3.0T高分辨率MRI在直腸癌術前T分期中的應用價值

戴崢，文戈，胡培鉛，成東亮，陳斌，許娟

1.南方醫科大學附屬南方醫院 醫學影像科， 廣東 廣州 510515；2. 解放軍第一八一醫院 醫學影像科， 廣西桂林 541002

3.0T高分辨率MRI在直腸癌術前T分期中的應用價值

戴崢1,2，文戈1，胡培鉛1，成東亮1，陳斌1，許娟1

1.南方醫科大學附屬南方醫院 醫學影像科， 廣東 廣州 510515；2. 解放軍第一八一醫院 醫學影像科， 廣西桂林 541002

目的 探討3.0T高分辨率磁共振成像（HR-MRI）在直腸癌術前T分期中的應用價值。方法選取51例原發性直腸癌患者，術前均行HR-MRI檢查，術后行病理檢查，分析HR-MRI術前T分期與病理T分期的一致性和相關性，計算HR-MRI診斷各分期的靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值。結果 HR-MRI術前T分期與病理T分期具有較強的一致性（Kappa=0.740，P＜0.01）和相關性（r=0.838，P＜0.01），HR-MRI術前T分期的診斷符合率為84.3％。結論 HR-MRI可有效評估直腸癌腸壁外層的侵犯程度、環周切緣的受侵、腹膜受累和鄰近器官的侵犯。HRMRI術前T分期與病理T分期具有較好的一致性和相關性，且診斷符合率較高。

高分辨率磁共振；直腸癌；T分期；病理檢查

0 前言

直腸癌已成為當前社會的重大公共衛生問題，其治療的關鍵在于早期診斷和發現，其預后很大程度上取決于腫瘤的分期。目前，對于早期表淺、局限于腸壁的直腸癌（T1、T2期），主要治療方式為手術；而對于進展期或不能手術切除的直腸癌（T3、T4期），近年來采用新輔助放化療，使其降期或完全緩解后再行手術治療。直腸內超聲檢查（Endorectal Ultrasonography，EUS）被認為是評估腸壁浸潤深度的參考標準，能準確地對淺表直腸腫瘤進行分期，但在中晚期腫瘤的分期中作用有限，這是因為聲波穿透的深度通常無法評估晚期疾病[1]。多排螺旋CT不能可靠區分直腸壁的層次，也不能有效顯示直腸系膜筋膜，因此，在中位和低位直腸腫瘤的局部分期及直腸壁層和直腸周圍浸潤的正確評估方面仍有不足[2-3]。高分辨率磁共振成像（High Resolution MRI，HR-MRI）采用了小視野、薄層且垂直或平行于腸管走行的T2WI成像，除了擁有常規磁共振序列高軟組織分辨率、多方位成像等優點之外，還具有更高的空間分辨率。本研究選取經病理證實的51例原發性直腸癌患者，術前均行3.0T HRMRI檢查，分析HR-MRI術前T分期與病理T分期的一致性和相關性，旨在探討HR-MR在直腸癌術前T分期中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2014年10月~2015年3月于南方醫科大學南方醫院普外科經病理證實的51例原發性直腸癌患者，術前均行MRI檢查，所有病例均經手術獲得病理結果（術前行MRI檢查，術中取得病理標本，并且在術后兩周內出具病理檢查報告）。其中男性37人，女性14人，年齡34~79歲，平均（56.9±10.2）歲。納入標準：①病理證實為直腸癌患者；②術前均未行放射治療和化學治療。排除標準：①未經病理證實的患者；②患者的手術切除標本沒有完整的病理資料；③術前已行放射治療和化學治療；④圖像質量較差，導致無法診斷或很有可能影響診斷結果。

1.2 儀器與方法

采用Philips Achieva 3.0 T超導磁共振（Philips Medical Systems）及腹部16通道相控陣表面線圈進行檢查。檢查前約2 h給予患者水灌腸以清洗直腸，檢查前30 min對患者肌注腸道解痙劑（山莨菪堿注射液，10 mg）。

