直腸肛管區域具有控製糞便排泄的重要功能，由於結構複雜，組織學類型繁多，易發生多種形態異常和功能性的疾病。常見且多發直腸肛管病變包括肛瘺和肛周膿腫、痔瘡、肛管直腸腫瘤以及盆底結構和功能異常等，給患者帶來痛苦又羞於求醫，致使病變遷延不愈。胃腸外科近年有了長足的進步，注重術前影像資料的完整性，要求準確信息以決策手術操作，術式選擇，功能保護等。
1肛門直腸的影像學檢查技術
傳統X線的結腸氣鋇雙對比造影能大範圍的觀察結直腸、肛管的腔內病變，對於腫瘤等病變所致的腸腔狹窄、黏膜的中斷能良好的顯示，但對於肛門直腸周圍的情況以及是否有遠處轉移都無法觀察。MSCT作為一種非創傷性影像檢查方法被普遍應用於結直腸癌術前分期，以其快速成像、動態增強方式及豐富的重建方法對肛門直腸病變的診斷具有明顯的優勢。但其明顯的缺陷是軟組織對比度差，無法區分直腸管壁及肛管各層結構，無法區分Tis、T1與T2期腫瘤。同時上述檢查均具有放射性損傷性的缺點。隨著MRI技術的不斷發展，MRI良好的軟組織分辨率對肛門直腸病變的早期發現、早期診斷及療效評價具有明顯的優勢。快速成像序列的發展明顯減少SE及GRE序列上的呼吸及腸蠕動所致偽影，使得肛直腸周圍結構顯示更為清晰。2D或3D梯度回波的T1WI速度快，利用多通道采集技術可快速完成整個檢查區域內的掃描，主要用於動態增強掃描，從而評價病變特性和播散情況。肛直腸周圍脂肪組織較為豐富，脂肪抑製技術增加軟組織間的對比度，能清晰顯示盆底肌肉及直腸係膜結構，成為肛瘺分型、直腸癌診斷分期的基礎[1]。DWI是目前惟一能夠無創性檢查活體組織內水分子擴散運動的MR功能成像方法，DWI比單純T2WI能更容易直觀地顯示直腸癌病灶[2]，並彌補了T2WI單純從形態學的觀察來診斷直腸癌的不足，對直腸癌的診斷具有重要價值。常用的MR掃描方位包括檢查“靶器官”的橫斷麵和矢狀麵或(和)冠狀麵，一般情況下觀察前後壁病變采用矢狀麵，而側壁病變則采用冠狀麵(圖1)。
除了上述常用的影像形態學檢查方法外，為探討盆底功能情況、發現直腸肛管部位功能性、器質性病變，可采用X線或MRI排糞造影檢查進行動、靜態觀察，以評價在排便時盆底肌與鄰近器官的解剖關係發生的變化。排糞造影X線檢查采用適量硫酸鋇混懸液行常規鋇劑灌腸後，囑患者側坐於自製坐便桶上，在胃腸機透視下動態觀察。檢查前訓練患者做好靜坐、提肛、力排動作，並及時攝取充盈像和力排後各時相的正側位黏膜像。MRI檢查囑患者采取仰臥位並模仿坐位，即膝髖屈曲近似截石位，適當抬高患者背部及頭部，使動態MRI排糞造影的成像接近生理狀態，多采用平衡式穩態自由進動序列(balance fast fieldecho, B-FFE)動態掃描獲得靜息、提肛、力排各時相資料，從而對盆底功能進行全麵評價。
2正常肛門直腸的影像解剖
