直腸癌的多學(xué)科診療模式包括術(shù)前新輔助放化療和 TME 手術(shù),增加了對局部進(jìn)展期腫瘤的局部控制,成為直腸癌的標(biāo)準(zhǔn)治療方法。
高分辨率盆腔磁共振成像(MRI)是直腸癌分期的主要方法,但尚未證明在再分期中有效,特別是在新輔助治療后的完全應(yīng)答評估中。新輔助放化療在直腸腫瘤和相鄰區(qū)域產(chǎn)生許多變化,結(jié)果不能準(zhǔn)確地確定局部腫瘤范圍。然而,將動(dòng)態(tài)增強(qiáng)或者擴(kuò)散加權(quán)序列添加到標(biāo)準(zhǔn)方法可以提高診斷準(zhǔn)確性。
一般不建議使用腔內(nèi)造影劑如超聲波凝膠進(jìn)行常規(guī)灌腸,因擴(kuò)張直腸并壓縮直腸系膜脂肪可能導(dǎo)致對筋膜受累的高估并干擾直腸系膜結(jié)節(jié)的評估。檢查前一般不必腸道準(zhǔn)備,但有過量的糞便時(shí)可以使用解痙劑。以此目的(除非禁忌),在將患者置于 MRI 臺之前,肌肉注射 40 mg 丁基莨菪堿。
標(biāo)準(zhǔn)的直腸 MR 協(xié)議至少包括具有 1~3 毫米切片厚度的矢狀位、軸位和斜冠狀位的 2D T2 加權(quán)序列。矢狀位用于確定縱向腫瘤軸線,使得軸向和冠狀面可以分別垂直于和平行于腫瘤軸。冠狀位必須與肛管一致,以便為低位腫瘤評估肛門復(fù)合體和盆底肌肉的關(guān)系。 圖 1. T2 加權(quán)矢狀圖像用于確定腫瘤縱軸,以便調(diào)整軸位和冠狀位角度。A. 斜軸位在直腸腫塊水平垂直于直腸壁;B. 斜軸位與盆底垂直,用于覆蓋淋巴結(jié)引流區(qū)域;C. 冠狀位與肛管平行,用于低位直腸腫瘤的成像。直腸腫瘤用箭頭表示。
圖 2. 根據(jù)距肛門邊緣的距離,可將直腸分成三段。T2 加權(quán)矢狀圖顯示,直腸上段(> 10 厘米),中段(5~10 厘米),和下段(<5 厘米)。中上段直腸壁由三個(gè)獨(dú)立的層組成,可在 MRI 中進(jìn)行區(qū)分,T2 加權(quán) MRI 序列能很好地顯示直腸壁解剖結(jié)構(gòu)。圖 3. A. 示意圖;B. T2 加權(quán)軸位磁共振成像。內(nèi)側(cè)高信號層代表粘膜和粘膜下層(兩層之間不可區(qū)分),中間低信號層和外側(cè)的高信號區(qū)域代表固有肌層和直腸系膜,直腸系膜筋膜表現(xiàn)為低信號包繞直腸系膜(箭頭)。恥骨直腸韌帶構(gòu)成肛管的上限。肛管內(nèi)層肌由內(nèi)括約肌組成,是直腸固有肌層環(huán)形層的延續(xù)。肛管外層肌由恥骨直腸肌和外括約肌的尾端組成。圖 4. 低位直腸正常解剖,A. 示意圖;B. 冠狀位 T2 加權(quán)磁共振成像。恥骨直腸韌帶,恥骨直腸肌上部顯示肛管的最高部分(虛線);肛門邊緣是肛管的最下面部分(實(shí)線)。LA:肛提肌;IS:內(nèi)括約;ES:外括約肌。腹膜反折覆蓋上段直腸前壁,矢狀位在男性精囊腺上極和女性宮頸角上方。腹膜侵襲的評估在分期中非常重要,因?yàn)橹蹦c腫瘤在腹膜受侵的情況下分期為 T4a。圖 5. 女性(A 和 B)和男性(C 和 D)腹膜受侵 T4a 直腸腫瘤患者。在矢狀位 T2 加權(quán)圖像上,腹膜是腫瘤前面的低信號線性結(jié)構(gòu)(A,C 中的箭頭)。在軸位 T2 加權(quán)圖像上,腹膜具有 V 形并且附著在直腸癌的前面(B 和 D 中的箭頭)。T:腫瘤;U:子宮;P:前列腺。位于腹膜返折下方的中段直腸完全被直腸脂肪組織包圍,稱為直腸系膜。直腸系膜由 MRF 構(gòu)成環(huán)周切緣(CRM)。