直肠腔内超声和磁共振成像在低位直肠癌术前分期评估中的应用

石雨松，张铁民

(哈尔滨医科大学附属第一医院结直肠外科，哈尔滨 150001)

直肠癌是指发生在乙状结肠直肠交接处至齿状线之间的癌，是常见的恶性肿瘤，腹膜反折平面以下的中、低位直肠癌占绝大部分。近年来直肠癌的发病率呈上升趋势，其中低位直肠癌所占的比例较高，为60%～75%[1]。为进一步实现精细操作，减少创伤，改善直肠癌患者术后预后，提高远期生活质量，明确肿瘤术前分期[2]、浸润深度、环周切缘情况，远处脏器有无转移等，可将直肠腔内超声(transrectal ultrasonography，TRUS)、盆腔磁共振成像作为常规术前检查。术前检查包括评估直肠肿瘤的分期和大小，以优化治疗方案，检查的范围应从有可能行局部切除的早期肿瘤到可以行根治切除，但术前应先进行长期放化疗的晚期肿瘤。由于直肠癌的术前分期与患者的长期预后相关，且预后很大程度上取决于肿瘤的原发位置、淋巴结以及远处脏器发生转移等因素，准确分期对于临床确定最佳治疗方案至关重要。随着TRUS、磁共振成像等影像学设备及技术的发展，对直肠癌进行准确的术前T、N分期有助于制订手术方案以及预防肿瘤复发。了解T、N分期有助于制订有条理的多学科管理护理计划，并正确评估肿瘤患者的预后。现就TRUS和盆腔磁共振成像评估低位直肠癌术前分期的研究进展予以综述。

1 TRUS

TRUS是评估直肠壁肿瘤浸润深度的常用方法，检查前患者需提前一晚进行肠道清洗。检查时医师提前告知患者摆好体位，放松做好深呼吸，医师佩戴肛诊手套，常规行直肠指诊，再将涂抹润滑油的超声探头套在胶套里，缓缓送入患者肛门，充分显示直肠壁轴位环形图像。超下直肠壁呈典型的“三明两暗”5层结构图像，其中第一层为高回声(肠黏膜表面和腔内液体物质)，第二层为低回声(肠黏膜层)，第三层为高回声(黏膜下层)，第四层为低回声(肌层)；第五层为高回声(纤维脂肪组织)。超声检查通常在直肠指检和肠镜检查后进行，使用频率为10 MHz或更高的器械探头或双平面传感器，其可以对直肠及其周围结构进行空间分析，包括肌肉和直肠系膜脂肪。直肠腔内超声系统还可以存档进行全面反复检查，使用10～12 MHz频率的探头可更好地分辨直肠壁和括约肌，而较低的频率有助于直肠系膜检查。

1.1TRUS对T分期的评估 国外报道，超声对T1期肿瘤的灵敏度和特异度分别为91%和98%，T2肿瘤为78%和94%，T3和T4期肿瘤为77%和64%[3]。TRUS对于评估肿瘤侵入直肠壁的深度有重要价值，准确度为69%～94%，区分早期和晚期直肠病变的灵敏度、特异度及准确度分别为96%、85%和94%[4]。尽管TRUS对T分期具有较高的准确性，但并不能区分肿瘤周围的炎症和水肿浸润[5]，且由于肠腔狭窄而导致探头挤压病灶、肠腔内存在残留气体也会降低TRUS诊断的准确率。因此，对于T3/T4期肿瘤，超声的准确性相对较低，且TRUS只能探查距离肛缘8～10 cm的肿瘤，对于位置较高的肿瘤，超声探头可能无法探及，诊断难度就会加大。这表明TRUS对位于直肠乙状结肠交界附近或浸润到邻近器官的肿瘤诊断较为困难。此外，超声检查结果易受检查医师影响，对超声医师的临床经验和操作水平要求较高，新手和有经验的内镜医师对于肿瘤形态、结构、浸润层次等的判定可能存在较大差异[6]。

1.2TRUS对N分期的评估 直肠癌淋巴结转移的发生率与T分期密切相关，但采用TRUS对淋巴结进行分期并不太准确，灵敏度和特异度分别为62%和87%[7]。Gleeson[8]认为，TRUS判断N期的灵敏度为68%，特异度为52%，准确度为61%。影响TRUS判断N期准确性的因素有：①超声探头穿透力较低，视野观察受限，无法评价视野外淋巴结；②正常淋巴结难以发现；③直径<2 mm的淋巴结难以显现；④高位肿瘤的淋巴结诊断较为困难；⑤难以区分炎性淋巴结、转移淋巴结，无法识别小的转移淋巴结；⑥无法检测远处转移的淋巴结，因为其不在探头扫描区域内[9]。TRUS只能评估直肠或直肠系膜淋巴结，这主要是因为随着检查位置的变化以及超声波的逐渐衰减,超声探头探测的视野有限,仅能观察到直肠壁周围的淋巴结,超声视野外的淋巴结及直肠上段高位肿瘤周围的淋巴结难以显现,这可能也是腔内超声在直肠癌N分期方面不够准确的原因。因此，在评估N分期效果方面并不如T分期的情况下，TRUS在直肠癌术前分期中的主要作用是评估肿瘤浸润深度，尤其是在早期直肠肿瘤中，TRUS可用于评估肿瘤是否适合经肛门局部切除治疗。在实际工作中可在术中进行超声定位，术者在超声引导下可切取部分病变组织行术中冰冻，以评估肿瘤良恶性，这对确定手术术式有重要价值。

