直肠癌新辅助放化疗影像学疗效评价现状及展望

郝雅静,邢 军,任基伟(综述)，靳宏星※(审校)

(1.山西医科大学影像医学与核医学系，太原 030001； 2.山西省肿瘤医院MR/CT室，太原 030013)

直肠癌是常见的消化道恶性肿瘤之一，且近年来发病率呈上升趋势[1]。在过去的二十几年中，通过新辅助放化疗的引入、更完善的影像成像技术以及全直肠系膜切除术的推广等多学科综合治疗手段的应用，逐渐改进了直肠癌治疗策略，提高了保肛率,降低了局部复发率并延长了患者的生存期[2-3]。2008年的美国国立综合癌症网络肿瘤诊治指南明确提出，针对Ⅱ期(T≥3)、Ⅲ期(N≥1)直肠癌病例需选择同步术前新辅助放化疗,除非患者发生出血、梗阻等并发症或存在新辅助治疗的禁忌证,否则均不应首选手术治疗[4]。近年来，随着新辅助放化疗的不断发展，可靠的评价手段和评价标准日益受到临床医师和学者的关注。美国国立综合癌症网络肿瘤诊治指南推荐将直肠腔内超声检查(endorectal ultrasonography，EUS)、直肠内或盆腔磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)以及胸腹盆腔计算机断层扫描(computed tomography，CT)作为直肠癌术前分期的评价手段[4]。而正电子发射断层扫描/计算机断层扫描(positron emission computerized tomography/computed tomography，PET/CT)也被越来越多地应用于直肠癌术前评估。然而，由于新辅助放化疗导致直肠肿瘤和周围结构发生纤维化、坏死等病理反应，使得目前的影像评价方法对肿瘤再分期的准确率下降[5]。

1 EUS

EUS可显示直肠壁的5层结构，能够准确地反映直肠肿瘤的浸润深度和范围；高分辨超声探头可以准确地诊断T1～2期直肠癌，甚至可以分辨SM1、SM2、SM3期肿瘤；EUS还可显示直肠腔外一定深度范围内有无肿大淋巴结，并通过观察淋巴结的大小、形态以及回声等鉴别其良恶性[5]。Garcia-Aguilar等[6]研究发现，EUS对直肠癌术前T分期总的准确率是69%,而分期过高发生率为18%，分期过低发生率为13%；N分期的准确率是64%,分期过高发生率为25%,分期过低发生率为11%。然而，由于直肠腔内探头不能准确显示直肠系膜和腹膜结构，使得EUS不能为晚期直肠癌患者提供准确的环周切缘术前评估；此外，由于新辅助放化疗导致的肿瘤变性、坏死及纤维化的形成等病理改变，干扰了超声图像的识别，从而使EUS在直肠癌新辅助放化疗后再分期的准确率下降，并主要存在着T分期过度的情况[5,7]。Vanagunas等[8]研究发现，在直肠癌新辅助放化疗后，T分期总的准确率仅为48%，分期过高发生率为38%，分期过低发生率为14%；N分期的准确率EUS是77%；该研究对完全病理缓解的评价效果欠佳，完全病理缓解的准确率约为63%，其余均被过度分期。同时，EUS评估的准确率与操作者的经验及技术有很大关系，且当肿瘤位置过高或晚期肿瘤出血坏死造成肠腔狭窄，EUS则无法探查，而限制了其使用；为了提高EUS直肠癌新辅助治疗后再分期的准确率，可以采用EUS的新技术，如弹性成像技术或联合其他影像学检查手段[7]。有文献报道，EUS弹性成像技术对T4期直肠癌术前分期的准确率优于常规EUS[9]，但目前对于EUS弹性成像技术判断直肠癌新辅助治疗后再分期的准确率还需进一步研究。

