梁紅 徐秀芳 孫繼紅?

作者單位： 310013 杭州醫(yī)學院醫(yī)學影像學院（梁紅 徐秀芳）310020 浙江大學醫(yī)學院附屬邵逸夫醫(yī)院（孫繼紅）

直腸癌是消化系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一。目前，磁共振成像（MRI）作為直腸癌術(shù)前分期的重要影像學手段，有助于個體化治療方案的制定和局部復(fù)發(fā)風險的臨床預(yù)判。美國腫瘤聯(lián)合會（AJCC）公布的最新版結(jié)直腸癌N分期，主要強調(diào)并確認腫瘤種植（TD）的定義并繼續(xù)將TD歸類為N1c［1］。直腸系膜內(nèi)轉(zhuǎn)移小淋巴結(jié)的檢出，可能導(dǎo)致部分患者的術(shù)前分期發(fā)生改變，引起N分期上升。盆腔側(cè)方淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致患者總生存期下降和局部復(fù)發(fā)率增加的有效預(yù)測因子［2］。MRI一旦檢出盆腔側(cè)方轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)，也就意味著患者需要改變治療方案，接受擴大范圍的新輔助放化療。因此，MRI對于直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的術(shù)前精準評估顯得尤為重要。研究［3］認為，與環(huán)周切緣（CRM）陽性和T分期相比，直腸癌N分期MRI診斷準確度仍然存在差距。本文對直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的MRI形態(tài)學、功能影像學研究進展與其他影像技術(shù)診斷價值作如下綜述。

1 直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的MRI形態(tài)學評估

以往基于MRI的研究多以淋巴結(jié)大小作為診斷指標。Kim等［4］研究中，以8mm作為閾值，診斷轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的靈敏性和特異性分別為45%和100%。隨著閾值的增加，診斷靈敏性下降而特異性上升。值得關(guān)注的是反應(yīng)增生性淋巴結(jié)和轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的大小存在明顯交疊［5］，淋巴結(jié)組織內(nèi)的微轉(zhuǎn)移較常見。一項病理學研究提示，即使淋巴結(jié)＜2mm，仍存在高比例的轉(zhuǎn)移率［6］。Kim等［7］基于1052枚淋巴結(jié)的MRI研究也顯示，59.2%的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)＜5mm，且其中5例患者的最大轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)僅為2～3mm。因此，淋巴結(jié)的大小并不能作為診斷轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的可靠指標。

高分辨率磁共振成像（HR-MRI），采用小視野薄層掃描，圖像空間分辨率高，尤其軸位T2WI圖像，可以較好識別淋巴結(jié)的形狀、邊界及內(nèi)部信號特征等。Brown等［8］結(jié)合不規(guī)則邊界和不均勻信號特征診斷轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)，靈敏度和特異性達85%（95% CI： 74%～92%）和97%（95%CI：95%～99%）；通過與病理切片的逐一對照，轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)內(nèi)部信號不均可能與液化壞死區(qū)或黏蛋白成分有關(guān)。戴鑫等［9］引入直腸周圍脂肪信號作為診斷指標，綜合分析短徑、邊界、信號、周圍脂肪信號的診斷作用，研究表明邊界、周圍脂肪信號的作用最為顯著；腫瘤浸潤?quán)徑?、淋巴管，細胞增多，纖維增生，導(dǎo)致直腸周圍脂肪內(nèi)出現(xiàn)較多的混雜異常信號影。然而，小淋巴結(jié)邊界和內(nèi)部信號識別困難，HR-MRI的診斷效能依舊不高［10］。在過去的幾十年里，盡管治療方式不斷完善，直腸癌局部復(fù)發(fā)率明顯下降［11］，但仍然有較多患者由于腫瘤轉(zhuǎn)移而預(yù)后不良［12］。病理學環(huán)周切緣陽性是影響直腸癌患者預(yù)后的獨立性相關(guān)因素［13］，而術(shù)前評估發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)距直腸系膜筋膜＜1mm時，需考慮CRM受侵［14］。近期有研究發(fā)現(xiàn)，化學位移效應(yīng)（CSE）可為預(yù)測和評價直腸癌N分期提供更多的信息，同時淋巴結(jié)位置分布、淋巴結(jié)與直腸壁的最短距離等也具有一定的診斷作用［15］。無論如何，上述形態(tài)學指標缺乏客觀定量標準，主觀性相對較強，易導(dǎo)致觀察者間缺乏一致性。MRI功能成像可在病變尚未出現(xiàn)形態(tài)學變化前，應(yīng)用功能變化成像，且其諸多半定量、定量成像參數(shù)，對于疾病的早期診斷或結(jié)構(gòu)功能研究意義重大。

