直肠腔内超声在直肠癌术前环周切缘评估中的作用

仲光熙，张璟，戴晴，李建初，姜玉新

中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院超声医学科，北京100730

直肠腔内超声在直肠癌术前环周切缘评估中的作用

仲光熙，张璟，戴晴，李建初，姜玉新

中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院超声医学科，北京100730

目的评估直肠腔内超声 (endorectal ultrasound，ERUS)诊断直肠癌环周切缘 (circumferential resection margin，CRM)的可行性和准确性。方法回顾性分析2010年5月至2013年12月在北京协和医院行术前ERUS评估的直肠癌患者120例。纳入患者仅采用直肠全系膜切除术切除肿瘤，未采用术前新辅助放化疗治疗。患者行术前ERUS检查时测量CRM，即肿瘤的最外缘与直肠系膜筋膜的最短距离。以病理结果为金标准，比较不同CRM诊断标准下ERUS的诊断价值。分析ERUS对不同位置、距肛缘距离、分期的CRM诊断准确性差异。结果ERUS可以显示直肠系膜筋膜114例，显示率为95%。采用不同探头频率，直肠系膜筋膜显示的差异存在统计学意义 (P=0.034)。以CRM≤2 mm为标准时，ERUS诊断CRM的敏感性、准确性、阴性预测值最高，分别为100%、98.2%、100%。ERUS对不同位置、距肛缘距离、病理分期病灶的诊断准确性差异不具有统计学意义 (P＞0.05)。结论ERUS可以准确诊断直肠癌环周切缘，同时具有较高的阴性预测值，可为判断预后及制定临床治疗方案提供可靠依据。

直肠癌;直肠系膜筋膜;环周切缘;直肠腔内超声

Med J PUMCH，2015，6(2):128－132

直肠癌环周切缘 (circumferential resection margin，CRM)定义为直肠肿瘤与直肠系膜筋膜 (mesorectal fascia，MRF)之间的最短距离。CRM是判断预后的重要因素，与局部复发率和生存率密切相关［1-4］。在显微镜下，CRM小于等于1 mm时认为阳性。直肠癌切除术后，当CRM阳性时，局部复发率可达到20%，而CRM阴性的局部复发率仅有4%［5］。CRM是影响手术方式和决定是否需要放化疗的关键因素，对于CRM阴性的患者行直肠全系膜切除术 (total mesorectal excision，TME)，可以减少不必要的放化疗损伤［6］;而对于CRM阳性的患者，进行术前放化疗，则能有效提高直肠癌的预后及减少局部复发率［7］。因此，术前准确诊断CRM至关重要。

直肠腔内超声 (endorectal ultrasound，ERUS)和磁共振成像 (magnetic resonance imaging，MRI)为目前直肠癌术前分期评估的主要方法，ERUS诊断肿瘤浸润深度 (T分期)的准确性最高，但被认为显示MRF具有局限性。MRI可以清楚显示 MRF，诊断CRM有较高的准确性，被公认为评估CRM的最佳影像学方法［8-11］。最近，Phang等［12］研究报道ERUS可显示MRF，直肠周围系膜脂肪与盆壁脂肪之间的强回声界面相当于MRF。Granero-Castro等［13］的研究证明ERUS可以较好地辅助 MRI诊断中、下段直肠癌CRM，但目前国内尚未见相关研究报道，同时国内外尚无明确的ERUS诊断CRM标准。本研究回顾性分析北京协和医院直肠癌手术患者影像学资料，探讨ERUS显示MRF的可行性及影响因素，评估ERUS诊断CRM的准确性及影响因素。

图1男性正常直肠系膜直肠腔内超声图，箭头示直肠系膜筋膜

图2前壁T3期直肠癌直肠腔内超声图，箭头示直肠前壁系膜筋膜，短线代表肿瘤的最外缘与直肠系膜筋膜的最短距离，即环周切缘

对象和方法

研究对象

回顾性分析2010年5月至2013年12月北京协和医院手术治疗的直肠癌患者临床资料。病例入选标准:(1)手术前未行任何新辅助放化疗治疗;(2)手术方式为TME，完全切除肿瘤;(3)术前完成ERUS检查，具有储存连续120 s的超声动态图像;(4)具有病理CRM检查结果;(5)病灶距肛缘的距离小于10 cm。符合上述标准，最终入选病例120例，其中男性68例，女性52例，年龄37～81岁，平均年龄(62.4±8.5)岁。

