直肠癌MRI分期及规范化扫描

18 3月
  • 直肠癌治疗的重要进展是全直肠系膜切除术(TME),它将肿瘤及其周围包含淋巴组织的直肠系膜完整切除。
  • 其他方法有化疗和放疗,在控制局部复发率和延长生存率都得到了改善。问题是直肠癌患者是否只做TME或术前放化疗加TME。
  • 磁共振成像可以解决这一问题,因为它是直肠癌的局部分期的最准确的方法。

介绍:
传统的直肠癌手术范围包括将直肠周围脂肪组织的切除。然而其局部复发率可高达40%。1982年,外科医生Richard John Heald开展了全直肠系膜切除术。多年以来TME已被人们广泛接受,局部复发率从 40%下降到11%。

磁共振成像的目的是要确定TME手术是否可行以及判断肿瘤是否是晚期,应该对其先进行放、化疗治疗而后再施行TME。
影像PPT - 直肠癌MRI分期及规范化扫描-1
外科学上,将盆筋膜脏层包绕直肠周围脂肪结缔组织、血管、神经和淋巴组织统称之为直肠系膜。直肠癌TME手术环状切缘即为直肠系膜筋膜(mesoretal fascia,MRF)。直肠癌环周切缘(circum ferential resection,CRM)是一个外科学概念,是指围绕直肠系膜的盆腔脏层筋膜,即直肠系膜筋膜。直肠系膜筋膜是直肠与周围邻近器官之间的重要屏障,可以有效防止直肠炎症或肿瘤等病变向其它腹膜外间隙扩散,对阻止肿瘤的局部浸润和远处转移具有重要意义。

全直肠系膜切除术

  • 全直肠系膜切除术 (TME) 已被证明是直肠癌根治的最佳外科手术方法。
  • TME中的全直肠系膜包括直肠、周围系膜脂肪、淋巴结及其包膜,即直肠系膜筋膜完全切除(图)。这可以减少肿瘤残留在手术区的机会。

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上图冠状面图是直肠肿瘤通过直肠壁进入系膜脂肪和周围淋巴结
TME沿直肠系膜边缘切除达到施行肿瘤的根治
请注意肛门边缘(蓝色箭头)

MRI上肠系膜脂肪在T1WI 和 T2WI加权图像上都表现为高信号。直肠系膜脂肪边缘的筋膜则表现为线状的低信号(红色箭头)。TME上直肠系膜筋膜是切除的界面。从肿瘤或淋巴结到肠系膜筋膜的最短距离称为环周筋膜切缘 (CRM)。这是局部复发最常见的部位。MR可以高度准确的评估CRM范围。当距筋膜1 毫米内有肿瘤细胞是肯定切除边缘或CRM +。当距离筋膜的距离 > 1 毫米则是CRM-。

直肠周围的系膜脂肪及筋膜(红色箭头)。P: 前列腺;V:精囊。 
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直肠环周切缘
示意图:
T2 肿瘤限于肠壁
T3 肿瘤
T3 CRM-  T3 CRM + (红色箭头) 
T4 肿瘤浸润精囊和前列腺 
当筋膜1 毫米内出现淋巴结时则需要报告,尤其是大的(蓝色箭头)。
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MRI需要确定的有:肿瘤的位置:是低位、中位还是高位直肠癌;
肿瘤的大小;
周围生长情况;
T-分期:T1/T2, T3还是 T4;
直肠环周切缘;
肿瘤是否生长达环周筋膜以及环周筋膜1mm内的淋巴结;
N-分期:系膜内有无淋巴结或者是否超出直肠系膜。
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肿瘤的位置
直肠是指从肛门到乙状结肠之间的部分。一般定义为肛门以上15 厘米之内。超过15厘米以上被认为属于乙状结肠肿瘤。由于MR上无法识别肛门边缘,因此从肛门直肠角开始测量。

直肠癌可以分为:

  • 低位直肠癌:从肛门边缘0-5厘米之间部分;
  • 中位直肠癌:从肛门边缘 5-10 厘米之内;
  • 高位直肠癌:从肛门边缘 10-15 厘米部分。

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低位直肠癌
低位直肠癌局部复发率较高。直肠系膜远端的脂肪逐渐变细意味着低位直肠癌更容易侵入周围的结构,外科手术根治肿瘤将会更难。
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T-分期和CRM

当知道肿瘤的确切位置时,下一步就是进行T分期。MR不能区分肿瘤是局限于粘膜下层还是侵犯到肌层外,因此不能对T1和 T2期肿瘤进行区分。大多数情况下,这类肿瘤被认为都属于TME手术范畴内,因此不需要作出区分。极少数T1病例会采取肿瘤局部切除治疗。这些情况下直肠内超声检查可对这类浅表肿瘤做出准确的分期。
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T1和T2期
T1和T2期肿瘤仅限于直肠壁,预后良好。MR可以准确地识别,因为直肠壁表现为完整的黑色线条即肌层。