2 功能MRI在直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中的診斷價值

MR彌散加權(quán)成像（DWI）作為功能影像的一個類型，可以顯示水分子的布朗運動，并為表觀彌散系數(shù)（ADC）定量表達。DWI可以通過彌散速度反映局部細胞密度及水分子彌散情況，為直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)是否被腫瘤浸潤提供有用信息。有研究表明，相較于T2WI，DWI可以更有效檢出淋巴結(jié)，但良、惡性淋巴結(jié)的ADC值差異無統(tǒng)計學意義（P=0.10）［16］。Cho等［17］認為ADC值可以鑒別良惡性淋巴結(jié)，且診斷價值在中等水平。同是基于DWI的研究結(jié)果卻不一致，可能與主磁場強度，感興趣區(qū)的勾畫方式，b值的選擇等因素有關(guān)。同時，反應(yīng)增生性淋巴結(jié)內(nèi)淋巴細胞過度增生［18］，轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)內(nèi)的黏液成分等均會影響DWI的診斷準確度。另有研究［19］使用背景抑制彌散加權(quán)成像（DWIBS）技術(shù)抑制腫瘤周圍正常組織信號，有助于轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的顯示。體素內(nèi)不相干運動（IVIM）是一種新興的功能MRI成像技術(shù)，其原理是應(yīng)用雙指數(shù)模型區(qū)分微循環(huán)灌注與真正的水分子彌散。有學者應(yīng)用IVIM鑒別直腸癌患者系膜淋巴結(jié)的良惡性，研究結(jié)果支持轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)內(nèi)水分子彌散受限更明顯［20］。

動態(tài)增強MRI（DCE-MRI）可提供并定量微循環(huán)血流動力學信息。Yu等［21］研究表明，與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)相比，轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的對比劑容積轉(zhuǎn)運常數(shù)（Ktrans）和血管外細胞外間隙體積分數(shù)（Ve）更高。上述研究雖未納入＜5mm的淋巴結(jié)，但其研究結(jié)果與以往研究［22］相似，提示轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)微血管密度和新生血管組織通透性增加，呈高灌注狀態(tài)。越來越多的學者證實，Ktrans是監(jiān)測腫瘤新生血管靶向藥物療效的有效參數(shù)。動態(tài)磁敏感對比增強磁共振成像（DSC-MRI）以往多被用于顱內(nèi)病變的血流動力學研究［23］，Grovik等［24］聯(lián)合DCE-MRI和DSC-MRI，首次報道轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性直腸癌血流動力學參數(shù)的差異。另外文亮等［25］應(yīng)用錳增強MRI（MEMRI）研究SW620、DLD-1細胞株皮下移植瘤裸鼠，發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌細胞比正常細胞攝取更多錳離子。因此，可以大膽預(yù)測DSC-MRI、MEMRI對評估直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)良惡性也具有一定價值。

近年來，超小超順磁性氧化鐵（USPIO）等淋巴結(jié)特異性對比劑涌現(xiàn)。正常淋巴結(jié)內(nèi)的巨噬細胞吞噬含鐵的納米粒子，產(chǎn)生磁化效應(yīng)，以致T2WI圖像上信號減低。Lahaye等［26］研究證實，基于USPIO磁化效應(yīng)的定性和定量指標均是診斷直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的良好預(yù)測因子。但USPIO至今尚未被批準進入臨床。不同于USPIO，另一種淋巴結(jié)特異性對比劑釓磷維塞已投入臨床，雖其病理生理機制尚不明確，但有研究表明釓磷維塞的診斷效能高于傳統(tǒng)影像方式［27］。這些新型對比劑的研究尚處于探索階段，診斷價值有待于臨床進一步證實。因此，更精準、安全的分子靶向?qū)Ρ葎┑膽?yīng)用有望實現(xiàn)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的精準診斷。

總之，功能MRI提供的微觀組織信息，有利于更好地了解組織的功能狀態(tài)和代謝水平。隨著成像技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，功能MRI的時間分辨率和空間分辨率將不斷得到提高。與常規(guī)MRI的整合，功能MRI在臨床實踐中將發(fā)揮越來越重要的作用。