MRF 可以被看作是圍繞直腸和直腸系膜的薄、低信號。MRF 在直腸下段逐漸變薄,MRF 在后側(cè)位很容易看到,雖然很難將其與前壁的 Denonvilliers 筋膜區(qū)分開。圖 6. 直腸系膜和直腸系膜筋膜共振成像解剖學(xué)。在 T2 加權(quán)(A. 軸位和 B. 冠狀位)磁共振圖像上,直腸系膜筋膜(箭頭)被看作是一個(gè)薄的低密度層,包圍男性直腸癌患者的直腸系膜脂肪組織(*)和直腸。因預(yù)后和手術(shù)管理受腫瘤部位的影響,應(yīng)報(bào)告腫瘤高度和長度。矢狀位上劃線測量腫瘤長度,腫瘤位置是腫瘤最低處至肛緣距離,并分作上中下三段(圖 7)。
圖 7
在 T2 加權(quán)成像中,固有肌層處于高密度直腸系膜脂肪和粘膜/粘膜下層之間,顯示中度至輕度高信號。T2 加權(quán)圖像上的直腸腫瘤的信號強(qiáng)度通常介于固有肌層和粘膜的信號強(qiáng)度之間(圖 8)。T1 腫瘤局限于粘膜下層,T2 腫瘤向下延伸但不超過肌層,非相控陣線圖條件下或直腸內(nèi)超聲下 T1 與 T2 的區(qū)分并不可靠,腫瘤可直接分作 T1/T2。腫瘤超過肌層并延伸入直腸系膜脂肪時(shí)稱為 T3,肌層受累時(shí)如果有穿透血管不要誤將其劃作 T3(圖 8 和圖 9)。圖 8. 直腸癌 T 分期。美國癌癥聯(lián)合委員會(huì)根據(jù)侵潤深度進(jìn)行 T3 腫瘤的分層:小于 5 mm,T3a;5~10 mm,T3b;超過 10 mm,T3c。圖 9. 直腸癌 T 分期磁共振成像。T2 加權(quán)軸向圖像顯示不同 T 階段的直腸癌:A. T1 腫瘤局限于粘膜下層,尚未進(jìn)入固有肌層(箭頭);B. T2 腫瘤擴(kuò)展到但不超出固有肌層(箭頭);C. T3 腫瘤超出固有肌層和并延伸入直腸系膜脂肪(箭頭);D. T4a 腫瘤侵入內(nèi)臟腹膜(箭頭)。壁外侵犯深度指腫瘤超過肌層的延伸,美國癌癥聯(lián)合委員會(huì)建議根據(jù)壁外侵犯深度將 T3 分層:T3a<5 mm,T3b 5~10 mm,T3c>10 mm。T3a 者生存率更高,這些早期 T3 腫瘤單獨(dú)手術(shù)就可控制,與 T1/T2 腫瘤預(yù)后相當(dāng)。T4 腫瘤延伸至臟層腹膜表面或鄰近結(jié)構(gòu)(表 1,圖 8 和圖 10)。圖 10. 磁共振成像中 T3 腫瘤的分層。T2 型加權(quán)軸向磁共振圖像在 T3 直腸癌患者中顯示腫瘤超出固有肌層延伸(雙頭箭頭)。A. 小于 5 mm,T3a;B. 5~10 mm,T3b;C. 超過 10 mm,T3c。62 歲直腸癌婦女,薄層 T2 加權(quán)軸位 MR 圖像顯示直腸癌,在 9 點(diǎn)鐘位置。72 歲直腸癌男性,T2 加權(quán)軸位圖顯示 T1 腫瘤,緊鄰腫瘤的粘膜下層消失而固有肌層完整。62 歲直腸癌男性,T2 加權(quán)軸位圖像顯示 T2 期,環(huán)形腫瘤侵犯但未超過肌層。73 歲直腸癌女性,T2 加權(quán)軸位圖像和相應(yīng)的線圖顯示 T3a 腫瘤超出外肌層小于 1 毫米(箭頭)。56 歲直腸癌女性,T2 加權(quán)軸位圖像和線圖(b)顯示:后壁環(huán)形腫瘤(箭頭),浸潤的部分在 6 點(diǎn)位置,T3b 超過外肌層擴(kuò)展<5 毫米。51 歲直腸癌女性,T2 加權(quán)圖像顯示 T4 期浸潤性腫瘤(箭頭),并通過腹膜反折擴(kuò)張。58 歲低位直腸癌男性, T2 加權(quán)冠狀 MR 圖像顯示左側(cè)入侵到內(nèi)側(cè)平面(箭頭)。