下图是一个黑色肌层完全包围的直肠肿瘤。这是一个T2期肿瘤。
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T3 CRM-期
T3期肿瘤生长浸润直肠壁全层并延续到直肠周围的脂肪组织。这期肿瘤重要的是要确定是否涉及直肠环周切缘。

下图是一个可能浸润直肠系膜脂肪即T3期肿瘤(箭头)。
肿瘤周围的切除边缘广泛,毗邻直肠系膜筋膜内没有淋巴结。这个肿瘤归类为T3 CRM-期。在大多数欧洲国家,这位病人将进行短期术前放疗接着进行TME。
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直肠环周切缘
MRI检测直肠周围组织受侵的敏感性在82%以上。发生误诊原因是被观察到的直肠周围筋膜表现可以是肿瘤组织,也可以是促纤维增生性反应的结果。为了安全起见,避免低估,将涉及直肠周围筋膜的肿瘤均作为T3期。

下图是两个MR表现类似的肿瘤。
A肿瘤周围浸润。B肿瘤限于肠壁,即T2期肿瘤。
后一种情况直肠周围筋膜是促纤维增生性反应的结果。
因为治疗方法相同,没有必要对T2 CRM-和T3 CRM-肿瘤做出准确的区分。这两种肿瘤都采取术前进行放疗治疗后施行TME手术。
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T3 CRM+
下图是一个直肠系膜脂肪前侧浸润的肿瘤(箭头),这个肿瘤归为T3 CRM+。这个病人术前须进行较长时间的放疗和化疗,如果治疗成功的话接着进行TME。
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T4期
T4期是肿瘤侵犯到周围结构如骨盆壁、阴道、前列腺、膀胱或精囊的晚期肿瘤。这些病人需要一个长期化疗和大范围的手术。对邻近器官侵犯,影像显示敏感性相同:直肠超声为70%、 CT为72% 和MRI为74%。

下图是一个侵犯前列腺的T4期肿瘤。
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N-分期
N 分期是局部复发的重要危险因素。不幸的是MR和其他影像检查相同,对淋巴结转移的敏感性和特异性都较低。当淋巴结短径> 5 毫米或者有毛刺、边缘模糊、内部信号不均时,显然这时可以
确信这些淋巴结含有肿瘤组织。但并不是所有淋巴结都能满足这些条件。
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甚至在T1和T2期肿瘤中也存在相当大的淋巴结转移的风险(表)。
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敏感性并不是只用大小作为标准,事实上,在直肠癌中分别有9%的1-2毫米的淋巴结和17 %的2-5 m m淋巴结仍有较高的恶性转移。

下表中所标出大小是1-5 毫米的转移淋巴结比例。为了不低估,所有的淋巴结均应被视为可能的恶性。
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下图是低位直肠癌伴有后侧脂肪间隙内多个淋巴结。这对病人的预后有着较大的影响,这是CRM+和N+期晚期肿瘤。该病人会因此需要接受更具侵袭性的新辅助放化疗治疗。
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重要的是要寻找超出直肠系膜的淋巴结(箭头)。这些远处淋巴结的重要是因为他们可能是局部复发的原因。当MR发现它们时,放疗和外科手术计划就必须做出调整。

下图是一例伴有远处淋巴结的TME术后复发病人(箭头)。
在标准的TME手术过程中这些远处淋巴结不会被切除。这意味着TME手术后并不是所有肿瘤细胞都将被都清除。远处恶性淋巴结的发现需要一个更广泛的手术方法来清除所有癌细胞,或增加该区域的放疗。否则,淋巴结复发(如图所示)将迫在眉睫。
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下图横断位T2加权图像两个不同的直肠癌患者。
这些病例说明了准确地判断淋巴结的重要性。
最左边图描绘了一个小的直肠系膜外的淋巴结。右图有许多大的直肠系膜淋巴结,右边也有远处边界模糊的淋巴结(红色箭头)。尽管这两名患者的淋巴结在大小、边缘和内部信号的表现上有非常不同的特点,但它们都被证明是恶性。
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直肠癌可在小淋巴结 (< 5 毫米)中发现隐匿性转移