采取仰臥、頭先進的掃描體位，按照以下順序進行掃描：①橫軸位T2WI頻率選擇反轉恢復衰減（Spectral Adiabatic Inversion Recovery，SPAIR）脂肪抑制序列：TR 4000 ms，TE 100 ms，FOV 30 cm，層厚6 mm，間隔0.6 mm，矩陣312×400，覆蓋整個盆腔；②矢狀位T2WI快速自旋回波（Turbo Spin Echo，TSE）序列：TR 5000 ms，TE 100 ms，FOV 25 cm，層厚3 mm，間隔0 mm，矩陣400×400；③垂直于直腸管腔長軸的斜軸位T2WI TSE：TR 5000 ms，TE 100 ms，FOV 16 cm，層厚3 mm，間隔0 mm，矩陣256×256；對于低位直腸癌，還需一個平行于直腸管腔長軸的斜冠狀位T2WI TSE：TR 5000 ms，TE 100 ms，FOV 16 cm，層厚3 mm，間隔0 mm，矩陣256×256；④軸位T1WI TSE：TR 430 ms，TE 10 ms，FOV 30 cm，層厚5 mm，間隔0.5 mm，矩陣300×234，覆蓋整個盆腔。

1.3 T分期標準

直腸癌的MRI-T分期參照2010年美國癌癥聯合委員會（American Joint Committee on Cancer，AJCC）/國際抗癌聯盟（Union for International Cancer Control，UICC）制定的第7版TNM分期系統：

（1）T1期：腫瘤局限于粘膜下層，但不侵犯固有肌層。HR-MRI表現為相對低信號病灶位于粘膜/粘膜下層，但未侵及更低信號的線狀固有肌層，有時在腫瘤與固有肌層之間可看到一條弧形的明亮高信號影。

（2）T2期：腫瘤侵入固有肌層，但不穿透固有肌層，直腸周圍脂肪內未見腫瘤。HR-MRI表現為相對低信號病灶位于粘膜下層，導致粘膜下層和固有肌層之間的界面消失，直腸固有肌層低信號環外緣光整。

（3）T3期：腫瘤穿透固有肌層。HR-MRI表現為腫塊穿透直腸固有肌層并延伸到直腸周圍脂肪。

（4）T4期：腫瘤侵及鄰近盆腔器官。其中，腫瘤侵犯腹膜為T4a期；侵犯其他鄰近臟器（膀胱、前列腺、精囊腺、子宮等）為T4b期。

1.4 圖像分析

由2名有經驗的影像診斷醫生采取雙盲法對圖像進行評價，根據腫瘤的MRI征象及腸壁侵犯程度判斷T分期，如評價結果不一致，經討論后取得一致意見。分析內容包括：直腸癌信號特征、侵犯程度、直腸系膜、直腸系膜筋膜及鄰近組織器官的狀態。

1.5 統計學分析

應用SPSS 19.0軟件進行統計學分析，計算HR-MRI診斷各分期的靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值等。HR-MRI術前T分期與病理T分期的一致性分析采用Kappa檢驗法，相關性分析采用Spearman法，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同T分期直腸癌的MRI表現

不同T分期直腸癌的MRI表現，見圖1。

2.2 HR-MRI術前T分期與病理T分期的相關性和一致性

直腸癌HR-MRI術前T分期與病理T分期結果對比，見表1。通過Kappa檢驗可知，HR-MRI術前T分期和病理T分期具有較強的一致性（Kappa=0.740，P＜0.01），95％置信區間為0.573~0.907。通過Spearman相關性分析可知，HR-MRI術前T和病理T分期具有較強的相關性（r=0.838，P＜0.01）。HR-MRI的診斷準確率為84.3％。HR-MRI診斷各分期的靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值，見表2。

