在中國，直腸癌發病率近幾年來呈明顯上升趨勢，因此直腸癌的診斷及治療也日益受到重視。由於直腸癌的解剖位置與治療有密切相關性，故治療前腫瘤的定位、分期及良好準確的圖像顯示對治療有積極意義。
1.直腸癌病理解剖與手術方式
直腸癌根據腫塊位置高低分為三段：上段直腸癌(腫塊下緣距肛門12~15 cm)，中段直腸癌(腫塊下緣距肛門7~11 cm)，下段直腸癌(腫塊下緣距肛門4~6 cm)。中、下段直腸癌位於腹膜反折以下，因而有著特殊的解剖特點，即無漿膜層。對上段直腸癌患者可行保肛手術，而中、下段直腸癌患者的手術方式臨床存在較大分歧。隨著進一步研究，尤其對盆腔解剖、直腸癌淋巴引流的規律及局部複發原因更透徹的認識，全直腸係膜切除(totalmesorectalexcision,TME)已成為中下段直腸癌手術新的標準。
2,高分辨磁共振在直腸癌術前分期、環周切緣評估方麵的價值
由於磁共振成像具有良好的組織對比度，其應用於直腸癌的價值已被臨床認可。隨著高檔磁共振的普及，優化序列的分辨率進一步提高，使得圖像顯示足以與病理切片相媲美。高分辨磁共振並沒有明確的定義，這個高分辨也是相對於常規磁共振而言的，常規磁共振掃描圖像的分辨率可以達到1.5~3mm，高於這個分辨率就可以認為是高分辨。一般來說，小FOV、適度提高矩陣及減小層厚，就可以提高圖像分辨率。直腸壁在組織學上分為黏膜層、黏膜下層、固有肌層及漿膜層，高分辨磁共振(這裏指的是T2WI)具有的優勢就是能夠清晰顯示這幾層組織結構，黏膜層表現為波浪狀均勻的低信號，黏膜下層為疏鬆的結締組織，因而表現為高信號，固有肌層及漿膜層分不開，均呈低信號。
直腸周圍的直腸係膜因含有豐富的脂肪組織，呈明顯的高信號，其內可見流空的血管影及呈低信號的神經、淋巴結。T2WI軸位上，直腸係膜外圍的細線狀低信號是直腸周圍筋膜，直腸固有筋膜和骶前筋膜是直腸周圍筋膜的主要組成部分。參照直腸癌病理T分期，高分辨磁共振的各期表現如下：(T1期)黏膜和黏膜下層的增厚，但固有肌層完整，T2WI示腫瘤信號低於高信號的黏膜下層;(T2期)腫瘤組織侵及但未侵透固有肌層，肌層變薄但肌層與周圍脂肪交界麵完好;(T3期)腫瘤信號超出肌層，深入腸周脂肪，肌層與周圍脂肪的界麵消失;(T4期)腫瘤信號明顯侵入周圍鄰近組織器官。
實際工作中高分辨磁共振區別T1期與T2期準確性不高，所以將兩者合並為≤T2期，判斷標準為腫瘤信號局限於腸壁，且與周圍脂肪交界麵完好。大多數國內外文獻報道高分辨磁共振對直腸癌術前T分期的總體準確性高達90%以上，如Elsa等研究得出，總體分期準確性為93.6%，(≤T2期)91.8%，(T3期)90.4%，(T4期)98.6%。臨床應用中的分期失敗絕大多數是由於T2期的過度分期和磁共振圖像對早期T3期的顯示有限。前者主要是由於炎性纖維增生引起的腸周毛刺樣或細條樣異常信號影突入直腸周圍脂肪，與含腫瘤的纖維化反應難以鑒別。
對於N分期，僅僅通過淋巴結的大小預判其是否為腫瘤轉移的淋巴結，由於其準確性不高，且Kim等研究發現，86%的轉移性淋巴結直徑<10mm，有的甚至<5mm，所以，高分辨磁共振在直腸癌術前N分期方麵評估價值不高，這裏不予詳述。
