高永伟(综述)，牛广明，韩晓东(审校)

(1.解放军第253医院放射科，呼和浩特010050;2.内蒙古医学院附属医院磁共振室，呼和浩特010050)

直肠癌是最常见的消化道恶性肿瘤，发病率在所有肿瘤中居第三位，2007年美国约有148 180例新增结直肠癌患者，49 960例死亡病例［1］。直肠癌多见于老年人，常发生于50岁以上者，发病高峰年龄60～70岁。近年来，亚洲许多国家结直肠癌发病率增加了2～4倍，约65%的结直肠癌位于直肠［2-3］。在我国，随着人们生活水平的提高和饮食结构的改变，发病率亦有逐年升高的趋势。直肠癌的诊断主要基于临床症状及影像学检查，早期由于MRI成像时间长，且胃肠道蠕动影响，MRI较少用于胃肠的检查。随着平面回波成像等序列的运用，受运动伪影影响明显减小，MRI软组织分辨率的优势得以彰显，能对肿瘤的诊断分期提供更多、更准确的数据支持。

1 直肠癌MRI影像学特征

直肠癌表现为局限性或弥漫性的肠壁增厚，肠腔不规则、偏心性狭窄。软组织肿块平扫呈稍长T1、T2信号，信号较均匀，病变远端肠管呈“袖口征”或“截断征”［4］，增强扫描呈中等到明显强化。扩散加权成像(diffusion-weighted imaing，DWI)中，病变呈明显高信号，表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)图病变信号减低。高分辨T2WI，由于对直肠壁结构显示的分辨率大大提高，可清楚地显示病变对肠壁及直肠周围的浸润情况，故对病变的显示及直肠癌的分期能提供更准确的信息。

2 MRI检查技术在直肠癌诊断中的应用

2.1 常规MRI检查技术 常规MRI扫描序列包括T1WI、T2WI及增强 T1WI轴位、矢状位及冠状位。其中，T2WI和 T1WI增强序列是观察病变的重要序列。

目前诊断直肠癌的最佳影像检查方法是MRI增强T1WI，即静脉注射磁共振对比剂钆-二乙二胺五醋酸，它是目前MRI检查的主要对比剂，属于细胞外间隙对比剂，具有高度水溶性，与蛋白质的亲和力较小，主要经肾小球滤过，经尿路排泄。静脉注射磁共振对比剂钆-二乙二胺五醋酸在血浆内的半衰期是90 min，75%在3 h内经过肾脏排出。

2.2 MRI新序列在诊断直肠癌中的运用 MRI新序列包括DWI、高分辨成像及灌注成像等。

2.2.1 磁共振弥散加权成像 DWI是目前唯一能在活体反映水分子扩散能力及运动方向的成像方法，能提供细胞完整性和病理变化的信息［5］，病理过程改变了组织的完整性可去掉一些限制水分子运动的障碍，导致弥散程度增加，弥散所获得的信息可以进行量化分析和进行连续性的测量，从而有可能成为无创性鉴别肿瘤性质的新技术。该技术已广泛应用于中枢神经系统，如急性脑梗死的诊断及颅内感染或肿瘤性病变的鉴别诊断［6］。

DWI成像常用ADC定量反映分子的扩散特性，其大小取决于成像物质及其内分子的空间分布［7］，直肠癌的ADC值明显低于其周围正常肠壁组织，这可能是由于恶性肿瘤组织细胞核增大，核异形性明显，核浆比增高，肿瘤细胞增多且排列紧密，导致细胞外间隙减小，水分子扩散受限，ADC值降低［8］。

Nasu等［9］研究表明，当采用高弥散敏感因子(b=1000 s/mm2)时，正常的肠壁、内容物和周围多数组织为低信号，而肿瘤为高信号，两者可明显区别［10-11］，DWI图像信噪比低不能单独作为肿瘤T分期的标准，但有助于肿瘤定位，而且DWI作为一种广义上的功能成像，弥补了T2WI单纯从形态学观察来诊断直肠癌的不足，两者结合可提高直肠癌分期的准确性［12］。1.5 T MRI诊断直肠癌的最适b值已有学者进行研究，认为800或1000 s/mm2比较合适［13］。高b值可导致图像空间分辨率低，通过空间敏感性编码技术，减少一半的傅里叶空间填充时间，增加激励次数，可显著减少磁敏感度及化学位移伪影，提高图像质量［14］。