直腸位於盆腔後部，長約12～15cm，上於第三骶椎平麵接乙狀結腸，向下穿盆膈延續為肛管。直腸在矢狀麵上有2個彎曲，上部的彎曲與骶骨的曲度一致，稱為骶曲;下部繞尾骨尖形成凸向前的會陰曲。在冠狀麵上，從上到下依次凸向右、左、右，但直腸的上下兩端處於正中平麵上。直腸腔上段較窄，下麵擴大成直腸壺腹。肛管的分界有兩種描述[3]：通常所說的肛管指肛緣至齒狀線的部分，即解剖肛管;外科肛管指肛緣至肛管直腸環上緣平麵，包括齒狀線以上約1.5 cm的部分，長約4.0 cm。齒狀線是直腸和肛管的分界線，線的上、下表層組織、神經、血管，淋巴液回流等都截然不同。齒狀線以上為腸係膜下動脈分支的直腸上動脈以及髂內動脈分支的直腸下動脈供血，齒狀線以下為陰部內動脈分支的肛管動脈供血;直腸和肛管的靜脈與同名動脈伴行，主要來自兩組靜脈叢，即黏膜下靜脈叢和外膜下靜脈叢，其中齒狀線以上直腸的黏膜下靜脈叢又名內痔叢，彙入門靜脈係統，齒狀線以下的靜脈叢又稱外痔叢，主要彙入下腔靜脈;直腸上靜脈至門靜脈及其分支均無靜脈瓣，不利於痔靜脈叢內血液的回流，容易造成局部靜脈血管淤血擴張，出現便血，此即靜脈曲張學說的解剖基礎。齒狀線上下的神經支配分別為植物神經以及脊神經，前者無明顯痛感，後者疼痛反應敏銳;與肛門直腸功能相關的肌肉包括肛門內外括約肌、肛提肌等(圖2)，其中肛管直腸環是指由外括約肌淺部、深部及提肛肌的恥骨直腸肌和內括約肌的一部分組成的一圍繞肛管的肌肉，主要起括約作用。直腸、肛管的結構在超聲可以顯示，但由於分辨率較低，視野較有限，故應用欠廣泛;結腸氣鋇雙對比造影可以顯示直腸病變，排糞造影可以動態觀察直腸肛管情況;CT對於直腸肛管疾病的診斷應用價值較大，CTA的應用也使其能清晰顯示血管，但是對於肛管尤其是肛管周圍肌肉結構的顯示不如MRI，在盆底疾病診斷的價值不如MRI;而MRI由於軟組織分辨率較高，可以清晰顯示肛管肌肉結構(圖2)。MRI常規SE及GRE掃描序列能清晰地顯示出直腸的各層結構：(1)黏膜層，較薄，呈低信號強度;(2)黏膜下層，較厚，呈較高信號強度;(3)肌層，呈低信號強度;(4)腸周脂肪層，呈高信號強度。同時伴隨著壓脂序列的成熟、發展與應用，抑製直腸周圍脂肪層的高信號後，可明顯增加直腸與周圍組織間的對比度。肛門內外括約肌、肛提肌在T1WI均呈低信號，難以鑒別，而在T2脂肪抑製序列上，由於脂肪組織呈低信號，提高了內外括約肌、肛提肌與周圍軟組織的組織對比度，使肛管周圍解剖顯示尤為清晰。T1WI行釓增強掃描後，上述肛管周圍肌肉解剖結構顯示清晰，如圖2B所示。
3肛門直腸常見病變的影像診斷
3.1功能性出口梗阻
肛直腸功能性出口梗阻是指隻有在排糞過程中才表現出來的直腸、肛管的一係列功能性異常[4]，主要包括直腸前膨出(直腸前突，RC)、直腸內脫垂(黏膜脫垂及內套疊)、恥骨直腸肌肥厚綜合征(PRS)、盆底腹膜疝、盆底痙攣綜合征等病變，而且往往以上各種異常並存。X線或MRI檢查方法的排糞造影能顯示結腸鏡檢查不能發現的肛直腸部位的功能性病變，是一種更敏感可靠的診斷方法(圖3)。
3.1.1排糞造影常用的測量標記及診斷標準
