3.0T高分辨率MRI在直肠癌术前T分期中的应用价值

戴峥，文戈，胡培铅，成东亮，陈斌，许娟

1.南方医科大学附属南方医院 医学影像科， 广东 广州 510515；2. 解放军第一八一医院 医学影像科， 广西桂林 541002

3.0T高分辨率MRI在直肠癌术前T分期中的应用价值

戴峥1,2，文戈1，胡培铅1，成东亮1，陈斌1，许娟1

1.南方医科大学附属南方医院 医学影像科， 广东 广州 510515；2. 解放军第一八一医院 医学影像科， 广西桂林 541002

目的 探讨3.0T高分辨率磁共振成像（HR-MRI）在直肠癌术前T分期中的应用价值。方法选取51例原发性直肠癌患者，术前均行HR-MRI检查，术后行病理检查，分析HR-MRI术前T分期与病理T分期的一致性和相关性，计算HR-MRI诊断各分期的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值。结果 HR-MRI术前T分期与病理T分期具有较强的一致性（Kappa=0.740，P＜0.01）和相关性（r=0.838，P＜0.01），HR-MRI术前T分期的诊断符合率为84.3％。结论 HR-MRI可有效评估直肠癌肠壁外层的侵犯程度、环周切缘的受侵、腹膜受累和邻近器官的侵犯。HRMRI术前T分期与病理T分期具有较好的一致性和相关性，且诊断符合率较高。

高分辨率磁共振；直肠癌；T分期；病理检查

0 前言

直肠癌已成为当前社会的重大公共卫生问题，其治疗的关键在于早期诊断和发现，其预后很大程度上取决于肿瘤的分期。目前，对于早期表浅、局限于肠壁的直肠癌（T1、T2期），主要治疗方式为手术；而对于进展期或不能手术切除的直肠癌（T3、T4期），近年来采用新辅助放化疗，使其降期或完全缓解后再行手术治疗。直肠内超声检查（Endorectal Ultrasonography，EUS）被认为是评估肠壁浸润深度的参考标准，能准确地对浅表直肠肿瘤进行分期，但在中晚期肿瘤的分期中作用有限，这是因为声波穿透的深度通常无法评估晚期疾病[1]。多排螺旋CT不能可靠区分直肠壁的层次，也不能有效显示直肠系膜筋膜，因此，在中位和低位直肠肿瘤的局部分期及直肠壁层和直肠周围浸润的正确评估方面仍有不足[2-3]。高分辨率磁共振成像（High Resolution MRI，HR-MRI）采用了小视野、薄层且垂直或平行于肠管走行的T2WI成像，除了拥有常规磁共振序列高软组织分辨率、多方位成像等优点之外，还具有更高的空间分辨率。本研究选取经病理证实的51例原发性直肠癌患者，术前均行3.0T HRMRI检查，分析HR-MRI术前T分期与病理T分期的一致性和相关性，旨在探讨HR-MR在直肠癌术前T分期中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2014年10月~2015年3月于南方医科大学南方医院普外科经病理证实的51例原发性直肠癌患者，术前均行MRI检查，所有病例均经手术获得病理结果（术前行MRI检查，术中取得病理标本，并且在术后两周内出具病理检查报告）。其中男性37人，女性14人，年龄34~79岁，平均（56.9±10.2）岁。纳入标准：①病理证实为直肠癌患者；②术前均未行放射治疗和化学治疗。排除标准：①未经病理证实的患者；②患者的手术切除标本没有完整的病理资料；③术前已行放射治疗和化学治疗；④图像质量较差，导致无法诊断或很有可能影响诊断结果。

1.2 仪器与方法

采用Philips Achieva 3.0 T超导磁共振（Philips Medical Systems）及腹部16通道相控阵表面线圈进行检查。检查前约2 h给予患者水灌肠以清洗直肠，检查前30 min对患者肌注肠道解痉剂（山莨菪碱注射液，10 mg）。