仪器及方法

采用日本Hitachi Vision Preirus型彩色多普勒超声仪，配备EUP-R54AW-33直肠腔内探头，频率5～10 MHz，扫查角度为360°，探头直径1.2 cm。从影像工作站调取超声动态图像，并仔细观察，从中截取最佳图像并存储，选取图像的标准为:(1)探头保持在肠腔的中心;(2)肿瘤浸润深度的最大径切面。在获得最佳图像时，首先判断MRF是否清晰显示，MRF相当于直肠系膜脂肪的中等回声与盆壁脂肪的稍低回声之间的强回声界面 (图1)。然后测量CRM，即测量肿瘤的最外缘与MRF的最短距离 (图2)。如果肿瘤侵犯MRF，则认为肿瘤与MRF的距离为0。

病理诊断CRM的标准:采用Quirke等［5］的标准，镜下肿瘤与MRF的距离≤1 mm时，诊断CRM阳性。

统计学处理

应用SPSS 19.0统计软件进行统计学分析。数据以均数±标准差表示。分析探头频率、肠腔注水或探头水囊对MRF显示的影响。以病理CRM结果为金标准，比较不同CRM诊断标准的诊断价值。比较不同位置、距肛缘距离、分期的CRM诊断准确性差异。在分析不同位置病灶的诊断准确性时，环肠一周的病例 (n=2)不包括在分析中。计数资料间的比较采用χ2检验和Fisher确切概率法，以P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

病灶的基本情况

120例直肠癌病灶距肛缘的距离、病灶位置、肿瘤病理分期及病理CRM情况见表1。44例病灶位于直肠下段，76例病灶位于直肠中段。本组病例中，病理CRM阳性仅有6例，阳性率为5%(6/120)。6例病理CRM阳性的病灶中，1例位于直肠中段前壁，3例位于直肠下段前壁，1例位于直肠中段左侧壁，1例位于直肠中段右侧壁。

ERUS显示MRF的价值

ERUS显示MRF 114例，6例未显示，显示率为95%。采用不同探头频率，MRF显示的差异存在统计学意义(P=0.034)。通过肠腔注水或探头水囊扩张肠腔时，MRF显示的差异不存在统计学意义 (P=0.796) (表2)。

ERUS诊断CRM的价值

肿瘤距MRF的平均距离为 (12.74±6.31)mm，3例肿瘤累及MRF(距离为0)。分别以1 mm、2 mm、3 mm为诊断标准，ERUS诊断CRM的敏感性、特异性、准确性、阳性预测值、阴性预测值见表3。以CRM≤1 mm为诊断标准，ERUS诊断CRM阳性的特异性最高，为 100%，同时阳性预测值最高，为100%，但敏感性最低，仅有50%。以CRM≤2 mm为诊断标准，ERUS诊断CRM的敏感性、准确性最高，分别为 100%、98.2%，阴性预测值为 100%。以CRM≤3 mm为诊断标准，ERUS诊断CRM阳性的阳性预测值最低，仅有60%。

不同位置、距肛缘距离、病理分期的CRM诊断准确性比较

以CRM≤2 mm为诊断标准，ERUS准确诊断112例，错误诊断2例。不同位置、距肛缘距离、病理分期的CRM诊断准确性差异均无统计学意义 (表4)。

表1120例直肠癌病灶的基本情况

讨论

本研究证明ERUS可以显示MRF，同时可准确地判断环周切缘是否被肿瘤侵犯，为临床治疗方案的制定提供可靠的影像学依据。

表2影响MRF显示的因素比较

表3不同CRM诊断标准下ERUS的诊断价值

表4不同位置、距肛缘距离、分期的CRM诊断准确性比较

MRF为包绕直肠和直肠系膜外的一层纤细的筋膜，构成TME术切除的最外缘，即CRM。诸多研究已证明直肠癌的复发是由残留于CRM的肿瘤引起的，CRM阳性时，肿瘤局部复发的几率增加，最高可达22%［1-5］。当术前诊断CRM阳性时，临床采用术前新辅助放化疗进行治疗［6-7］。目前，临床治疗要求术前影像学检查不仅提供TN分期，而且要提供可判断预后因素的信息，如CRM。

MRI显示MRF为环绕直肠系膜脂肪的低信号强度的细带，同时诊断CRM阳性的敏感性、特异性及准确性均较高，被认为术前判断CRM的首选方法［8-11］。ERUS曾被认为由于分辨率及视界有限，不能清晰显示MRF，故不用作CRM术前诊断方法［14-15］。本研究观察到MRF相当于直肠系膜脂肪的中等回声与盆壁脂肪的稍低回声之间的强回声界面。直肠前壁MRF的强回声与 Denonvillier's筋膜的强回声相互紧贴，同时MRF向两侧外下延伸，在骶骨前方融合。在120例患者中，114例的MRF可被ERUS清晰显示，显示率高达95%，说明ERUS可以很好地显示MRF，并可对病灶的CRM进行诊断。探头采用5～7 MHz频率，增加声波的穿透力，有助于MRF的显示。