排糞造影常用的測量標記及診斷標準[5-6]包括：(1)恥尾線(Pubococcygealline, PCL)恥骨下緣至末節尾骨關節的連線，以作為解剖的標誌線。(2)肛門直腸角(ARA)，直腸的後緣與肛管的中軸線的交角，主要反應的是恥骨直腸肌活動情況，對診斷盆底痙攣綜合征等有較大作用。靜息時為98°±13°，力排時為114°±14°。(3)肛門直腸結合點(ARJ)，直腸遠端變窄處和交界處。(4)肛上距：肛管上部即肛管直腸結合部，肛上距為肛管上部中點至恥尾線的垂直距離，中點在恥尾線以上為負值，中點在恥尾線以下為正值。(5)肛管長度：肛管上部中點至肛門的距離，男性為(39±5) mm，女性為(34±4) mm。
3.1.2功能性出口梗阻排糞造影的X線、MRI表現
RC：RC也稱之為直腸膨出，是指直腸壺腹部遠端呈囊袋狀突出超過6 mm。X線片上直腸前突程度可分為3度，輕度：前突深度為0.6～1.5cm;中度：前突深度為1.6～3.0cm;重度：前突深度≥3.0 cm，和或者伴有其他異常。MRI測量直腸前突的大小和程度是看腸壁超過正常預期直腸前壁的深度，為力排像時直腸壁向前呈囊袋突出的程度，同樣參照X線診斷標準分級。檢查過程中，RC的長度可伴隨不同時相發生相應變化，但深度少變。直腸內脫垂：包括直腸內套疊和黏膜脫垂，前者是指直腸壁全層下移並突向肛緣方向，當直腸壁套疊向下越過肛門即可診斷為直腸脫垂。直腸內套疊可分為直腸與直腸和直腸與肛內兩種。PRS：指肛直角變小，肛管變長，鋇劑排出很少，且出現“擱架”征。擱架征指由於恥骨直腸肌肥厚導致肛管直腸結合部後上方在靜坐、力排時都平直不變或少變如擱板狀。盆底腹膜疝：直腸子宮陷凹或直腸膀胱陷凹向尾側並超過陰道上1/3，稱之為盆底腹膜疝。腹膜疝內容物可以為液體，也可以為大網膜。如果內容物是小腸管就被稱之為小腸疝。如果乙狀結腸腸袢下降到腹膜疝內且成為腹膜疝的內容物時則稱之為乙狀結腸疝。盆底腹膜疝根據疝出的解剖部位不同，又可分為腹膜隔膜疝、腹膜直腸疝、腹膜陰道疝。盆底肌痙攣綜合征：指盆底肌持續性收縮，不鬆弛，導致肛直角減小。力排時肛直角不增大甚至縮小，在力排相肛直角後緣有半弧形痙攣壓跡。多為功能性，部分合並其他病變。如合並有直腸前突時，常出現“鵝”征。盆底肌痙攣綜合征與恥骨直腸肌綜合征區別在於前者各相態肛直角有變化，而恥後者肛直角各相態則無變化。
3.2肛瘺
肛瘺是肛管與肛周皮膚之間的異常通道，臨床較為常見，發病率約為0.01%，常經久不愈及反複發作，尤其是複雜型肛瘺[7]。複雜型肛瘺的瘺道走行迂曲，合並有支管及肛周膿腫，在手術中常遺漏瘺管及隱匿性膿腫等導致肛瘺複發率增高。影像學檢查能清晰顯示瘺道的剖關係、膿腫的位置和病變蔓延的範圍，全麵、準確的評估術前情況，有效降低肛瘺的術後複發率。肛周瘺管、竇道造影通過瘺管及竇道內注入適量的對比劑後可直觀的顯示病變方位、長度、走行方向，但不能顯示病變與盆底軟組織之間的關係，尤其是與肛門內、外括約肌的關係。MRI以其多方位成像及較高的軟組織分辨率，在肛瘺的術前診斷中發揮著重要的作用，已較廣泛應用於臨床。肛瘺的MRI檢查，部分國外學者推薦主要采用冠狀麵成像[8]，國內學者的成像主要行冠狀麵+橫軸麵成像。掃描序列多采用自旋回波(SE)序列、快速梯度回波(SPGR)序列、短T1反轉恢複(STIR)序列和DWI序列。瘺管在T1WI上表現為低信號，T2WI及STIR上呈高信號表現。脂肪抑製技術將肛管周圍脂肪信號抑製後，更能清晰顯示病灶。