對于 T3 腫瘤,應(yīng)測量腫瘤穿透最重處與 MRF 間的最短距離,它是非常重要的局部預(yù)后因子,腫瘤與 MRF 距離超過 1 mm 是 TME 后可靠的切緣陰性預(yù)測指標(biāo)。存在諸如腫瘤沉積、淋巴結(jié)或壁外血管侵犯(EMVI)時(shí),應(yīng)報(bào)告結(jié)節(jié)與 MRF 間的最短距離(圖 11 和圖 12)。圖 12. T2 加權(quán)軸向圖像不同患者的直腸系膜筋膜和直腸系膜筋膜受侵的距離。A. T3a 腫瘤遠(yuǎn)離直腸系膜筋膜(雙頭箭頭);B. T4a 腫瘤(白色箭頭)和可疑的直腸內(nèi)淋巴結(jié)(箭頭)鄰接直腸系膜筋膜;C. 直腸腫瘤位于直腸系膜筋膜 > 1 mm 處;然而,位于直腸系膜筋膜之外的可疑淋巴結(jié)位于直腸系膜筋膜(箭頭)的<1 mm 范圍內(nèi)。直腸系膜筋膜用黑色箭頭表示。EMVI 與局部和遠(yuǎn)處復(fù)發(fā)相關(guān),生存率差,定義為在直腸系膜脂肪的血管內(nèi)存在惡性細(xì)胞。EMVI 表現(xiàn)為接近腫瘤的血管明顯不規(guī)則或腫瘤信號強(qiáng)度增加(圖 13)。 圖 13. EMVI。T2 加權(quán)(A)冠狀和(B 和 C)連續(xù)軸向磁共振圖像,在 T4a 直腸癌患者中顯示不規(guī)則和擴(kuò)大的血管信號插入腫瘤,與腫瘤有相同的信號強(qiáng)度(圓圈)。表 1 和圖 14、圖 15 顯示了如何鑒別腫瘤 T 分期和環(huán)周切緣(CRM)。圖 14. 根據(jù)低直腸癌的每個(gè)階段的示意圖和高分辨率冠狀 T2 加權(quán)磁共振圖像。不同患者的直腸腫瘤用磁共振圖像上的箭頭表示。在 T2 加權(quán)(A)冠狀面(B,C)軸向磁共振圖像顯示,直腸癌浸潤提肌(紅色箭頭)和直腸系膜筋膜(白色箭頭)。LA:肛提肌;PR:恥骨直腸肌;MRF:直腸系膜筋膜;BL:膀胱;V:陰道。淋巴結(jié)分期對術(shù)前治療計(jì)劃很重要,TNM 分期中僅累及區(qū)域淋巴結(jié)包括直腸系膜和髂內(nèi)淋巴結(jié)(表 1),其它淋巴結(jié)受累認(rèn)為是轉(zhuǎn)移。直腸系膜淋巴結(jié)通常最先也是最常受累,多位于腫瘤 5 cm 范圍內(nèi)。直腸系膜外淋巴結(jié)(髂、直腸上或腸系膜下淋巴結(jié))受累時(shí)為局部進(jìn)展期,低位直腸腫瘤可轉(zhuǎn)移至腹股溝淺淋巴結(jié),提示預(yù)后不良。淋巴結(jié)大小是使用 MRI 進(jìn)行 N 分期的主要標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)短軸超過 0.5 cm 時(shí)認(rèn)為是病理性的,但是沒有最佳的閾值。在大小基礎(chǔ)上加入形態(tài)學(xué)特征如圓形、輪廓不規(guī)則和信號強(qiáng)度不均一,提高了 MRI 診斷精確性。雖然 MRI 特征的描述不夠準(zhǔn)確,但對于定位可能有用(圖 16)。圖 16. 直腸系膜和直腸系膜外淋巴結(jié)受累。A. T2 加權(quán);B. T1 加權(quán)造影增強(qiáng)軸向 MR 圖像;C. 18 F-FDG PET-CT;D. DWI 在直腸系膜內(nèi)(紅色箭頭)和直腸系膜外(白色區(qū)域)顯示可疑淋巴結(jié)。直腸系膜外淋巴結(jié)在 DWI 上比 T2W 和 T1W 序列更為明顯。新輔助 CRT 可以降期、縮小腫瘤,減小手術(shù)范圍,減少局部復(fù)發(fā)和改善生存。