结直肠癌的影像学研究进展

王 飞，董国礼

(川北医学院附属医院放射科，四川 南充 637000)

本刊网址:http://www.nsmc.edu.cn 作者投稿系统:http://noth.cbpt.cnki.net 邮箱:xuebao@nsmc.edu.cn

结直肠癌为最常见的消化道肿瘤，其发病率仅次于胃癌和食管癌，70%分布在直肠及乙状结肠。在美国，其死亡率已上升至常见肿瘤的第3 位，其发病率为51.3/100 000 人［1］。组织病理学显示结肠癌98%为腺癌，其癌前病变主要为息肉样病变［2］，其腺瘤样息肉是结直肠癌发生的基础，因而对大肠内腺瘤样息肉的早期检出和切除会显著降低大肠癌的发病率和死亡率。目前筛查结肠癌的方法有粪便检查和仪器检查，其中粪便检查包括粪便隐血实验(包括免疫法和化学法)和粪检基因标志检测法;仪器检查包括内窥镜检查(包括纤维乙状结肠镜、结肠镜和胶囊内镜)和影像学检查(包括气钡双重造影、CT 结肠成像及MR 结肠成像)［3］。虽然电子结肠镜作为诊断结直肠癌的金标准，但由于其无法判断肿瘤的侵犯深度等因素，使得临床医师不得不求助于影像学检查。本文对近年来结直肠癌的影像学研究进展予以综述。

1 双对比造影检查及评价

双对比造影(double contrast barium enema，DCBE)通过气、钡双重对比显示结肠的轮廓和黏膜，肿瘤部位定位准确，该技术操作简单，并发症发生率低，被认为是一种安全、准确、有效的、常用的全大肠检查方法。DCBE 对黏膜表面癌的检查较为敏感，但是不能直接观察肠壁各层(黏膜层、黏膜下层及浆膜层)及对深处病变的检出能力受到限制，对其病理分期情况及对肿瘤的T、N、M 的分期亦受到很大影响;另外肠道内粪便及肠道重叠也可能影响检查结果，且不能对病灶进行活检［4］。Sosna 等［5］比较了DCBE 与CT 结肠成像(CT colonography，CTC)对大于6 mm 的结肠息肉的检出能力并进行了Meta 分析评价，DCBE 纳入11 项研究共5 995 例病人和1 548 例息肉;CTC 纳入30 项研究共6 573例病人和2 348 例息肉。对≥10 mm 的息肉:每个患者检出的敏感性CTC 优于DCBE0.121(P ＜0.001;DCBE 0.702 ［95% CI 0.687 ～0.715］;CTC 0.823［0.809 ～0.836］);对于≥10 mm 的每个息肉检出的敏感性CTC 优于DCBE 0.003 1(P ＜0.000 1;DCBE 0.715［0.703 ～0.726］;CTC 0.746［0.735～0.757］);对于≥10 mm 的每个息肉检出的特异性CTC 优于DCBE0.104(P =0.001;DCBE 0.850［0.847 ～0.855］;CTC 0.954［0.952 ～0.955］。对6 ～9 mm 的息肉DCBE 的敏感性明显低于CTC(P＜0.001)，故Sosna 等［5］认为对≥6 mm 的结肠息肉，DCBE 的敏感性和特异性均低于CTC。Ramos等［6］对50 例平均年龄63 岁的男性粪便隐血实验阳性患者，结肠镜在40/50(80%)例病人中发现了息肉，而通过DCBE 只能检出19/50(38%)例，而84%的息肉被DCBE 漏检，DCBE 对所有腺瘤检出的敏感性和特异性分别为45%、90%。DCBE 对任何大小腺瘤诊断的准确率为54%，但对大于10 mm 的腺瘤诊断准确率为72%，从右半结肠到左半结肠，DCBE 的敏感性增加而特异性降低。Ramos 等［6］认为结肠镜检查作为评估粪便隐血试验阳性的金标准，优于气钡双重造影检查;DCBE 对息肉及腺瘤样息肉诊断的准确性亦低于结肠镜;对结肠癌筛选的检查，气钡双重造影检查方法并不标准，可能导致无效的结果。Hirofuji 等［7］比较了病人在下消化道检查中钡灌肠与CTC 所接受的剂量，结果表明常规CT 与低剂量CTC 所接受剂量分别是23.4 mSv、5.7 mSv，其分别是钡灌肠接受剂量的两倍和一半。但随着医学技术的发展，该项检查技术也暴露出一些问题，如钡灌肠无法像结肠镜那样对病变进行切除及活检，并且无法观察病变侵犯周围及转移情况，对发现特殊部位的病变具有一定的局限性，而且其操作技术要求也较高，受结肠非肿瘤性病变影响较大等原因都限制了该项技术的进一步应用和发展。