DWI序列上膿腫內的膿液多呈高信號，與肛周肌肉形成明顯的對比，提高了瘺管及膿腫的顯示率，同時能判斷病變的活動與否。T1WI增強掃描能使豐富血管的炎性瘺管邊緣強化明顯，改善肛周瘺與膿腫的顯示。對於整個肛瘺的診斷，內、外口的定位是影響肛瘺手術方式選擇的主要因素之一。臨床根據瘺管與括約肌的關係將肛瘺分為以下5類[9]：(1)括約肌間肛瘺，約占45%，最為常見，瘺管隻穿過內括約肌，外口常隻有1個，且距肛緣較近。(2)經括約肌肛瘺，約占30%。瘺管穿過內、外括約肌淺深部之間，外口常多個，並有支管互相溝通，外口距肛緣較遠(圖4)。(3)括約肌上肛瘺，瘺管向上穿過肛提肌，後向下至坐骨直腸窩並穿透皮膚。常累及肛管直腸環，臨床治療較困難。(4)括約肌外肛瘺，少見。瘺管穿過肛提肌，直接與直腸相通。(5)表淺肛瘺。MRI以其良好的軟組織分辨率，顯示了瘺道與內、外括約肌的關係，能指導臨床分型及手術方式的選擇。
3.3痔
根據2000年痔診治暫行標準，痔是肛墊病理性肥大、移位及肛周皮下血管叢血流瘀滯形成的團塊。肛墊是位於直腸末端的組織墊，由平滑肌纖維、結締組織及血管叢構成的複合體。其功能是協助肛管括約肌，完善肛門的閉鎖，起到水龍頭的墊圈作用[10]。醫學所指痔包括內痔、外痔、混合痔3種。(1)內痔：肛墊移位及病理性肥大。包括血管叢擴張、纖維支持結構鬆弛、斷裂。(2)外痔：指血管性外痔，即肛周皮下血管叢擴張，表現為隆起的軟團塊。(3)混合痔：內痔和相應部位的外痔相融合。臨床上痔主要依據病史和肛門物理檢查、肛管直腸指檢和肛門鏡檢，參照痔的分類和內痔分度做出診斷。影像檢查主要協助找出曲張的靜脈，尤其是彙入門靜脈係統的內痔叢的靜脈曲張以及門靜脈高壓時門體靜脈係統擴張分流通道的顯示。內痔叢一般回流至腸係膜下靜脈，而後經脾靜脈彙入門靜脈主幹，少部分彙入腸係膜上靜脈或者直接彙入門靜脈。通過CTA或者MRA，可以顯示內痔曲張的內痔叢的同時，也可以顯示門靜脈高壓患者相應分支血管曲張以及門體分流通道開放(圖5)。
3.4直腸癌
直腸癌是常見的惡性腫瘤，過去以西方發達國家多見，但是近年來隨著我國經濟水平的提高，人民飲食生活習慣的改變，國內結直腸癌發病率不斷上升，已成為威脅國人生命的第四大惡性腫瘤。由於過去結直腸癌的診斷多已較晚，5年生存率較低，加之直腸癌不同分期治療方法有異，故提高直腸癌的早期診斷及對其進行準確分期對於患者治療方法的選擇及預後的判斷至關重要。
目前直腸癌臨床可以通過臨床病史結合直腸指檢初步診斷，而影像診斷主要有X線(主要用結腸氣鋇雙對比造影)、經直腸腔內超聲(transrectalultrasonography, TRUS)、CT以及MRI。X線氣鋇造影過去應用較多，對於腫塊型以及浸潤型的中晚期病變均能發現，表現為直腸腔內充盈缺損，病變直腸壁僵硬，蠕動減弱甚至消失，直腸腸腔變窄。雖然造影較為直觀，但是難以發現早期病變，且不利於評價直腸周圍組織結構的情況。TRUS對直腸局部的病變顯示較好，能夠清楚顯示腸壁層次，尤其有利於診斷早期直腸癌，其對於評價腫瘤的浸潤深度敏感度較高[11]，有助於術前分型及治療方案的選擇。