采取仰卧、头先进的扫描体位，按照以下顺序进行扫描：①横轴位T2WI频率选择反转恢复衰减（Spectral Adiabatic Inversion Recovery，SPAIR）脂肪抑制序列：TR 4000 ms，TE 100 ms，FOV 30 cm，层厚6 mm，间隔0.6 mm，矩阵312×400，覆盖整个盆腔；②矢状位T2WI快速自旋回波（Turbo Spin Echo，TSE）序列：TR 5000 ms，TE 100 ms，FOV 25 cm，层厚3 mm，间隔0 mm，矩阵400×400；③垂直于直肠管腔长轴的斜轴位T2WI TSE：TR 5000 ms，TE 100 ms，FOV 16 cm，层厚3 mm，间隔0 mm，矩阵256×256；对于低位直肠癌，还需一个平行于直肠管腔长轴的斜冠状位T2WI TSE：TR 5000 ms，TE 100 ms，FOV 16 cm，层厚3 mm，间隔0 mm，矩阵256×256；④轴位T1WI TSE：TR 430 ms，TE 10 ms，FOV 30 cm，层厚5 mm，间隔0.5 mm，矩阵300×234，覆盖整个盆腔。

1.3 T分期标准

直肠癌的MRI-T分期参照2010年美国癌症联合委员会（American Joint Committee on Cancer，AJCC）/国际抗癌联盟（Union for International Cancer Control，UICC）制定的第7版TNM分期系统：

（1）T1期：肿瘤局限于粘膜下层，但不侵犯固有肌层。HR-MRI表现为相对低信号病灶位于粘膜/粘膜下层，但未侵及更低信号的线状固有肌层，有时在肿瘤与固有肌层之间可看到一条弧形的明亮高信号影。

（2）T2期：肿瘤侵入固有肌层，但不穿透固有肌层，直肠周围脂肪内未见肿瘤。HR-MRI表现为相对低信号病灶位于粘膜下层，导致粘膜下层和固有肌层之间的界面消失，直肠固有肌层低信号环外缘光整。

（3）T3期：肿瘤穿透固有肌层。HR-MRI表现为肿块穿透直肠固有肌层并延伸到直肠周围脂肪。

（4）T4期：肿瘤侵及邻近盆腔器官。其中，肿瘤侵犯腹膜为T4a期；侵犯其他邻近脏器（膀胱、前列腺、精囊腺、子宫等）为T4b期。

1.4 图像分析

由2名有经验的影像诊断医生采取双盲法对图像进行评价，根据肿瘤的MRI征象及肠壁侵犯程度判断T分期，如评价结果不一致，经讨论后取得一致意见。分析内容包括：直肠癌信号特征、侵犯程度、直肠系膜、直肠系膜筋膜及邻近组织器官的状态。

1.5 统计学分析

应用SPSS 19.0软件进行统计学分析，计算HR-MRI诊断各分期的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值等。HR-MRI术前T分期与病理T分期的一致性分析采用Kappa检验法，相关性分析采用Spearman法，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同T分期直肠癌的MRI表现

不同T分期直肠癌的MRI表现，见图1。

2.2 HR-MRI术前T分期与病理T分期的相关性和一致性

直肠癌HR-MRI术前T分期与病理T分期结果对比，见表1。通过Kappa检验可知，HR-MRI术前T分期和病理T分期具有较强的一致性（Kappa=0.740，P＜0.01），95％置信区间为0.573~0.907。通过Spearman相关性分析可知，HR-MRI术前T和病理T分期具有较强的相关性（r=0.838，P＜0.01）。HR-MRI的诊断准确率为84.3％。HR-MRI诊断各分期的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值，见表2。

图1 不同T分期直肠癌的MR I表现

表1 直肠癌HR-MRI术前T分期与病理T分期结果对比（n=51）

表2 HR-MR I诊断各分期的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值

3 讨论

在过去的数十年中，全直肠系膜切除术（Total Mesorectal Excision，TME）广泛应用，使得直肠癌的局部复发率显著下降（由38％降至10％以下）[4]。目前通常采用TME对直肠癌进行治疗，此种方法是在盆腔局部解剖的基础上提出来的。当执行TME时，了解肿瘤与环周切缘（Circumferential Resection Margin，CRM）的关系至关重要。CRM指的是手术解剖表面，对应于直肠的无腹膜部。CRM阴性是指肿瘤边缘和手术切缘之间的距离≥1 mm，其局部复发率显著低于CRM阳性的肿瘤[5]。CRM阳性是导致直肠癌术后局部复发的重要原因，会影响患者的手术效果及其预后[6]。在进行MRI检查时，我们将直肠系膜筋膜作为潜在的CRM，其HR-MRI表现为线样低信号结构并包绕肠周脂肪。直肠癌术前T分期主要以病灶对直肠壁周围系膜筋膜和器官的侵犯程度为标准，MRI可以清晰显示直肠壁/直肠系膜筋膜，这是直肠癌术前T分期的关键。