2 CT 检查

对于结肠病变患者，CT 检查被认为是一种安全性最高，依从性最好，一次性检查患者受益率最高的检查方法，具有检查时间短、病变发现敏感性高等优点，从而被广泛用于临床检查。CT 由于空间分辨率相对低，显示黏膜微细病变不如常规胃肠道检查，也不能完全取代内窥镜检查，但它可同时显示腔内、外病变是其主要特点［8］。在结肠肿瘤定位及术前分期方面，与结肠镜相比，CTC 诊断更为准确［9］。de Haan 等［10］用Meta 分析，从已确定的1 021 项研究中筛选出5 项研究，共有4 086 个参与者(高风险率小于1%)，比较CTC 与结肠镜筛选一组无症状人群的疾病诊断价值。Ⅰ2指数显示明显的异质性，特别是对于6 ～9 mm 大小的息肉和腺瘤，每个患者检出的敏感性分别为68.1%和78.6%。对≥6 mm 的息肉或腺瘤的所有患者其估计敏感性分别为75.9%、82.9%，相应的特异性分别为94.6%、91.4%;而对≥10 mm 的息肉和腺瘤的所有患者，其估计敏感性分别为83.3%、87.9 %，相应的特异性分别为98.7%、97.6%。对≥6 mm 和≥10 mm 的单个息肉到高级别的腺瘤的估计敏感性分别为83.9% 和83.8%。de Haan 等［10］研究结果表明:与结肠镜相比，CTC 对≥10 mm 的腺瘤具有更高的敏感性，但对≥6mm 的高级别腺瘤其敏感性稍低。随着多层螺旋CT 软件的开发，包括二维及三维重建图像的CTC 技术日趋成熟，国外已将其作为结肠癌的主要普查手段。CT 仿真内镜(CT virtual endoscopy，CTVE)自1994 年Vining 等［11］首次报道以来，在国内外已进入临床应用阶段。CTVE 运用自动导航漫游软件或选择手动控制行径路线从腔内观察病变，可直接显示肿块的表面及近远端情况，并能观察肿瘤的大体形态及与肠壁的关系，并用软件功能调整图像、透明度及伪彩色，使病变显示更加逼真，类似肠镜所见的组织色彩，因其具有无创伤性、无痛、安全方便等特点正逐渐成为临床诊断结肠癌的一项普查方法。Bisseling 等［12］研究认为对不能完成结肠镜检查的患者，CTVE 可作为一种有效的检查手段。Pickhardt 等［13］比较了无症状的低危人群的CTVE和结肠镜(conventional colonoscopy，CC)的检查效果，认为CTVE 检查结果的精确度高于CC。有研究者认为对于≥10 mm 的息肉，90%可以用结肠镜和CT 检测出来，但中等大小的息肉(范围约6 ～9 mm)可通过CTC 检测出，检测出9 mm、8 mm、7 mm 和6 mm 的息肉敏感性分别为90%、87%、84%和78%［14］。此外透明法(Raysum)、表面遮盖显示(SSD)、容积再现技术(volume rendering technique，VRT)等综合应用，可提供病灶本身及其周围结构更准确、更详尽的一些信息。CT 灌注成像技术对肿瘤性病变有很高的临床应用价值，有人对结直肠癌中能否用CT 灌注成像预测未来的转移，研究发现未出现转移灶病人与出现转移灶病人的肿瘤血流差异有统计学意义［76.0 mL/(min·100 g)∶45.7 mL/(min·100 g);P=0.008］。在血流＜64 mL/(min·100 g)时，预测转移灶的敏感度及特异度(95% CI)分别为100%(60% ～100%)和73%(53% ～87%)［15］。增强CT 结肠成像在淋巴结转移方向的研究也有进一步发展:N 分期总的准确率为84%。其中N0、N1和N2分期的准确率分别为70%、79%和92%。评价淋巴结转移的敏感性、特异性分别为95%和70%，阳性预测值和阴性预测值分别为93%和78%。故增强CTC 在结肠癌术前N 分期诊断方面有重要的价值［16］。CT 结肠成像作为结肠癌的筛选检查手段，具有如精确性、非创伤性、安全性、患者易接受及全面评价结肠病变等多方面的优势，缺点是存在一定的电离辐射［17］。