圖1 不同T分期直腸癌的MR I表現

表1 直腸癌HR-MRI術前T分期與病理T分期結果對比（n=51）

表2 HR-MR I診斷各分期的靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值

3 討論

在過去的數十年中，全直腸系膜切除術（Total Mesorectal Excision，TME）廣泛應用，使得直腸癌的局部復發率顯著下降（由38％降至10％以下）[4]。目前通常采用TME對直腸癌進行治療，此種方法是在盆腔局部解剖的基礎上提出來的。當執行TME時，了解腫瘤與環周切緣（Circumferential Resection Margin，CRM）的關系至關重要。CRM指的是手術解剖表面，對應于直腸的無腹膜部。CRM陰性是指腫瘤邊緣和手術切緣之間的距離≥1 mm，其局部復發率顯著低于CRM陽性的腫瘤[5]。CRM陽性是導致直腸癌術后局部復發的重要原因，會影響患者的手術效果及其預后[6]。在進行MRI檢查時，我們將直腸系膜筋膜作為潛在的CRM，其HR-MRI表現為線樣低信號結構并包繞腸周脂肪。直腸癌術前T分期主要以病灶對直腸壁周圍系膜筋膜和器官的侵犯程度為標準，MRI可以清晰顯示直腸壁/直腸系膜筋膜，這是直腸癌術前T分期的關鍵。

Blomqvist等[7]報道，MRI診斷T3期腫瘤的靈敏度為81％，特異性為82％。同時，他還對腫瘤直腸壁的浸潤進行了預測，其敏感性為82％，特異性為87％。Low等[8]報道，直腸癌MRI TNM分期與手術病理分期的一致性高達95％；對于腫瘤浸潤深度的判定，MRI與病理結果的一致性為86％。Akasu等[9]一項評價MRI浸潤深度的研究認為，MRI-T分期的準確率為82％。孫應實等[10]對245例直腸癌患者進行研究，結果發現，MRI-T分期的準確率為83.7％（205/245），MRI-T分期與病理T分期具有較好的一致性（Kappa=0.693）。本研究結果顯示，HR-MRI對各期直腸癌的診斷靈敏度、特異度分別為：T1期：66.67％、100.00％；T2期：75.00％、94.87％；T3期：86.21％、86.36％；T4期：100.00％、93.18％。診斷符合率高達84.3％，HR-MRI術前T分期與病理T分期具有較高的一致性（Kappa=0.740），與孫應實等的文獻報道結果相近。

HR-MRI術前T分期存在以下問題：①T1、T2分期的準確率較低，主要原因是早期直腸癌尚未侵犯至直腸外壁時，若直腸壁出現炎癥反應，MRI檢查時常會導致分期過度；②T3期分期不足，主要是一些臨界T3期的腫瘤與T2期難以鑒別。大多數直腸癌T分期為T2、T3期，MRI分期中需要解決的問題是鑒別T2期、臨界T3期。臨界T3期腫瘤在MRI檢查時，直腸固有肌層邊緣毛糙，可見短毛刺及細條索樣的異常信號。一些研究認為，T1期、T2期、T3早期主要采用手術治療，而對于T3晚期腫瘤，實施TME術前放射治療可使直腸癌局部復發率明顯降低[11-12]。因此，對T2、T3期的直腸癌患者進行精確分期，尤其是區分T3早期和T3晚期的腫瘤非常重要。在實際工作中，應用垂直于直腸管腔的斜軸位、矢狀位和平行于直腸管腔的斜冠狀位綜合觀察和分析，仔細觀察某些病例條索狀異常信號是否與腸壁呈寬基底相連，均有利于提高直腸癌T分期的準確率。

綜上所述，HR-MRI可有效評估直腸癌腸壁外層的侵犯程度、環周切緣的受侵、腹膜受累和鄰近器官的侵犯。HR-MRI術前T分期與病理T分期具有較好的一致性和相關性，且診斷符合率較高，值得推廣應用。

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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：戴崢，主治醫師，碩士研究生，研究方向：影像醫學與核醫學。

文戈，教授，主任醫師。

通訊作者郵箱：1113470826@qq.com