2010年，美國癌症聯合委員會(AmericanJointCommitteeonCancer,AJCC)第7版結直腸癌TNM分期有較大程度變更，T2~T4期中低位直腸癌定義被單獨細化：①肛管內的下段直腸癌，T2期為侵及但未侵透內括約肌，而其他部位的中下段T2期直腸癌則為侵及但未侵透固有肌層;②肛管內的下段直腸癌，T3期為侵及但未侵透外括約肌，而其他部位的中下段T3期直腸癌則為侵犯直腸係膜但並未侵及盆筋膜髒層，或侵及但未侵透漿膜(僅限於中段直腸前壁、腹膜反折及其以上部位的腫瘤);③在中下段直腸癌，T4a期僅見於侵透中段直腸前壁、腹膜反折及其以上部位的腫瘤，而其他部位的中下段直腸癌因無漿膜被覆則根本不能劃歸T4a期;T4b期則為侵透直腸係膜或者漿膜(侵及骨盆壁、盆腔內器官)的中段直腸癌，以及侵及肛提肌或侵透外括約肌達坐骨直腸窩脂肪的低位直腸癌。因此，影像分期中要注意上段直腸癌與中下段直腸癌分期的細微差別。另外，腫瘤如已突破直腸固有筋膜及骶前筋膜往往意味著腫瘤對鄰近結構(下腹下叢、骶前靜脈叢、輸尿管、精囊及直腸側韌帶)的侵犯，預示著較高的原發腫瘤分期。
TME手術的關鍵是沿著直腸係膜筋膜外間隙行銳性分離，完整切除直腸係膜筋膜，降低局部複發率，若腫瘤、轉移淋巴結或癌結節侵犯直腸係膜筋膜，則造成環周切緣陽性，故術前準確判斷環周切緣情況對手術方式的選擇顯得尤為重要。高分辨磁共振由於可以清晰的顯示直腸係膜及其筋膜結構，因此，在判斷環周切緣陽性與否方麵具有重要價值。環周切緣的判斷：在磁共振圖像上測量腫瘤所在位置至鄰近直腸係膜筋膜的最短距離，若此距離<1mm則認為環周切緣有腫瘤浸潤，記為環周切緣陽性;若此距離≥1mm，記為環周切緣陰性。國外多數研究證實，高分辨磁共振對環周切緣是否陽性的判斷準確率高達90%以上。
3.DCE-MRI和半定量、定量參數在直腸癌術前診斷方麵的價值
動態增強磁共振成像(dynamiccontrast-enhancedmagneticresonanceimaging,DCE-MRI)是通過對特定區域進行重複掃描，在未注入對比劑前先行一期掃描，然後靜脈團注磁共振對比劑，獲得一係列高時間分辨率的圖像。因其反映了對比劑進入及退出病變組織的血流動力學過程，間接提供了腫瘤組織血管屬性，因而在一定程度上可以反映腫瘤的分化程度，並可以預測預後。
目前，這一技術在前列腺癌診斷方麵的準確率可達85.4%，其亦可應用於直腸癌的研究中。根據DCE-MRI獲得時間信號曲線(time-signalintensitycurve,TIC)，並計算出感興趣區峰值(signalpeak)、最大信號差值(maximumsignaldifference,MSD)、達峰時間(timetopeak,TTP)、信號強化率(signalenhancementratio)、早期最大信號強化率(emax)、流入斜率(wash-inslope,WIS)、流出斜率(wash-outslope,WOS)等參數值，此為半定量分析。
許亞春等研究表明，不同病理分期的直腸癌，隨著分化程度的降低，Tbegin(初始強化時間)和Tpeak有逐漸後延的趨勢，峰值逐步提高，但差異無統計學意義。但部分研究表明不同組織病理分級的直腸癌半定量參數之間的差異並不具有統計學意義，這可能是由於半定量分析計算的是相對值，且易受掃描參數及個體差異的影響。根據不同的藥物代謝動力學模型，測量得出的血流動力學定量參數有：容量轉移常數(volumetransferconstant,Ktrans)，速率常數(rateconstant,Kep)，血管外細胞外間隙容積分數(EESvolumefraction,Ve)。Ktrans是指對比劑從血管內擴散到血管外的速度常數，單位是min-1，它主要受血流灌注、對比劑經血管擴散和在細胞間隙內擴散的影響。Kep指一段時間後，組織間隙內的對比劑經擴散重新回到血管內的速度，單位為min-1，Kep值可以反映血管生成的特征，如果血管通透性高，則對比劑回流快，而在纖維化或壞死組織中，對比劑回流較慢。Ve指血管外細胞外間隙占整個體素的容積比，取值介於0和1之間。