MRI诊断CRM的标准很多，常以1 mm、2 mm、3 mm为标准，但ERUS目前尚无CRM诊断的明确标准［8-11，14-15］。本研究比较不同CRM诊断标准的诊断价值。以CRM≤2 mm为标准，诊断CRM阳性的敏感性、准确性、阴性预测值最高。虽然以CRM≤1 mm为标准诊断CRM阳性的特异性最高，但敏感性偏低，仅有50%。以CRM≤3 mm为标准，诊断CRM阳性的阳性预测值最低，仅有60%。Granero-Castro等［13］采用≤2 mm的诊断标准，诊断CRM阳性的准确性为83.7%。Frasson等［14］的研究发现当CRM≤2 mm时，直肠癌局部复发率可达19.4%;当CRM＞2 mm时，局部复发率为5.4%。术前新辅助放化疗可引起术后的肛门失禁和性功能障碍。不是所有T3期直肠癌患者都适合进行术前放化疗，当CRM阴性时，T3期直肠癌患者的局部复发率显著低于阳性者，仅行TME术足以保证肿瘤完全切除，无需术前新辅助放化疗。本研究采用CRM≤2 mm标准，诊断CRM的阴性预测值可达100%。表明ERUS通过可靠地诊断CRM阴性，可协助临床，为T3期直肠癌患者选择合适的治疗方案，从而避免放化疗的并发症。

本研究中，ERUS对不同位置、距肛缘距离、病理分期的病灶CRM诊断准确性的差异不具有统计学意义，由此可见，ERUS诊断准确性不受以上因素的影响。虽然MRI诊断CRM的敏感性和特异性分别可达94%和85%，但对中下段前壁直肠癌病灶的CRM诊断准确性较低［15-16］。Peschaud等［17］的研究发现MRI诊断中下段前壁病灶的CRM准确性可下降至63%。直肠前壁系膜脂肪层较薄，该处MRF相当于前列腺、精囊腺及子宫阴道的后方强回声界面。ERUS对近距离组织分辨力强，可以清晰显示MRF。本研究4例位于中下段前壁的病理CRM阳性病灶均被准确诊断，说明ERUS可以准确诊断中下段前壁病灶的CRM。由此可见，本研究虽然没有将ERUS与MRI的诊断价值作比较，但通过ERUS可以较好地辅助MRI诊断中下段前壁病灶的CRM。Granero-Castro等［13］的研究也证明了上述观点。

本研究存在着一定的局限性。首先，本研究属于回顾性研究，存在此类研究的固有缺陷，如本研究中的阳性病例偏少。其次，本研究没有与MRI诊断价值相比较，CRM的测量也没有与病理CRM测量进行一致性分析，需以后进一步研究。

总之，直肠腔内超声可以清晰显示MRF，以CRM≤2 mm为标准，诊断CRM的敏感性、准确性及阴性预测值均较好，同时诊断准确性受位置、距肛缘距离、病理分期的影响小，特别是在中下段前壁病灶中可较好地辅助MRI诊断，为临床判断预后、治疗方案的制定提供可靠依据。

［1］Nagtegaal ID，Quirke P．What is the role for the circumferential margin in the modern treatment of rectal cancer?［J］．J Clin Oncol，2008，26:303-312．

［2］Baik SH，Kim NK，Lee YC，et al．Prognostic significance of circumferential resection margin following total mesorectal excision and adjuvant chemoradiotherapy in patients with rectal cancer［J］．Ann Surg Oncol，2007，14:462-469．

［3］Wibe A，Rendedal PR，Svensson E，et al．Prognostic significance of the circumferential resection margin following total mesorectal excision for rectal cancer［J］．Br J Surg，2002，89:327-334．

［4］Peeters KC，Marijnen CA，Nagtegaal ID，et al．The TME trial after a median follow-up of 6 years:increased local control but no survival benefit in irradiated patients with resectable rectal carcinoma［J］．Ann Surg，2007，246:693-701．

［5］Quirke P，Durdey P，Dixon MF，et al．Local recurrence of rectal adenocarcinoma due to inadequate surgical resection．Histopathological study of lateral tumour spread and surgical excision［J］．Lancet，1986，2:996-999．