3 MR 检查

1997年Schoenenberger 等［18］首次提出了磁共振结肠成像(magnetic resonance colonography，MRC)，现MRC 已成为结肠疾病检查最新的、有前景的、非侵入性的检查技术［19］。MRC 技术是通过气体、水或顺磁性、超顺磁性氧化铁微粒悬浮液经口服和/或经直肠灌入，标记肠道和静脉注射钆对比剂增强等检查方法。Lauenstein 等［20－22］提出应用水灌肠及静脉注射含钆对比剂形成所谓的黑腔(dark lumen)技术，对结肠癌行MRI 检查，都取得较好的影像诊断效果。Zhang 等［23］用T1WI 三维快速梯度回波序列及反转恢复序列研究脂肪灌肠MR 结肠成像，认为对及早发现大于10 mm 的结肠肿瘤是可行的。Zijta 等［24］研究MRC 诊断结、直肠病变的准确性，该项研究包括1 285 名患者，平均发病率为44%(范围22% ～63%)，对发现结、直肠癌的敏感性是100%。对每个患者的敏感性和特异性有明显的差异;对于≥10 mm 的息肉，每个患者发现病变的敏感性和特异性估计值分别为88% (95% CI 63% ～97%;I2=37%)和99%(95% CI 95% ～100%;I2=60%);对单个息肉，10 mm 或大于10 mm 的多个息肉的检出敏感性为84%(95%CI 66% ～94%;I2=51%)。小于6 mm 或6 ～9 mm 的息肉，统计数据不太一致，他们认为MRC 能够准确检测大于10 mm的结直肠息肉。考虑到患者耐受性和接受程度，Frommer 于1998 年首次提出粪便标记(fecal tagging)的概念:即口服或灌肠引入对比剂来改变粪便信号强度，使息肉和肿块的信号能与之区别开来［25］。Lauenstein 等［26］研究认为，在无肠道准备的情况下，钡剂粪便标记可发现直径超过8 mm 的病灶，对病灶发现的敏感率是89.3%。磁共振全身弥散加权成像(whole body diffusion weighted imaging，WB-DWI)拓展了DWI 的应用范围，且可以进行多平面重建和反转处理，WB-DWI 对全身肿瘤的敏感性好［27］。背景体部信号抑制弥散加权全身成像(diffusion-weighted whole-body imaging with background body signal suppression，DWIBS)能够获取全身体积弥散加权图像，这种新的理念有不同于常规的特点并可以在全身肿瘤成像中发挥作用［28］。DWI 评价恶性肿瘤及其转移淋巴结等成为近期研究热点。DWI 结合常规MRI 检测直肠癌转移淋巴结的敏感性为97%，特异性81%，阳性预测值52%，阴性预测值99%及准确性84%，均高于CT(86%、80%、48%、96%、81%)［29］。Leufkens 等［30］研究MR DWI 序列对检测结肠息肉的可行性，他们纳入26 例有临床症状并经过结肠镜检查的患者作为对照，用DWI 高b 值1 000 s/mm2，检查大于6 mm 的结肠息肉及结肠癌，DWI 检测出每个病灶的敏感性和阳性预测值分别为80.0%(95%CI 49.0% ～94.3%)、72.7%(95%CI 43.4% ～90.3%);对不同个体，DWI检测的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为85.7%(95%CI 48.7% ～97.4 %)、84.2%(95%CI 62.4% ～94.5%)、66.7%(95%CI 35.4% ～87.9%)和94.1%(95%CI 73.0 % ～99.0%)，他认为虽然目前临床上尚未将DWI 技术作为常规检查方法广泛实用，但是未来很有可能成为替代结肠镜检查结肠癌的重要方法。MR DWI 能够预测及监测直肠癌放化疗效果，DWI 可优先于形态学变化前准确评价直肠癌放化疗的疗效;而放化疗前ADC 值对于预测直肠癌放化疗的疗效无明显意义［31］。尽管MRI 在某些方面比CT 优越，尤其是无电离辐射，但是MR 检查时间长而且操作不如CT 简单易行。MR 空间分辨力低，对结肠运动伪影较为敏感并且不能进行病灶活检和内镜微创治疗等，随着MRI 特异性对比剂的使用，MRC 将会得到更广泛的临床应用。