宋瓊等研究表明，對於病理分級為Ⅰ~Ⅲ級的肝癌，隨著病理分級的增加，Ve值降低，其原理可能是隨著病理級別升高，肝癌細胞排列更紊亂且更緊密，血管外細胞間隙更狹小，而微血管的形態也發生改變，從無形狀的點線狀更多向完整環形管狀改變，推測微血管的滲透性會隨之下降，因此這兩個因素可能導致體素中EES空間的對比劑濃度相對變少，導致Ve值隨著病理分級的增高反而變小。同理，對於不同分化程度的直腸癌病灶，其動態增強定量參數可能也存在相關變化。另外，動態增強定量參數與直腸癌術前T分期是否有相關性還存在爭議，目前研究甚少，部分人認為無相關性，如Yeo等搜集63例直腸癌患者數據，發現Ktrans、Ve值與T分期之間並無明顯相關性。因此，這個問題還需要今後進一步的研究證實。
4.DCE-MRI在評估CRT對LARC治療反應方麵的應用
局部進展期直腸癌(locallyadvancedrectalcancer,LARC)是指原發腫瘤分期在T3~T4期，而無論有無淋巴結或遠處轉移。TME聯合術前放化療即新輔助放化療(neoadjuvantchemoradiotherapy,CRT)是目前治療LARC的標準方案。
DCEMRI作為一種非侵入性影像學方法，可以間接反映腫瘤的微循環，近年來其在直腸癌新輔助治療反應方麵的研究引起了人們的重視。文獻收集30例LARC患者新輔助治療前後的DCE-MRI資料，結果證明治療反應好者和差者在治療前TIC流出斜率的差異具有統計學意義，而其他治療前TIC半定量參數(流入斜率，峰值，60/90/120S曲線下麵積)及所有治療後TIC半定量參數及其差值(治療前後相差)均無統計學意義。Antonella等收集74例LARC患者CRT前後DCE-MRI資料，研究結果得出治療反應好組治療前後MSD和WOS具有統計學意義，而治療反應差組各半定量參數無統計學意義，另外，治療反應好和差兩組之間的△MSD(差值)及△WOS差異具有統計學意義。
以上研究說明DCE-MRI半定量參數在評估CRT對LARC治療反應方麵具有重要的作用，可作為一種功能性術前評估手段。DCE-MRI定量參數同樣在評估CRT對LARC治療反應方麵具有潛在的意義。目前的研究尚少，且研究針對的定量參數種類及研究方法眾所不一。如Martijn等收集51例LARC患者資料，發現新輔助治療前反應良好組病灶Ktrans值高於反應差組，差異具有統計學意義，新輔助治療後反應良好組及病理完全緩解組的Ktrans值(第25、50百分位數的Ktrans值)低於反應差組，差異均具有統計學意義。文獻研究表明新輔助治療前反應良好組的DCE-MRI定量參數值高於治療反應差組。但是，Kim等表明新輔助治療前反應良好組與反應差組間的參數差異並無統計學意義。因此，DCE-MRI定量參數在評價LARC對CRT的反應情況尚待進一步研究。
5.總結與展望
高分辨磁共振與DCE-MRI聯合應用於直腸癌，既可以從解剖學上清晰的顯示病灶及其周圍組織器官受累情況，也可以從功能學上判斷腫瘤的血管生成和微循環係統，間接預測腫瘤的惡性程度，對術前判定腫瘤分期、指導臨床製定治療方案及判斷病人預後方麵具有非常重要的價值。但高分辨磁共振的術前分期還存在一些難以解決的問題，例如直腸上段蠕動所產生的偽影、腸道內容物的幹擾、腫瘤纖維化反應與周圍組織炎性纖維增生如何鑒別等。DCE-MRI半定量及定量參數對直腸癌的研究尚受很多因素影響與製約，仍處於初級階段，如動態掃描時易受腹式呼吸運動的影響、小病灶顯示欠佳、定量參數診斷無統一標準等。盡管這些影響因素導致高分辨磁共振與DCE-MRI聯合應用於直腸癌術前診斷方麵受到一定限製，但其作為無創性判定患者術前分期及預後方麵的應用前景仍然值得期待，相信隨著相關研究的逐步進展及技術手段的不斷創新，多模態磁共振在直腸腫瘤中的應用將會更加廣泛。