［6］Frasson M，Garcia-Granero E，Roda D，et al．Preoperative chemoradiation may not always be needed for patients with T3 andT2N+rectalcancer［J］．Cancer，2011，117: 3118-3125．

［7］Burton S，Brown G，Daniels IR，et al．MRI directed multidisciplinary team preoperative treatment strategy:the way to eliminate positive circumferential margins?［J］．Br J Cancer，2006，94:351-357．

［8］MERCURY Study Group．Extramural depth of tumor invasion at thin-section MR in patients with rectal cancer:Results of the MERCURY study［J］．Radiology，2007，243:132-139．

［9］MERCURY Study Group．Diagnostic accuracy of preoperative magnetic resonance imaging in predicting curative resection of rectal cancer:Prospective observational study［J］．BMJ， 2006，333:779．

［10］Al-Sukhni E，Milot L，Fruitman M，et al．Diagnostic accuracy of MRI for assessment of T category，lymph node metastases，and circumferential resection margin involvement in patients with rectal cancer:a systematic review and meta-analysis［J］．Ann Surg Oncol，2012，19:2212-2223．

［11］Xie H，Zhou X，Zhuo Z，et al．Effectiveness of MRI for the assessment of mesorectal fascia involvement in patients with rectal cancer:a systematic review and meta-analysis［J］．Dig Surg，2014，31:123-134．

［12］Phang PT，Gollub MJ，Loh BD．et al．Accuracy of endorectal ultrasound for measurement of the closest predicted radial mesorectal margin for rectal cancer［J］．Dis Colon Rectum，2012，55:59-64．

［14］Frasson M，Garcia-Granero E，Roda D，et al．Preoperative chemoradiation may not always be needed for patients with T3 and T2N+rectal cancer［J］．Cancer，2011，117:3118-3125．

［15］Purkayastha S，Tekkis PP，Athanasiou T，et al．Diagnostic precision of magnetic resonance imaging for preoperative prediction of the circumferential margin involvement in patients with rectal cancer［J］．Colorectal Dis，2007，9:402-411．

［16］Beets-Tan RG，Beets GL，Vliegen RF，et al．Accuracy of magnetic resonance imaging in prediction of tumour-free resection margin in rectal cancer surgery［J］．Lancet，2001，357:497-504．

［17］Peschaud F，Cuenod CA，Benoist S，et al．Accuracy of magnetic resonance imaging in rectal cancer depends on location ofthetumor［J］．DisColonRectum，2005，48: 1603-1609．

Value of Endorectal Ultrasound in Preoperative Prediction of Circumferential Resection Margin of Rectal Cancer

ZHONG Guang-xi，ZHANG Jing，DAI Qing，LI Jian-chu，JIANG Yu-xin

Department of Ultrasound，Peking Union Medical College Hospital，Chinese Academy of Medical Sciences＆Peking Union Medical College，Beijing 100730，China

ObjectiveTo evaluate the feasibility and accuracy of endorectal ultrasound(ERUS)in predicting the circumferential resection margin(CRM)of rectal cancer．MethodsBetween May 2010 and December 2013，120 patients with rectal cancer preoperatively evaluated with ERUS in Peking Union Medical College Hospital were retrospectively analyzed．The patients underwent total mesorectal excision without neoadjuvant chemoradiotherapy．CRM was measured with preoperative ERUS，i.e．the shortest distance between the outer edge of tumor and the mesorectal fascia．With pathological results as gold standard，the diagnostic values of ERUS under different criteria for CRM were assessed．The diagnostic accuracies of ERUS in predicting CRM among different positions，distances from the anal verge，and stages were analyzed．ResultsERUS showed mesorectal fascia in 114 cases(95%)．The display rates of mesorectal fascia by ERUS with different transducer frequencies were significantly different(P=0.034)．With CRM≤2 mm as the standard，the sensitivity，accuracy and negative predictive value of ERUS in predicting CRM were the highest(100%，98.2%，100%)．The diagnostic accuracies of ERUS among different positions，distances from the anal verge，and stages were not significantly different(P＞0.05)．ConclusionERUS can accurately predict CRM，with a high negative predictive value，which can provide reliable information for assessment of prognosis and formulation of clinical treatment plan．

rectal carcinoma;mesorectal fascia;circumferential resection margin;endorectal ultrasound

JIANG Yu-xinTel:010-69155491，E-mail:jiangyuxinxh@163．com

R735.3+7;R445.1

A

1674-9081(2015)02-0128-05

10.3969/j.issn.1674-9081.2015.02.011

2014-12-23)

姜玉新电话:010-69155491，E-mail:jiangyuxinxh@163．com