4 正电子发射计算机断层显像(PET)

PET/CT 增加了结、直肠癌病变定位的正确性和可信度，较单独使用PET 更能准确区分正常和异常病变。PET 与CT 诊断技术的有机结合，可获得对靶点正确定位，直接对准最高代谢活跃区域［32］，在检出淋巴结(轴位最大直径)临界值大于10 mm时，Brush 等［33］研究发现FDG PET 检出淋巴结的灵敏性为30%(95% CI 19% ～44%)，特异性95%(95% CI 90% ～97%)。Monique 等用Meta 分析评价PET、PET/CT、CT 和MRI 对复发性结肠癌局部和远处转移等的诊断价值，14 篇研究纳入评价，研究结果表明12 项研究用PET 检查有效，5 项研究用CT 及PET/CT 检查有效，1 项研究用MRI 检查有效，PET、PET/CT 和CT 在ROC 曲线下面积(AUCs)分别为0.94(0.90 ～0.97)，0.94(0.87 ～0.98)和0.83(0.72 ～0.90)，在患者的基础上分析PET/CT比PET 具有更高诊断价值，其ROC 曲线下面积分别为0.95(0.89 ～0.97)，0.92(0.86 ～0.96)。结果显示全身的PET 和PET/CT 能准确的检测局部和远处复发，尤其对结肠癌病人的复发更有价值，而CT诊断价值最低［34］。(18FDG)PET/CT 属于功能显示，灵敏度高，能发现病变的早期变化，但由于(18FDG)PET/CT 分辨率低，以及胃肠道本身的生理摄取、炎性等良性病变都能造成18FDG-PET 高摄取等原因，从而使肠道18FDG-PET 检查时出现假阳性率增加，难以对原发性结肠癌浸润深度进行评价，因此脱氧葡萄糖(18FDG)PET/CT 并不是结肠癌首选和主要诊断方法，目前主要用于结肠癌的复发和转移的评估和检测。另外由于其价格较为昂贵，目前尚不能被临床广泛应用。

5 超声检查

超声因价廉、无创、简便、重复性强等优点而广泛应用于实质脏器的普查和筛选。但是由于气体的干扰，超声在肠道病变方面的诊断受到很大的限制，近年来随着超声技术的进步和图像质量的提高，经腹超声在肠道的应用又引起了人们广泛的关注。正常结肠超声图像表现为5 层结构，即高回声的肠腔内液体与黏膜交界处，肠壁黏膜下层及浆膜层和低回声的肠壁黏膜层及肠壁肌层［35］。当肿瘤发生于结肠不同位置时，超声图像也显示为不同的结构，即所谓的“假肾征”、“靶环征”等。彩色多普勒超声对结肠癌Dukes 分期的B、C、D 期正确符合率分别为83.3%、88.5%、100%，因此，通过彩超资料对结肠癌进行Dukes 分期，对结肠癌的治疗方法及治疗后观察有重要的指导意义［36］。Knight 等［37］按照组织学作为参考标准，用超声内镜引导下细针穿刺术(endoscopic ultrasonography fine needle aspiration，EUS-FNA)对选定部分结肠癌患者，计算出它们的的灵敏度、特异度、阳性和阴性预测值及(置信区间)分别为89% (74% ～100%)，79% (50% ～100%)，89% (74% ～100%)，和79% (51% ～100%)。EUS-FNA 对评估原发性及转移性结肠病变有重要的用途，该项技术亦提高了可疑淋巴结或转移性肿瘤的诊断分级水平。内镜超声(EUS)可以完成诊断、穿刺活检、注射治疗等诊治过程，为结肠癌的早期诊断及术前对肿瘤原发灶及转移灶、淋巴结和有无远处转移分期诊断提供了一个全新的方法。彩色多普勒超声实现无创显示瘤体的大小、部位及肠壁内、外及有无转移情况。在结肠癌的影像学诊断中亦具有重要的地位，对指导临床治疗起到重要作用。

