期诊断有一定帮助。

3.2 3.0T MRI T分期的价值分析 最近几年,成功地介绍了MRI诊断骨盆疾病。最初的MR用的是体部线圈,因为传统的体部线圈的分辨率仍然不能充分区分直肠壁各层,报道的体部线圈MRI总的准确性不比报道的CT的准确性高,准确性为59%～88%[6～8]。

腔内线圈的出现改进了图像分辨率,能够区分直肠壁的各层,准确性在71%～91%[9,10]。然而,直肠内MRI仍有一些问题,除了可行性及高花费外,它受到视野的限制。与内镜超声一样,由于到发射线圈的距离短,使得突然的信号失落,直肠系膜筋膜和周围的骨盆结构很难看到[10]。另外,对于肿瘤位置高或者腔内狭窄,腔内设备的位置很难达到,据报道,直肠癌患者插入失败率达到40%[11]。

随着精确的体外线圈的使用,尤其是相控阵线圈的使用,为MRI的改进带来了希望[12]。高空间分辨率及大视野的发展使得相控阵线圈MRI适合表浅和进展期直肠癌患者的分期。然而,应用新一代的高分辨率相控阵线圈,T分期的准确性没有预期中的那么高,为65%～86%[13,14]。

本研究3.0T MRI的T分期总准确率为77.4%,与以往报道相似。对于直肠癌术前分期诊断,M RI的优势和不足有:①直肠周围的脂肪形成良好的天然对比,T2W I影像既可以较准确地提供肿瘤的征象,又能够清晰显示盆腔解剖结构,故应选用非脂肪抑制的T2W I序列,不主张选用T2W I加脂肪抑制序列。以往文献报道T1W I对病灶及邻近组织侵犯的显示不如T2W I[15],但是对于肠周脂肪内淋巴结的显示较清楚,故常规亦加扫T1W I序列。②MR软组织分辨力较好,且能同时行横断面、冠状面和矢状面成像,对肛提肌及肛管内外括约肌显示良好,对保肛手术计划的实施有一定价值。③淋巴结的状态仍然是一个问题,需要更深入的研究以便更好地确定M RI的角色。

综上所述,3.0T MRI能够较准确地识别直肠癌患者术前MRI征象,并且能够较准确地进行术前诊断分期,对于临床制定合理的手术方案有一定帮助,其诊断上的不足之处有待于MRI技术的进一步发展和联合其他临床检查技术来予以弥补。

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