MR 检查方案——

FSE T2 和平扫
最重要的序列是T2加权快速自旋回波序列。MR钆对比增强并不能提高诊断的准确性。扫描序列包括矢状面、冠状面和横断面。

首先进行矢状位定位扫描,在肿瘤层面设计与直肠壁垂直的横断位图像 (蓝线)。冠状位图像定位垂直于横断位(黄色线)。用这种方式可以避免部分容积效应,并能够准确地评估肿瘤侵袭的深度。这可以帮助外科医生根据MR图像判断肿瘤的水平位置。头侧的视野(FOV) 是L5,尾侧低于肛管边缘。
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扫描角度
横断位扫描线必须与肿瘤的轴线成直角,避免产生容积效应。如果横断面角度不正确会导致一个错误的印象,直肠周围筋膜将偏向前一侧(红圈中)。经过适当的角度调整,CRM不再被涉及内(黄色圆圈)。
小FOV高分辨扫描,上下覆盖直肠全段
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无脂肪抑制和无肠道准备

  • 脂肪抑制无助于肿瘤的发现。患者不需要做肠道或任何其他准备。不建议使用直肠对比剂,因为拉长的肠壁可能导致所涉及的CRM 的高估。
  • 此外远端直肠系膜上的系膜淋巴结也不能很好地评价。

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1、全盆腔扫描,有助于发现盆腔及骨盆转移灶。
2、DWI,DWI的引入提高了MRI对直肠癌的N分期能力。DWI对直肠癌淋巴结转移有较高的阴性预测值。

直肠扫描方案
1、Sag  T2  FSE
2、Ax   T2   FSE  小FOV高分辨扫描,层厚5mm,包括直肠全段。
3、全盆腔T1  FSE   ;压脂T2  FSE
4、Ax  DWI  
5、 Cor  T2  FSE       *
6、Ax  LAVA +C        *
7、Cor   LAVA +C     *

  • 需注意的是放疗后MRI T分期准确性由85%降低到50%
  • 动态增强及DWI有帮助

放射报告
放射学的报告应包括肿瘤以下各个方面:
低位、中位还是高位肿瘤
肿瘤长度
环形/半环形 环形肿瘤可以导致直肠狭窄,通常更具侵袭性。

T分期:
T1 / T2:肿瘤仅限于肠壁
T3:直肠周围脂肪受侵
T4:周围结构受侵。应注明是哪个结构受侵。
直肠环周切缘的前、后和两侧毫米数据。
N分期:直肠系膜内的淋巴结以及距切除边缘的距离,寻找直肠系膜以外的淋巴结。

治疗:

  • 各国和各机构对直肠癌的治疗方法各异。但一致认为TME是根治直肠癌的最佳治疗方法。大多数欧洲国家一样,多数患者在TME术前给予短期放射治疗,这在大的TME手术中尤其有益。
  • 有一些机构,对像预后较好的高位直肠T1N0 和 T2N0期肿瘤不给予术前放疗。
  • 术前短期放疗后紧接着施行TME手术不会使得病变降期,因此不适合晚期肿瘤。
  • 这就是为什么所有 T4 肿瘤或涉及切除边缘的肿瘤和在切除边缘附近有可疑恶性淋巴结的肿瘤首次都必须接受大剂量放化疗的原因。
  • 仅限于直肠系膜筋膜肿瘤不需要做出广泛切除。
  • 对肿瘤经治疗后仅残留很小的肿瘤和不起作用的淋巴结(yN0)的情况下可以施行局部切除。

Case1
影像PPT - 直肠癌MRI分期及规范化扫描-23
放射学报告:

  • 在肛门直肠交界处0.5厘米以上背侧直肠壁肿瘤。
  • 肿瘤长度是3.5厘米。
  • 肿瘤侵入直肠周围脂肪,尤其与右侧盆底肌肉关系密切。
  • 在7点钟方向CRM 是 < 1 毫米。
  • 没有恶性直肠系膜淋巴结(> 5 毫米)。

结论:
低位直肠癌 T3N0 肿瘤,涉及CRM、右侧盆底肌肉。

case2
影像PPT - 直肠癌MRI分期及规范化扫描-24
放射学报告:

  • 在肛门直肠交界处6厘米以上直肠壁见环形肿瘤。
  • 肿瘤长度是5.5厘米。
  • 肿瘤侵入直肠周围脂肪和腹膜折返密切联系。
  • 有几个小的直肠系膜淋巴结(不所有描述)。

结论:
接近腹膜折返的中位T3N0 肿瘤。 

case 3
影像PPT - 直肠癌MRI分期及规范化扫描-25
放射学报告:

  • 在肛门直肠交界处10厘米以上直肠壁见环形肿瘤。
  • 肿瘤长度是7.0 厘米。
  • 肿瘤侵入直肠周围脂肪,涉及腹膜折返9-11点位置。
  • 有大于8毫米淋巴结,非常可疑为恶性转移。在不同层面超过4个淋巴结节被发现,即N2。
  • 远处没有恶性淋巴结发现。

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