2 CT

CT由于其密度分辨率高、断面解剖关系显示清楚、较快的扫描速度以及对操作者依赖性小等优点，使其对直肠癌的定性诊断很有帮助，可以显示肿瘤的形态、大小、生长方式，判定肿瘤是否穿透肠壁、邻近器官的受侵、并发症的有无、淋巴结和远处转移情况等。随着多层螺旋CT的出现以及CT灌注软件的开发，目前广泛应用多层螺旋CT增强扫描，可提高肿瘤与正常组织间的对比，有助于提高T分期的准确率，但难以检出较小的淋巴结。Kim等[10]研究发现，CT对直肠癌术前T分期总的准确率是62.5%,而分期过高发生率为17.4%，分期过低发生率为17.4%；N分期的准确率是56.5%。随着多层螺旋CT后处理技术的不断发展，实体肿瘤疗效评价标准，将“可评价病变”改为“可测量病变”，强调CT/MRI是客观测量病变的手段；将病灶分为靶病灶和非靶病灶，将病灶长短径乘积测量改为靶病灶直径测量,即由二维测量法改为一维测量法[11]。目前，国内常用直肠癌对应的管壁厚度作为诊断新辅助化疗疗效的影像指标。也有部分文献报道，应用多层螺旋CT沿病变长轴的曲面重建影像测量病变长径评价新辅助放化疗疗效[12]。Huh等[13]研究发现，在直肠癌放化疗后T分期总的准确率仅为46.3%，分期过高发生率为35.0%，分期过低发生率为18.7%；N分期的准确率是70.0%，分期过高发生率为19.7%，分期过低发生率为9.9%；灵敏度为56.2%，特异度为47.5%；同时该研究还发现，CT更容易对T3期肿瘤分期过度，对T2期肿瘤分期过低。近年来，随着CT成像技术的不断发展，以单源瞬时KVp切换为核心技术的能谱CT逐渐应用于临床中；相较于常规CT，能谱CT具有包括超高清晰成像、低剂量成像、能谱成像以及动态 500排成像等优势，使其可以更加全面地反映被检组织的特性及其功能状态，从而更进一步提高对疾病诊断的准确率[14]。然而，可能由于能谱CT应用于临床的时间尚短等原因，目前国内外还没有关于运用能谱CT评价直肠癌新辅助放化疗疗效的相关报道。能谱CT作为一项崭新的成像技术，还有待于在未来的各个领域进行更进一步地研究。

3 MRI

MRI具有多平面成像、较高的软组织分辨率以及无创等特点，可清晰地显示肿瘤及直肠周围组织的解剖结构，能够准确地评估肿瘤与直肠周围筋膜、肛门及双侧肛提肌等邻近组织结构的关系，是目前直肠癌术前分期及术后疗效评估的重要影像学手段。随着高场强磁共振技术的不断发展，高场强MRI具有更高的空间分辨率，可以提供更精细的组织对比图像，从而提高了肿瘤T分期的准确率。Chun等[15]研究表明，高场3.0T-MRI诊断直肠癌对是否存在固有肌层侵犯的灵敏度为100.0%、特异度为66.7%；对周围组织是否存在侵犯的灵敏度为91.1%、特异度为92.6%；而对判断是否发生淋巴结转移的灵敏度为63.6%，特异度为92.3%。由此看出，虽然高分辨MRI能显示2～3 mm的小淋巴结，但是仍然很难判断其是否为转移淋巴结。Al-Sukhni等[16]研究表明,MRI对判断环周切缘是否阳性有很高的准确率；然而，由于新辅助放化疗后肿瘤发生的病理变化及可能出现阴性淋巴结发生纤维化等结构变化，使再分期的准确率下降。有些学者报道，新辅助化疗后T分期的准确率仅为50%，灵敏度与特异度分别为100%和35%，N分期的准确率为65%[17]；对判断环周切缘是否阳性的准确率为85%[18]。动态增强磁共振技术是用来评价直肠癌术前分期及疗效评价的重要手段。有文献报道，MRI增强扫描可提高直肠癌分期的准确率[19]。Zhang等[20]报道，3D动态增强扫描对直肠癌T分期的准确率是92.1%；但由于新辅助放化疗导致肿瘤体积缩小、周围炎性反应及坏死的影响，T2加权成像很难区分肿瘤组织及放疗后水肿的肠壁等，使直肠癌接受新辅助化疗后再分期的准确率下降。有文献报道，动态增强磁共振技术显示肿瘤在早期、中期强化较明显，而周围炎性组织及纤维化等在晚期强化较明显，通过鉴别强化时期的不同来鉴别肿瘤及纤维化、炎性组织，从而提高再分期的准确率；但该研究还发现，反应性淋巴结与癌性淋巴结的直径与数目均有重叠，故动态增强磁共振对进一步提高N分期准确率还处于探索阶段[21]。磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)技术，是对组织结构微观水平的反映；是通过水分子的布朗运动为组织成像，其能提供关于肿瘤病理变化、血管通透性、细胞完整性及水分子弥散运动等方面的信息；是反映活体弥散现象及组织微灌注的成像技术[22]。DWI技术目前广泛应用于评价颅脑病变(如急性脑梗死等)。随着MRI快速成像技术的应用，尤其是平面回波成像技术的不断发展与完善，尽可能地消除呼吸运动伪影，使DWI成像技术逐渐应用于诊断盆腹部肿瘤性病变。DWI的定量参数即表观弥散系数，可用于反映组织内水分子的弥散程度[22]。直肠癌肿瘤组织与正常组织相比，由于其细胞密度高、细胞间隙小等因素，妨碍了自由水分子的运动，故在DWI高于正常肠壁的高信号时，也会使表观弥散系数下降；在T2加权成像常规序列的基础上，结合DWI序列可以显著提高直肠癌诊断的准确率[23]。有文献报道，在直肠癌新辅助治疗前，肿瘤降期组的表观弥散系数明显低于未降期组，且新辅助治疗第1周可作为有效的时间监测点[24]。但就目前而言，根据表观弥散系数值预测新辅助治疗效果还没有形成标准化的诊断方法，还需今后进一步研究探讨。