随着并行采集空间敏感性编码技术的发展，使得平面回波成像-DWI读出梯度回波链长度缩短，降低了化学位移伪影及磁敏感伪影，提高了图像信噪比［15］，DWI逐步向体部脏器扩展，已成功应用于腹部实质脏器病变的定性诊断中，如肝脏、肾脏疾病的鉴别诊断。其方法是利用不同的b值进行扫描，观察肿瘤的 DWI表现，测量肿瘤的ADC值，并借助ADC值的差异来判断肿瘤的性质。选用合理的一些序列，用较少的序列即可准确地进行术前分期，甚至不必进行增强扫描［16］。采用相控阵线圈的磁共振扫描可以同时满足直肠癌术前诊断和分期的临床需要［17］。DWI在盆腔占位性病变诊断中的应用尚处于初步阶段，仅有少数报道，且大多是关于子宫及卵巢的病变，DWI在直肠病变中的应用尚处于探索阶段。

2.2.2 高分辨成像序列 高分辨成像序列，即小视野(16～18 cm2)、高分辨率(3 mm层厚)的T2WI。直肠癌检查的高分辨成像序列包括:①快速自旋回波T1WI。重复时间480 ms，回波时间12 ms，采集矩阵382×512，视野 230 mm×230 mm，层厚4 mm，层间距0.4 mm。②快速自旋回波T2WI。重复时间4500 ms，回波时间130 ms，采集矩阵382×512，视野230 mm×230 mm，层厚4 mm，层间距0.4 mm。分别行轴位、矢状位和冠状位扫描。

常规T2WI对早期直肠癌的诊断仍存在一定不足［18］，高分辨MRI T2WI可以清楚地显示直肠壁的三层结构，即黏膜层、黏膜下层和肌层，故可准确地判断直肠癌在肠壁的浸润深度［19］。据2009年国际抗癌联盟/美国癌症学会第七版TNM分期-结直肠癌新分期，T1期指肿瘤局限于黏膜层和黏膜下层，T2期指肿瘤侵犯固有肌层，T3期指肿瘤突破肌层进入直肠周围脂肪组织，T4期指肿瘤穿透腹膜脏层或直接侵犯、粘连于其他器官或结构。N0期无区域淋巴结转移。N1期有1～3个淋巴结转移。N2期有4个或4个以上淋巴结转移。M0期无远处转移。M1期有远处转移。鉴别T1和T2期的关键是看环肌层有无受累，即等T1、长T2信号代替正常肌层的等T1、等T2信号;鉴别T2和T3期的关键是看直肠周围脂肪有无浸润，表现为脂肪组织消失并出现条索或结节影;MRI的多方位成像可清晰地显示肿瘤与周围脏器的关系，利于T4期的鉴别。N分期中，对于小淋巴结的显示薄层MRI优于常规MRI，淋巴结较小时，常规MRI常无法显示。

3 问题与展望

随着磁共振弥散及高分辨序列的应用，直肠癌的诊断及术后监测准确率必将明显提高，但有些课题仍需进一步研究:①对淋巴结转移的判断。研究多集中在淋巴结大小、形态及信号三个方面。a.大小方面:目前研究肿瘤转移与否与淋巴结大小无明显相关性，高分辨MRI能显示2～3 mm的淋巴结，但难以区分是肿瘤转移还是炎性反应。b.形态方面:形态不规则更大程度倾向于转移。c.信号方面:淋巴结在高分辨序列中显示信号不均与转移是否具有相关性。②1.5 T与3.0 T弥散成像对病变的检出率对比及b值的选取，DWI对直肠癌的诊断价值报道较少，且多为1.5 T的研究。③高分辨成像与T1WI增强序列对病变的检出率比较，通过比较看两者的诊断价值是否接近、高分辨能否代替T1WI增强等。这些对直肠癌较早期的诊断及术后切缘的评价都很有意义。随着1.5 T及3.0 T磁共振的更多应用，在直肠癌的诊断中必将总结出更多、更新的经验。

［1］Smith RA，Cokkinides V，Brawley OW.Cancer screening in the U-nited States，2008:a review of current American Cancer Society guidelines and cancer screening issues［J］.CA Cancer J Clin，2008，58(3):161-179.