2 盆腔磁共振成像

盆腔磁共振成像可较为清楚地显现直肠壁各层组织及周围脂肪间隙，通过三维重建形成各个断面的整体图像，包括直肠系膜的软组织和筋膜，这有利于环周切缘的判定，其灵敏度为100%，特异度为88%[10]。2015年美国国立综合癌症网络肠癌治疗指南专家组建议采用盆腔磁共振成像作为直肠癌的标准影像学评估手段[11]，一些学者也将盆腔磁共振成像作为诊断直肠癌的金标准。标准的盆腔磁共振成像至少包括1～3 mm切片厚度的矢状位、轴位以及斜冠状位的2D T2加权序列，矢状位用于确定纵向肿瘤轴线，使得轴向和冠状面可以分别垂直和平行于肿瘤轴。冠状位必须与肛管一致，以便评估低位肿瘤肛门复合体与盆底肌肉的关系。盆腔磁共振成像的视野范围相对于TRUS更大，可探查使肠腔狭窄的低位直肠肿瘤，且不受气体干扰，无辐射。

2.1盆腔磁共振成像对T分期的评估 研究发现，盆腔磁共振成像诊断直肠癌T分期的准确度为55%～65%[12]。准确率不高的主要原因可能与位于肿瘤边缘附近的非肿瘤结构中促纤维增生反应导致的肿瘤过度分期有关，其经常发生在T2和T3阶段。在T3阶段，固有肌层信号强度不够清楚，很难区分是肿瘤直接浸润和纤维化还是肿瘤周围炎症在直肠周围脂肪结构中导致的病理结构。另一方面，直肠固有肌层的增生与辐射有关，有可能会增加盆腔磁共振成像过度分期的可能性。目前盆腔磁共振成像已经可以使用直肠内线圈进行检查，提供更清晰的直肠系膜和筋膜图像。盆腔磁共振成像适用于诊断晚期肿瘤，有望成为评估局部晚期肿瘤的有力工具。研究显示，直肠内线圈可改善T分期(71%～91%)[13]。直肠内线圈可更直观地区分直肠壁的解剖结构层次，但由于该技术存在局限性，在临床实践中作为常规检查方法还存在争议，对于高位或狭窄的直肠癌难以区分黏膜和黏膜下层，且线圈价格相对昂贵，并由于视野有限而无法完全评估直肠系膜及周围结构[14]。对于有幽闭恐怖症、植入心脏假体、金属心血管电子设备、血管内支架和过滤器、人工耳蜗，甚至体内遗留有子弹碎片的患者进行盆腔磁共振成像检查存在禁忌证[15]。综上，对于T分期的评估，与超声相比，盆腔磁共振成像可能更适合晚期直肠肿瘤的诊断[16]。

2.2盆腔磁共振成像对N分期的评估 目前，临床上一直根据淋巴结的大小和形态判断淋巴结有无转移，但对于淋巴结大小的诊断标准还并未达成统一[17]。临床上采用盆腔磁共振成像辨别正常淋巴结和转移性淋巴结仍存有争议，不规则的边界和信号强度是淋巴结转移的主要特征。相关数据显示，盆腔磁共振成像诊断低位直肠癌淋巴结转移的灵敏度仅为66%～77%，特异度为71%～76%[18]。盆腔磁共振成像判定转移性淋巴结的准确率差异较大，其预测淋巴结阳性的准确度为23%～95%[19]。可见磁共振成像对低位直肠癌淋巴结转移的评估也存在局限性和不足之处。有研究认为，结合淋巴结的大小、边缘形态、信号改变可明显提高诊断的准确度和特异性，以此3种标准评估淋巴结转移的准确度分别为89%、93%、93%，三者结合的准确度为94%～96%，特异度可达96%～100%[20]。综上，盆腔磁共振成像在评估N分期方面也存在困难。

3 TRUS和盆腔磁共振成像的联合应用情况

TRUS和盆腔磁共振成像对于低位直肠癌术前T、N分期既有优势，也有不足之处。目前TRUS和盆腔磁共振成像广泛用于低位直肠癌。在西欧部分地区，盆腔磁共振成像仍是评估直肠癌分期(除早期阶段外)的首选[21]，但在世界其他地区，TRUS是最初评估直肠癌所有阶段的首选方法[22]。部分学者认为这两种方法是互补的，并认为盆腔磁共振成像与TRUS的结合可能会提高术前分期的准确性[23]。为了尽可能地将术前肿瘤分期具体化、精准化，可以考虑联合应用这两种检查方法。