重新分期需比較治療前后圖像所有因素,要盡量保證圖像相同條件和層面。 采用傳統(tǒng) MRI 序列對 CRT 后腫瘤重新分期的精確性差于初始分期,尤其在證實(shí)完全緩解(yT0),主要是很難將殘留的腫瘤與纖維化、水腫和正常粘膜區(qū)分開,因此 CRT 后正常的 2 層直腸壁提示為完全緩解,而殘留纖維化既可以是腫瘤殘留也可以是完全緩解(圖 17)。實(shí)際上 CRT 后 T2 加權(quán) MRI 后上纖維化的信號強(qiáng)度很低,而殘留腫瘤區(qū)域則為中等強(qiáng)度,仔細(xì)評估高分辨圖像和 DWI 是能區(qū)分小的殘留病變和纖維化的(圖 18)。圖 17. 新輔助放化療后腫瘤重新分期。在不同患者的 T2 加權(quán) MR 圖像上分別顯示(上:治療前,下:治療后)。A. 在 ypT0 直腸腫瘤中,治療后的軸位圖像顯示正常的兩層直腸壁(箭頭),對應(yīng)完全緩解;B. 在 ypT3 直腸腫瘤中,治療后的軸位圖像顯示正常的雙層直腸壁(箭頭)。這是 MR 評估完全緩解的假陰性例子;C. 在 ypT0 直腸腫瘤中,原有腫瘤區(qū)域治療后呈現(xiàn)厚的、纖維化的低信號強(qiáng)度疤痕(箭頭)。除了形態(tài)學(xué)發(fā)現(xiàn)之外,DWI 可以提供與細(xì)胞水平相關(guān)的功能信息變化。CRT 后細(xì)胞密度減低、纖維化或壞死使彌散加強(qiáng),從而降低彌散加強(qiáng)圖像的彌散信號強(qiáng)度,并增加在 ADC 圖像 [ADC 值和 ADC 的信號強(qiáng)度(圖 18 和圖 19)。雖然 DWI 能從纖維化中區(qū)分活的腫瘤細(xì)胞,也能區(qū)分治療反應(yīng)好與差,但不能預(yù)測完全緩解(圖 20)。而且 CRT 后不能使用 DWI 評估腫瘤反應(yīng),因?yàn)榧幢阍谥委熐按祟惸[瘤也顯示為 ADC 高密度(圖 21)。 圖 18. DWI 對放化療后為 ypT3 的腫瘤重新分期。A. T2 加權(quán)軸位顯示治療后半圓形浸潤腫瘤,與殘留的 T3 腫瘤相符(箭頭);B. 治療后 DWI;C. ADC,圖像分別對應(yīng)腫瘤的高低信號強(qiáng)度,治療前后 ADC 值分別為 0.68-0.72 和 1.22-1.44×10-3 mm2/s,治療后 ADC 值增加與治療反應(yīng)相符。圖 19. DWI 對放化療后 ypT0 直腸腫瘤重新分期。A. 治療后 T2 加權(quán)軸位圖像顯示,先前直腸腫瘤區(qū)域的低信號強(qiáng)度纖維化厚壁(箭頭),難以確定該區(qū)域是否含有腫瘤細(xì)胞還是完全緩解;B. 在治療后 DW 圖像(B-800)中,在以前的腫瘤區(qū)域(箭頭)沒有彌散信號,與完全緩解相符。在這種情況下,DWI 正確區(qū)分腫瘤與纖維化;C. ADC 圖像顯示治療后平均 ADC 增加(0.70 × 10-3 mm2/s 對比 1.40 × 10-3 mm2/s)與治療反應(yīng)相符,但不能預(yù)測完全緩解。圖 20. DWI 對放化療后 ypT0 直腸腫瘤重新分期。A. T2 加權(quán)軸位圖像顯示低信號強(qiáng)度纖維化的厚壁,可疑殘留腫瘤區(qū)域具有中等信號強(qiáng)度(長箭頭);B. 治療后 DWI 圖像,低信號強(qiáng)度的小焦點(diǎn)與殘留腫瘤(長箭頭)相符;C. ADC 圖像顯示治療后平均 ADC 增加,與治療反應(yīng)相符, 但沒有完全緩解。可疑直腸淋巴結(jié)(箭頭)在 CRT 后 T2 和 DWI 不可見,但另外兩個(gè)仍然可見(短箭頭)。