［2］Sung JJ，Lau JY，Goh KL，et al.Increasing incidence of colorectal cancer in Asia:implications for screening［J］.Lancet Oncol，2005，6(11):871-876.

［3］丛冠宁，秦明伟，贺丹，等.高分辨MRI对直肠癌TNM分期及环周切缘的评估［J］.中国普外基础与临床杂志，2010，17(9):894-900.

［4］蔡香然，陈棣华.结直肠癌的MRI初步研究［J］.中华放射学杂志，2003，37(5):422-427.

［5］郝帅营，许卫，李坤成，等.3.0 T磁共振扩散加权成像在直肠癌诊断中的价值［J］.临床放射学杂志，2009，28(5):64-67.

［6］Rovira A，Rovira-Gols A，Pedraza S，et al.Diffusion-weighted MR imaging in the acute phase of transient ischemic attacks［J］.AJNR Am J Neuroradiol，2002，23(1):77-83.

［7］秦海燕，白人驹，孙浩然，等.肾上腺肿瘤MR扩散加权成像表现与细胞密度相关性的初步研究［J］.临床放射学杂志，2007，26(6):575-580.

［8］Abdel Razek AA，Gaballa G，Elhawarey G，et al.Characterization of pediatric head and neck masses with diffusion-weighted MR imaing［J］.Eur Radiol，2009，19(1):201-208.

［9］Nasu K，Kuroki Y，Kuroki S，et al.Diffusion-weighted single shot echo planar imaging of colorectal cancer using a sensitivity-encoding technique［J］.Jpn J Clin Oncol，2004，34(10):620-626.

［10］Hosonuma T，Tozaki M，Ichiba N，et al.Clinical usefulness of diffusion-weighted imaging using low and high b-values to detect rectal cancer［J］.Magn Reson Med Sci，2006，5(4):173-177.

［11］Ichikawa T，Erturk SM，Motosugi U，et al.High-B-value diffusionweighted MRI in colorectal cancer［J］.AJR AM J Roentgenol，2006，187(1):181-184.

［12］Bellows CF，Jaffe B，Bacigalupo L，et al.Clinical significance of magnetic resonance imaging findings in rectal cancer［J］.World J Radiol，2011，3(4):92-104.

［13］饶圣祥，曾蒙苏，程伟中，等.直肠癌MR扩散加权成像的b值选取及其应用价值［J］.放射学实践，2007，22(10):1013-1016.

［14］丛冠宁，秦明伟，有慧，等.磁共振弥散加权成像结合常规序列在直肠癌诊断中的应用［J］.中国医学科学院学报，2009，31(2):200-205.

［15］Kurihara Y，Yakushiji YK，Tani I，et al.Coil sensitivity encoding in MR imaging:advantages and disadvantages in clinical practice［J］.AJR Am J Roentgenol，2002，178(5):1087-1091.

［16］Suzuki C，Torkzad MR，Tanaka S，et al.The importance of rectal cancer MRI protocols on interpretation accuracy［J］.World J Surg Oncol，2008，6:89.

［17］Iafrate F，Laghi A，Paolantonio P，et al.Preoperative staging of rectal cancer with MR imaging:correlation with surgical and histopathologic findings［J］.Radiographics，2006，26(3):701-714.

［18］Rao SX，Zeng MS，Chen CZ，et al.The value of diffusion-weighted imaging in combination with T2-weighted imaing for rectal cancer detection［J］.Eur J Radiol，2008，65(2):299-303.

［19］蔡香然，刘斯润，孟悛非，等.高分辨MRI对直肠癌T分期和环周切缘的评估［J］.临床放射学杂志，2008，27(6):801-805.