4 PET/CT

PET/CT是通过向体内注射示踪剂来反映人体代谢功能，同时实现功能显像与形态显像的新型显像技术。大多数临床肿瘤显像研究使用的示踪剂是氟[18F]标记的氟代脱氧葡萄糖。PET/CT作为局部进展期直肠癌术前评价的一种新手段，主要是对肿瘤的N分期及M分期进行评价；而准确术前分期对确定是否手术以及确定手术的方式非常重要；PET/CT通过其对肿瘤原发病灶和转移灶检测具有的高度准确率、特异度和灵敏度，改变了20%～30%患者由常规方法确定的TNM分期[25]。对于接受新辅助放化疗后的直肠癌患者，PET/CT通过观察残余肿瘤的代谢活动，评定肿瘤的治疗后改变[26]。但是对于在治疗后行检查的间隔时间、疗效评价的参数以及定量测量疗效的标准等，目前还没有达成一致。由于肿瘤放化疗后组织的炎性反应使氟代脱氧葡萄糖在结束治疗后几个月仍然可以持续浓聚，若过早地行PET/CT再分期可能会低估肿瘤的疗效，故对放疗后几周接受PET/CT检查评价疗效就显得至关重要，尽管目前还没有一个统一的时间，但大部分文献报道选择在治疗后4～6周接受PET/CT检查[27]。目前，PET/CT评估直肠癌新辅助化疗的疗效多采用比较化疗前、后标准摄取值下降程度；研究表明，肿瘤早期的代谢变化可以辅助指导临床治疗[26]。但目前对于PET/CT能否更准确评估新辅助放化疗后肿瘤完全病理缓解，以及评价直肠系膜淋巴结转移情况，还是个具有争议的问题[28]。另外，PET/CT检查时，要向患者体内注射有辐射性的同位素，对人体有一定的辐射，而且其检查费用昂贵，这些都限制了其使用。

5 小 结

各种影像评估方法都有自己的独到之处，但也有不足的方面。直肠癌新辅助放化疗后疗效评价是临床医师决定为患者制订后续治疗方案的重要依据，应联合应用多种影像检查手段对病变进行准确、全面地评估。直肠DWI检查避免了对操作者较大的依赖性、对应用EUS的不适及CT检查的较大辐射量；表观弥散系数值的测量能够为新辅助治疗疗效评估提供定量指标；同时DWI作为目前唯一活体观察水分子微观运动的MRI功能成像方法，弥补了常规MRI单纯依靠形态学诊断直肠癌的不足，能够在早期对肿瘤治疗疗效进行评估；而能谱CT鉴于其多参数成像的特点，可以对肿瘤进行定性、定量分析，使其在肿瘤疗效评价方面拥有独特的优势。鉴于以上优势，在直肠癌新辅助放化疗疗效评价方面，能谱CT及MRI具有较好的研究前景。

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