此例是 DWI 評估腫瘤和淋巴結(jié)反應(yīng)假陽性。圖 21:粘液腺癌。粘液性腫瘤在治療前后 T2,彌散和 ADC 圖像均顯示出高信號,無論其治療反應(yīng)如何。他們對 CRT 的反應(yīng)不能使用 DWI 進(jìn)行評估。如果在 CRT 后距離 MRF 至少 1 毫米觀察無腫瘤邊緣則認(rèn)為 CRM 未累及,陰性預(yù)測值達(dá) 98%,但陽性預(yù)測值很低。有些直腸癌,CRT 導(dǎo)致腫瘤容積明顯減少同時(shí),也導(dǎo)致最初與 MRF 相接的緣收縮,此時(shí)難以確定此區(qū)域是否存在腫瘤細(xì)胞(圖 22 和 圖 23)。 圖 22. 放化療對直腸腫瘤和周圍切緣影響的示意圖。圖 23. 放化療對直腸腫瘤和周圍切緣的影響。不同病人的 T2 加權(quán)軸位磁共振圖像(上:基線,下:CRT 后)。A. 在沒有 MRF 侵襲的 ypT2 直腸腫瘤中,在直腸系膜筋膜(箭頭)處厚厚的低信號組織浸潤導(dǎo)致過度分期;B. 在沒有 MRF 侵襲的 ypT3 直腸腫瘤中,腫瘤的纖維性纖維性縮小,CRM 陽性可疑(箭頭);C. 直腸腫塊明顯縮小,低信號強(qiáng)度浸潤直腸系膜筋膜(箭頭)。手術(shù)中證實(shí)腫瘤侵犯了直腸系膜筋膜。CRT 后淋巴結(jié)大小用于重新分期更可靠,放療導(dǎo)致的正常淋巴結(jié)形態(tài)學(xué)變化使得轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與正常淋巴結(jié)很難采用形態(tài)學(xué)和 DWI 相區(qū)分,經(jīng)常導(dǎo)致淋巴結(jié)過度分期(圖 24 和圖 25)。 圖 24. DWI 對直腸癌放化療后 ypT0N0 直腸系膜淋巴結(jié)評估假陽性。A. T2 加權(quán)軸位磁共振圖像顯示放化療后結(jié)節(jié)大小明顯減少,與陰性淋巴結(jié)(箭頭)相符;B. DWI 圖像,直腸周圍淋巴結(jié)治療后高彌散信號,與陽性淋巴結(jié)(箭頭)相符。圖 25. DWI 成像,直腸癌放化療后 ypT0N0 陽性直腸系膜淋巴結(jié)。A. T2 加權(quán)軸位圖像顯示淋巴結(jié)大小明顯減少,與完全反應(yīng)相符;B. 殘余的纖維化淋巴結(jié)呈現(xiàn)高彌散信號強(qiáng)度,錯(cuò)誤提示為轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)(箭頭)。MRI 重新分期的精確性通常低于初始分期,主要源于淋巴結(jié)過度分期,不能區(qū)分腫瘤浸潤、腫瘤殘留、治療反應(yīng)與纖維化的差異。有 meta 分析顯示新輔助治療后 MRI 重新分期的精確性變化很大,但如果聯(lián)合 DWI、有經(jīng)驗(yàn)的專家結(jié)果會(huì)更好,也有報(bào)道 MRI 可用于 CRM 分期,但對淋巴結(jié)分期則一直是挑戰(zhàn)。聲明:此為近期對直腸癌 MRl 學(xué)習(xí)之筆記,為編譯形式,歡迎批評指正!本文首發(fā):腫瘤時(shí)間 原創(chuàng)作者:孫凌宇1. World J Clin Oncol. 2017 Jun 10;8(3):214-229. doi: 10.5306/wjco.v8.i3.214.
2. AJR Am J Roentgenol. 2008 Dec;191(6):1827-35. doi: 10.2214/AJR.08.1004.