3.1T分期的联合应用评估 TRUS在直肠癌分期中的主要作用是评估肿瘤浸润深度，并可用于确定肿瘤切除的术式。对于T2期和T3/T4期的肿瘤通常需要行外科手术或新辅助治疗，所以确定分期对于确定直肠癌的治疗方案是必不可少的[24]。相对于盆腔磁共振成像，TRUS的优势在于可通过经肛门内窥镜显微手术评估T1期的肿瘤，其对T分期更为敏感；但有时超声对直肠肿瘤也存在过度分期的情况，影响对肿瘤的判断。盆腔磁共振成像在观察直肠周围脂肪、直肠系膜、筋膜以及腹膜是否受累，壁外静脉的侵入以及周围器官浸润方面较超声更为精确，其还可以评估括约肌间隙或肛提肌的浸润与否，而且盆腔磁共振成像对于评估局部肿瘤的分化程度，规划放疗，评估术后变化以及骨盆转移复发较超声更为可靠[25]。直肠内线圈的应用可以提高盆腔磁共振成像T分期的准确率，但可视范围较小，晚期直肠癌患者多因肿瘤导致肠腔狭窄，致使线圈无法放入；另一个缺点是线圈成本高，并且是一次性使用[26]，大部分患者无法承担高昂的检查费用。同时，盆腔磁共振成像对某些患者来说存在禁忌证，如心脏移植、假体、体内金属等。此外，使用3.0 T盆腔磁共振成像可提高直肠癌整体T分期的准确度(86%～95%)，较 1.5 T盆腔磁共振成像显著改善(67%～86%)[27]。TRUS对于早期低位直肠癌的T分期更为精确，盆腔磁共振成像对于晚期低位直肠癌的T分期较为精确，因而联合应用这两项检查可能对提高肿瘤分期评估的正确率有很大帮助。罗娅红等[28]认为，在术前行盆腔磁共振成像+TRUS检查可以提高T分期的准确率。Sohn等[29]的研究认为，TRUS与盆腔磁共振成像诊断低位直肠癌的分期方面均存在不足之处，两者联合应用可弥补对方的不足，提高肿瘤分期的准确率。因此，必要时可联合应用这两种技术进行肿瘤分期。

3.2N分期联合应用评估 在评估N分期方面，由于缺乏合适的放射学标准，超声和盆腔磁共振成像都存在准确率不高的问题，而评估肠周淋巴结转移、远处淋巴结转移与否对于外科手术和患者的远期预后都有重要意义。国内研究显示，术前采用盆腔磁共振、TRUS检查进行N分期的准确度分别为65.96%和57.45%[28]。尽管有完整的局部肿瘤扩散标准，但对于淋巴结受累情况尚未达成统一标准。随着TRUS新技术的发现，可通过回声内镜诊断胃肠道肿瘤分期，其中肠肛管3D定位装置可能有助于改善直肠癌的空间使之可视化，从而更好地评估肿瘤的可切除性和淋巴结转移情况[30]。3D腔内超声对于T分期较2D腔内超声和CT扫描更准确，3种成像方法的准确度分别为78%、69%和57%[31]。Miyata等[32]采用谐波造影增强超声内镜评估淋巴结的微血管形成以区分良恶性淋巴结：谐波造影增强超声内镜对恶性病变的灵敏度、特异度以及准确度分别为95%、97%以及97%。以上数据表明，谐波造影增强超声内镜检测对于评估肿瘤血管化的微小变化方面具有优势。迄今为止，关于新方法与标准腔内超声同时使用的研究仍较少，还需要行更深一步的临床试验来评估谐波造影增强超声内镜和普通腔内超声的适应证、准确性以及临床影响和局限性。盆腔磁共振成像可生成客观图像，同时可发现直肠系膜内、双侧腹股沟区、部分盆腔脏器是否合并有淋巴结转移，弥散加权成像还观察到斑点信号影。目前有学者认为，不规则边界和强信号是淋巴结转移的主要特征[33]，根据欧洲肿瘤治疗登记项目原则，对于直径>3 mm的淋巴结节点可通过信号和边界特征确定为恶性或良性淋巴结[34]，对于直径<3 mm包含转移灶的淋巴结节点仍是一个难题。针对超声评估N分期不足，联合应用盆腔磁共振成像可以提高低位直肠癌N分期的正确率。

4 小 结

评估低位直肠癌术前分期的最佳方法应是不同影像学方法的联合，可根据患者的临床症状、家庭情况、医院设备以及医师个人习惯的偏好使用。准确的分期、最佳的手术方案、对肿瘤进行精确的术前评估是近年来低位直肠癌治疗和未来研究的基础。对直肠癌进行术前分期评估和多模式成像评估有助于设计临床治疗策略以及预测患者预后。总体而言，超声和盆腔磁共振成像各具优势，术前分期的一个核心问题是评估受肿瘤影响的淋巴结，目前在低位直肠癌分期中确定淋巴结转移方面仍有争议，对此还需进一步完善对淋巴结转移判断的研究。直肠癌的早诊断和早治疗是当今医疗界的热点和难点，临床联合应用盆腔磁共振成像和TRUS对低位直肠癌进行详细的术前分期评价，可以为低位直肠癌的治疗提供良好的参考依据，帮助术者更深入地了解肿瘤情况，以期为降低手术创伤、术后恢复以及提高远期生活质量提供可能。