3 MRI與其它影像技術(shù)的比較研究

目前，臨床常用的評估直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的影像學方法有直腸腔內(nèi)超聲（ERUS）、CT、MRI及PET-CT。盧凱等［28］研究結(jié)果顯示，MRI診斷直腸癌N分期的病理一致性優(yōu)于ERUS，而Kocaman等［29］的研究認為ERUS與MRI診斷效能接近。ERUS具有安全、無輻射、操作簡便等優(yōu)點，但探頭無法通過狹窄腸腔，診斷視野相對受限，易漏診掃描視野外淋巴結(jié)。此外，ERUS診斷準確性對操作者的經(jīng)驗依賴性較高，且操作會給患者帶來不適，患者依從性較差。

CT掃描速度快、范圍廣，不受腸腔氣體偽影及腸腔狹窄等因素的影響，可用于遠處轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的篩選診斷。有Meta分析［30］結(jié)果顯示，CT診斷直腸癌區(qū)域轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的靈敏性為71%（95% CI： 59%～81%），特異性67%（95%CI： 46%～83%），診斷比值比是 4.8（95% CI： 2.5～9.4），診斷表現(xiàn)并不理想。Al-Sukhni等［3］基于MRI的Meta分析結(jié)果優(yōu)于CT。隨著CT技術(shù)的日益成熟，CT結(jié)腸成像相關(guān)研究取得顯著進展［31］。能量CT成像利用其優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，成像過程中涉及的能譜曲線、有效原子系數(shù)等諸多參數(shù)有助于進一步量化物質(zhì)的特性。最近有研究數(shù)據(jù)表明良、惡性淋巴結(jié)的碘濃度值、雙能量指數(shù)等參數(shù)差異有統(tǒng)計學意義，證實雙能CT對直腸癌術(shù)前N分期的診斷價值［32］。

PET-CT將結(jié)構(gòu)和功能影像有機融合，對于診斷直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移也發(fā)揮著一定作用［33-34］。PET診斷靈敏性高，但空間分辨率較低，PET-CT將PET和CT整合后優(yōu)勢互補。PET-CT是其它影像學檢查方法的良好補充，只是目前PET-CT尚不能作為臨床診斷直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的常規(guī)影像學方法。

綜上所述，各種影像學方法均存在一定局限性，易造成診斷局部N分期過高或過低，從而導(dǎo)致臨床處理過度或不足。臨床上影像學術(shù)前評估直腸癌N分期以MRI為主，但需綜合分析不同影像技術(shù)的特點及應(yīng)用范圍，聯(lián)合各種影像技術(shù)的優(yōu)勢。多模態(tài)影像技術(shù)是當今影像領(lǐng)域的熱點，尤其在科研工作中得到廣泛應(yīng)用。多模態(tài)影像技術(shù)通過多種成像技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，使信息互補及交叉驗證成為可能，將成為未來主流發(fā)展趨勢之一。

4 展望

近期，廣東省人民醫(yī)院與中國科學院自動化研究所合作，把影像組學研究方法應(yīng)用到結(jié)直腸癌診斷治療中，建立并驗證一種基于影像組學標簽的結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移術(shù)前預(yù)測模型［35］。作為剛興起的前沿學科，影像組學將影像、病理與基因信息緊密的聯(lián)系在一起，利用工程學的方法可提供一整套用于臨床決策和科研的解決方案?；谌斯ぶ悄艿尼t(yī)學影像智能分析與診斷作為人工智能的一個重要應(yīng)用場景，同樣有著廣闊的應(yīng)用前景。

目前，HR-MRI仍是臨床診斷直腸癌首選的影像學方法。結(jié)合形態(tài)學和功能影像學特征，HR-MRI為術(shù)前評估直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移最可靠的檢查方法。在“精準醫(yī)療，影像先行”［36］的時代，影像組學、基因組學、人工智能迅速崛起，影像醫(yī)學亟待從傳統(tǒng)的形態(tài)診斷向精準的影像診斷“組學”發(fā)展。HR-MRI基礎(chǔ)上結(jié)合影像組學、基因組學與人工智能將有望實現(xiàn)直腸癌術(shù)前區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的精準診斷。此外，更精準、安全的分子靶向?qū)Ρ葎┑难邪l(fā)與應(yīng)用也有助于實現(xiàn)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的精準診斷。