故2011年NCCN直腸癌臨床實踐指南以及ACR均推薦使用。研究發現，TRUS對各期直腸癌的診斷中，早期癌(pTl)診斷敏感度及特異度最高[12]。但是由於TRUS視野較為有限，對於直腸癌的N、M分期評價能力有限。CT、MRI能夠較全麵觀察直腸乃至整個盆腔、全身的情況，故無論在直腸癌診斷、術前評估、術後複查、複發診斷、療效評價方麵都應用較多。CT以及MRI診斷直腸癌的主要征象均為平掃腸腔內實質性腫塊、腸壁局限性增厚及腸腔不對稱性狹窄，增強為中度均勻或不均勻強化等。由於MRI對軟組織分辨能力優於CT(圖6)，故其發現早期病變的能力以及對於直腸病變T分期的判斷能力均優於CT。直腸癌向周圍組織浸潤生長表現為腫瘤與周圍組織分界不清，直腸係膜消失，增強後可見病變強化。直腸係膜即指被髒層筋膜所包繞的直腸周圍的脂肪、血管、淋巴管形成半圈1.5～2.0cm厚的結締組織，直腸原發腫瘤往往首先侵犯、轉移至此，是直腸病變的重要解剖基礎之一。直腸係膜在第二、三骶椎水平麵相對窄薄，大體呈倒三角形，髒層筋膜和壁層筋膜間隙較為疏鬆;而在第五骶椎水平較為肥厚，呈倒梯形，髒層筋膜及壁層筋膜之間存在明顯的組織間隙;在精囊腺水平麵，直腸係膜逐漸變得窄薄，呈倒梯形，髒層及壁層筋膜間隙清晰;在前列腺水平麵更為窄薄，呈倒三角形，髒層及壁層筋膜間隙致密。所以直腸係膜總體上是一個兩頭窄薄、中間肥厚呈紡錘形的組織結構。一項國外涉及大宗病例的Meta分析發現，當腫瘤局限於肌層時，TRUS準確率高;但是當腫瘤侵犯直腸係膜時，MRI準確率較高[13]。CT不是評價腫瘤浸潤深度的適宜手段[14]。
對於直腸癌N分期的判斷，ACR不推薦使用TRUS，推薦CT和MRI，過去僅以淋巴結大小為標準判斷淋巴結轉移，現在建議結合其影像表現，MRI由於可以顯示淋巴結內部信號的變化而優於CT，但是目前對於N分期預測的敏感度、特異度均為中等。Brown等[15]的研究結果顯示，<3 mm淋巴結MR圖像顯示較為困難，但其轉移可能性亦非常低;對於>3mm的淋巴結，正常或反應性增生的淋巴結的大小與轉移淋巴結的大小無明顯差異;如果淋巴結的邊緣不規則或內部為混雜信號則應懷疑轉移的可能，其敏感度為85%，特異度為97%。應用MR對比劑超順磁性氧化鐵(USPIO)增強掃描來判定淋巴結轉移，可提高淋巴結轉移的診斷準確性，但是由於該對比劑國內未上市且價格較貴，國內目前尚未在臨床應用[16]。此外背景抑製擴散加權成像(DWIBS)的應用，可以在一定程度上提高轉移病灶的診斷率，但特異性一般。直腸癌M分期的判斷可以使用超聲、CT或者MRI，直腸癌轉移好發於肝髒，超聲多為低回聲結節;CT平掃表現為等密度、稍低密度結節，增強後可見環形強化的“牛眼征”表現;MR平掃呈T1WI稍低、等信號，T2WI呈稍高信號，增強後可見邊緣環形強化，MRI顯示轉移灶較CT敏感。
隨著影像學技術的發展，尤其是MRI軟件和硬件的不斷開發，為影像學醫師提供了對肛門直腸病變的早期顯示和特異性診斷的研究平台，可以為胃腸外科的發展和肛門直腸疾病患者提供詳細的解剖和病理解剖的診斷信息。