综上所述，在各种影像学检查方法中，结肠气钡双重造影依然是诊断结肠病变最为常用的检查方法，CTC、MRC 对结肠癌及结肠息肉检出敏感性、特异性均较高，可作为补充。EUS、PET/CT 对结、直肠癌的分期、局部复发及转移的判断具有重要价值。

［1］ Jemal A，Siegel R，Xu J，et al.Cancer statistics，2010［J］.CA Cancer J Clin，2010，60(5):277 －300

［2］ Sofic A，Beslic S，Kocijancic I，et al.CT colonography in detection of colorectal carcinoma［J］.Radiol Oncol，2010，44(1):19 －23

［3］ de Wijkerslooth TR，Bossuyt PM，Dekker E.Strategies in screening for colon carcinoma［J］.Neth J Med，2011，69(3):112 －119

［4］ Rollandi GA，Biscaldi E，DeCicco E.Double contrast barium enema:technique，indications，results and limitations of a conventional imaging methodology in the MDCT virtual endoscopy era［J］.Eur J Radiol，2007，61(3):382 －387

［5］ Sosna J，Sella T，Sy O，et al.Critical analysis of the performance of double-contrast barium enema for detecting colorectal polyps ＞or=6 mm in the era of CT colonography［J］.AJR Am J Roentgenol，2008，190(2):374 －385

［6］ Ramos C，De Jesús-Caraballo J，Toro DH，et al.Is barium enema an adequate diagnostic test for the evaluation of patients with positive fecal occult blood?［J］.Bol Asoc Med P R，2009，101(2):23 －28

［7］ Hirofuji Y，Aoyama T，Koyama S，et al.Evaluation of patient dose for barium enemas and CT colonography in Japan［J］.Br J Radiol，2009，82(975):219 －227

［8］ 祁 吉.医学影像学的进展对临床医学的影响［J］.中国CT 和MRI 杂志，2003，1(1):1 －5

［9］ Feuerlein S，Grimm LJ，Davenport MS，et al.Can the localization of primary colonic tumors be improved by staging CT without specific bowel preparation compared to optical colonoscopy?［J］.Eur J Radiol，2012，81(10):2538 －2542

［10］ de Haan MC，van Gelder RE，Graser A，et al.Diagnostic value of CT-colonography as compared to colonoscopy in an asymptomatic screening population:a meta-analysis［J］.Eur Radiol，2011，21(8):1747 －1763

［11］ Vining DJ，Gelfand DW，Bechlold RE，et al.Technical feasibility of colon imaging with helical CT and virtual reality［J］.AJR，1994，162(Suppl):104

［12］Bisseling TM，Dekker HM，Cools B，et a1.CT colonography to visualise the whole colon can be complementary to incomplete colonoscopy［J］.Neth J Med，2006，64(10):389 －390

［13］ Pickhardt PJ，Choi JR，Hwang I，et al.Computed tomographic virtual colonoscopy to screen for colorectal neoplasia in asymptomatic adults［J］.N Engl J Med，2003，349(23):2191 －2200

［14］ Nelson NJ.Virtual colonoscopy accepted as primary colon cancer screening test［J］.J Natl Cancer Inst，2008，100(21):1492 －1499

［15］ Goh V，Halligan S，Wellsted DM，et al.Can perfusion CT assessment of primary colorectal adenocarcinoma blood flow at staging predict for subsequent metastatic disease?A pilot study［J］.Eur Radiol，2009，19(1):79 －89

［16］ 高硕徽，赵吉生，刘 坤，等.增强CT 结肠成像在结肠癌术前TN 分期中的临床应用［J］.中国老年学杂志，2011，31(1):26 －27

［17］ Laghi A，Iafrate F，Rengo M，et al.Colorectal cancer screening:the role of CT colonography［J］.World J Gastroenterol，2010，16(32):3987 －3994