Blomqvist等[7]报道，MRI诊断T3期肿瘤的灵敏度为81％，特异性为82％。同时，他还对肿瘤直肠壁的浸润进行了预测，其敏感性为82％，特异性为87％。Low等[8]报道，直肠癌MRI TNM分期与手术病理分期的一致性高达95％；对于肿瘤浸润深度的判定，MRI与病理结果的一致性为86％。Akasu等[9]一项评价MRI浸润深度的研究认为，MRI-T分期的准确率为82％。孙应实等[10]对245例直肠癌患者进行研究，结果发现，MRI-T分期的准确率为83.7％（205/245），MRI-T分期与病理T分期具有较好的一致性（Kappa=0.693）。本研究结果显示，HR-MRI对各期直肠癌的诊断灵敏度、特异度分别为：T1期：66.67％、100.00％；T2期：75.00％、94.87％；T3期：86.21％、86.36％；T4期：100.00％、93.18％。诊断符合率高达84.3％，HR-MRI术前T分期与病理T分期具有较高的一致性（Kappa=0.740），与孙应实等的文献报道结果相近。

HR-MRI术前T分期存在以下问题：①T1、T2分期的准确率较低，主要原因是早期直肠癌尚未侵犯至直肠外壁时，若直肠壁出现炎症反应，MRI检查时常会导致分期过度；②T3期分期不足，主要是一些临界T3期的肿瘤与T2期难以鉴别。大多数直肠癌T分期为T2、T3期，MRI分期中需要解决的问题是鉴别T2期、临界T3期。临界T3期肿瘤在MRI检查时，直肠固有肌层边缘毛糙，可见短毛刺及细条索样的异常信号。一些研究认为，T1期、T2期、T3早期主要采用手术治疗，而对于T3晚期肿瘤，实施TME术前放射治疗可使直肠癌局部复发率明显降低[11-12]。因此，对T2、T3期的直肠癌患者进行精确分期，尤其是区分T3早期和T3晚期的肿瘤非常重要。在实际工作中，应用垂直于直肠管腔的斜轴位、矢状位和平行于直肠管腔的斜冠状位综合观察和分析，仔细观察某些病例条索状异常信号是否与肠壁呈宽基底相连，均有利于提高直肠癌T分期的准确率。

综上所述，HR-MRI可有效评估直肠癌肠壁外层的侵犯程度、环周切缘的受侵、腹膜受累和邻近器官的侵犯。HR-MRI术前T分期与病理T分期具有较好的一致性和相关性，且诊断符合率较高，值得推广应用。

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Effectiveness of App lication of 3.0 Tesla High-Resolution M agnetic Resonance Imaging in T-Staging of Rectal Cancers

DAI Zheng1,2, WEN Ge1, HU Pei-qian1, CHENG Dong-liang1, CHEN Bin1, XU Juan1
1.Departm ent o f M edical Im aging, Nanfang Hospital A ffiliated to Southern M ed ica l U niversity, Guangzhou Guangdong 510515, China；2.Department of Medical Imaging, No. 181 Hospital of Chinese People’s Liberation Army, Guilin Guangxi 541002, China

Objective To explore the effectiveness of application of 3.0 Tesla high-resolution magnetic resonance imaging (HR-MRI）in T-staging of rectal cancers. Methods A ltogether 51 cases of primary rectal cancers who had accepted pre-operative HR-MRI and post-operative pathological exam inations were selected. Concordance and relevance were analyzed between pre-operative HR-MRI and postoperative pathological T-staging of rectal cancers. The sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value and negative predictive value of each staging identi fi ed by HR-MRI were calculated. Results Strong concordance (Kappa=0.740, P＜0.01）and relevance (r=0.838, P＜0.01）of T-staging of rectal cancers were found between pre-operative 3.0 Tesla HR-MRI and pathological exam inations. The diagnose accordance rate of HR-MRI was 84.3％. Conclusion HR-MRI had proven its effectiveness in assessment of the extent of rectal cancer extramural invasion, circum ferential resection margin involvement, peritoneal involvement and adjacent organs violated. High diagnose accordance rate as well as strong concordance and relevance of T-staging of rectal cancers were revealed between pre-operative 3.0 Tesla HR-MRI and pathological exam inations.

high-resolution magnetic resonance imaging；rectal cancers；T-staging；pathological exam inations

R445.2；R735.3

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.09.014

1674-1633(2015）9-0051-03

2015-04-28

2015-05-21

本文作者：戴峥，主治医师，硕士研究生，研究方向：影像医学与核医学。

文戈，教授，主任医师。

通讯作者邮箱：1113470826@qq.com