［18］ Schoenenberger AW，Bauerfeind P，Krestin GP，et al.Virtual colonoscopy with magnetic resonance imaging:in vitro evaluation of a rew concept［J］.Gastroenterology，1997，112(6):1863 －1870

［19］ Achiam M.Clinical aspects of MR colonography as a diagnostic tool［J］.Dan Med Bull，2010，57(10):B4195

［20］ Lauenstein TC，Herborn CU，Vogt FM，et al.Dark lumen MRcolonography:initial experience［J］.Rofo，2001，173(9):785 －789

［21］ Lauenstein TC，Goehde SC，Ruehm SG，et al.MR colonography with barium-based fecal tagging:initial clinical experience［J］.Radiology，2002，223(1):248 －254

［22］ Lauenstein TC，Holtmann G，Schoenfelder D，et al.MR colonography without colonic cleansing:a new strategy to improve patient acceptance［J］.AJR Am J Roentgenol，2001，177(4):823 －827

［23］ Zhang S，Peng JW，Shi QY，et al.Colorectal neoplasm:magnetic resonance colonography with fat enema-initial clinical experience［J］.World J Gastroenterol，2007，13(40):5371 －5375

［24］ Zijta FM，Bipat S，Stoker J.Magnetic resonance(MR)colonography in the detection of colorectal lesions:a systematic review of prospective studies［J］.Eur Radiol，2010，20(5):1031 －1046

［25］ Frommer DJ.What’s new in colorectal cancer screening?［J］.J Gastroenterol Hepatol，1998，13(5):528 －533

［26］ Lauenstein TC，Goehde SC，Ruehm SG，et al.MR colonography with barium-based fecal tagging:initial clinical experience［J］.Radiology，2002，223(1):248 －254

［27］ 吴琴琴.肿瘤筛查新技术—磁共振全身弥散加权成像［J］.现代防医学，2009，36(10):1983 －1984，1987

［28］ Kwee TC，Takahara T，Ochiai R，et al.Diffusion-weighted wholebody imaging with background body signal suppression(DWIBS):features and potential applications in oncology［J］.Eur Radiol，2008，18(9):1937 －1952

［29］ Mizukami Y，Ueda S，Mizumoto A，et al.Diffusion-weighted magnetic resonance imaging for detecting lymph node metastasis of rectal cancer［J］.World J Surg，2011，35(4):895 －899

［30］Leufkens AM，Kwee TC，van den Bosch MA，et al.Diffusion-weighted MRI for the detection of colorectal polyps:feasibility study［J］.Magn Reson Imaging，2013，31(1):28 －35

［31］ 赵 海，高明勇，谭湘萍，等.磁共振扩散加权成像预测、监测直肠癌放化疗效果的价值［J］.临床放射学杂志，2011，30(6):826 －829

［32］ Blodgett T，Casagranda B，Townsend DW，et al.Issues，controversies，and clinical utility of combined PET/CT imaging:what is the interpreting physician facing?［J］.AJR Am J Roentgenol，2005，184:(5 Suppl):S138 －145

［33］ Brush J，Boyd K，Chappell F，et al.The value of FDG positron emission tomography/computerised tomography(PET/CT)in preoperative staging of colorectal cancer:a systematic review and economic evaluation［J］.Health Technol Assess，2011，15(35):1 －192

［34］ Maas M，Rutten IJ，Nelemans PJ，et al.What is the most accurate whole-body imaging modality for assessment of local and distant recurrent disease in colorectal cancer?A meta-analysis:imaging for recurrent colorectal cancer［J］.Eur J Nucl Med Mol Imaging，2011，38(8):1560 －1571

［35］ 贾泽清.临床超声鉴别诊断学［M］.南京:江苏科学技术出版社，2007.650 －652

［36］ 周晓明，李建平，刘 容，等.彩超诊断结肠癌的临床价值探讨［J］.西南军医，2004，6(5):12 －13

［37］ Knight CS，Eloubeidi MA，Crowe R，et al.Utility of endoscopic ultrasound-guided fine－needle aspiration in the diagnosis and staging of colorectal carcinoma［J］.Diagn Cytopathol，2013，41(12):1031 －1037