MRC联合DCE-MRI定量参数在结肠癌分期及分级中的应用

杨 爽，陈英敏（通讯作者）

（河北省人民医院医学影像科 河北 石家庄 050051）

结肠癌是常见的消化道恶性肿瘤，在我国发病率及死亡率呈上升趋势。它是从正常肠上皮细胞到腺瘤性息肉并向恶性肿瘤进展的过程，基因和分子水平的异常积累是其癌发生、发展的核心要素。患者就诊时多为中晚期，严重影响预后，所以提高早期检出率和术前整体评估，对确定治疗方案、改善患者预后有重要意义。

目前常用的术前检查包括：纤维结肠镜、CT增强扫描及MRC等。结肠镜对肠腔内肿瘤的观察较直接，可通过组织病理活检来术前确诊。但对肠腔外肿瘤的浸润及转移价值有限。CT结肠造影对于狭窄段之前的肠管成像良好，但其软组织分辨率差，小病灶及肠道准备差的病灶检出困难。MRC分辨率高，可多序列多方位成像，呈现病变的形态、周围正常肠管及脏器的关系清晰，定位精确并可辅助分期。

1 MRC的研究进展

MRC是灌肠后进行磁共振序列扫描的检查，扫描范围大，侵入性低。研究显示，单激发快速自旋回波序列与T1扰相梯度回波序列图像质量最高[1]，后者对病变的显示达100%，肠道准备差的患者亦有较好的显示能力，使通过影像手段评估肿瘤的一般情况成为可能。

扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）能清楚的显示组织中自由水分子的扩散运动。肿瘤细胞失去正常细胞接触性抑制的生长规律，随分化程度的减低，细胞密度增高，水分子的弥散受限，ADC值降低，呈DWI高信号影。通过对水分子的运动状态、细胞密度及胞膜完整性等信息的评估，从影像微观角度呈现病理学特征并早期监控肿瘤成为可能。并在一定程度上弥补T2WI对肿瘤边缘纤维化反应和肿瘤浸润的鉴别不足所致的分期错误。扩散敏感梯度场的场强与持续时间可以用弥散敏感系数b值来表示，反映DWI探测水分子运动的敏感性。高b值DWI信号衰减速率平稳，快扩散比例较小，反映肿瘤中真实扩散情况，展现肿瘤微观结构的效果更好；低b值DWI对肿瘤中的血流灌注情况呈现能力更佳。随着b值的升高，血流灌注对DWI信号的影响减小，但图像的信噪比及图像质量下降，因此选取合适的b值尤为重要。研究显示，消化道肿瘤取b值为1000s/mm2时，能克服T2穿透效应及血流灌注对DWI信号的影响，显示肿瘤及周围情况更敏感和真实[2]。

目前MRC使用的技术主要包括亮腔和黑腔两种。亮腔技术是钆溶液灌肠后行单激发快速回波序列扫描的技术，对肿瘤和息肉检出率较高。但钆剂灌肠后无法增强扫描，对息肉、肿瘤及肠道内容物鉴别能力有限；且即使通过改变体位亦不能改变扫描过程中出现的气泡或残余粪便引起充盈缺损的位置，与息肉难以鉴别，限制了其应用[3]。黑腔技术是灌肠后进行T1扰相梯度回波序列平扫和增强扫描，其对结肠壁的分层、邻近组织的侵犯及肠壁的炎症鉴别能力良好，临床应用广泛。

良好的肠道准备可避免内容物对肿瘤大小及浸润情况评估造成的影响，有利于小病灶的检出。MRC常用的灌肠剂包括：水、空气及脂肪类灌肠剂等。水灌肠时与肠壁上的炎症渗出难以鉴别。空气灌肠时与结肠壁存在磁化率的差异易产生伪影和图像失真。脂肪类灌肠剂灌肠时，可缩短部分序列的扫描时间，成像效果及患者耐受性更佳[4]。由于肠道准备复杂且耐受性差，普遍应用尚难。现有学者通过粪便分解来降低T1WI上粪便的信号，从而降低肠腔内容物的伪影，使息肉和肿瘤显示更加清晰[5]。

MRC对息肉敏感性和特异性约93%，99%。在T分期正确率约73.33%，T1-T2，T3期及T4期的诊断率分别为76.9%，86.67%，100%。对肿瘤侵犯腹膜后的晚期病变敏感性及特异性约88.23%，76.9%[6]。

2 DCE-MRI定量参数与结肠癌分级的相关性

DCE-MRI是静脉注射造影剂后行快速多期扫描的检查。通过记录病灶信号强度随时间的变化，了解病灶的血供及微血管分布情况，通过模型构建和计算，获得动态灌注的曲线及参数的过程[9]。数据分析方法主要包括半定量和定量分析。

半定量分析通过量化时间-信号强度曲线，获得开始强化时间、峰值、达峰时间等参数。扫描时间短，可对组织的强化特点进行初步描述[10]。但虽包含了血流动力学、血管通透性和血管外细胞外间隙容量的综合信息，却不能准确反映对比剂的浓度，且影响因素多，重复性差，限制了临床的应用[11]。

定量分析基于药代动力学模型，随着肿瘤血管生成数量、血管通透性上升和肿瘤间质压力的改变，强化程度及强化时间相应增高。定量参数是描述对比剂转移状态的血流动力学参数，可从分子水平反映肿瘤血流动力学、细胞代谢障碍等情况。Ktrans值为单位时间单位体积组织中从血液进入血管外细胞外间隙的对比剂量，受血管渗透面积及血流灌注量的影响。Kep值为单位时间内血管外细胞外间隙进入血管的对比剂量，反映毛细血管的通透性。Ve值为单位体积组织中血液进入血管外细胞外间隙的对比剂量，反映血管外细胞外间隙的占比。理论上Kep=Ktrans/Ve，说明Ktrans、Ve值的影响因素都有可能影响Kep值的大小[10]。血管外细胞外间隙与肿瘤细胞微环境参数如乏氧成分、细胞密度、液压或周围组织水肿共同导致了Ve值的不稳定。随着时间延长，肿瘤内新生血管数目增多，血流灌注增加，血管通透性增加，Ktrans及Kep值逐渐增加[11]。结肠癌免疫组化染色所获得的MVD、VEGF计数与Ktrans及Kep值呈正相关[12]，治疗后的各时间段内，Ktrans值亦能良好相关。说明Ktrans、Kep值在一定程度上可以反映结肠癌的恶性程度、肿瘤血管生成数量及癌细胞增殖活性，可用于结肠癌的分级。另外，治疗前肿瘤基础Kep值较高，药物的交换率也较高，利于抗癌药物的运送，对指导临床治疗及预后有一定的意义[11]。定量分析可减少外源性干扰因素，与分化程度相关，是当前研究的热点。

少量研究显示，CEA、CA125、CA19-9与结肠癌分级及分期呈正相关；血清AFP与结肠癌分级无明显相关性[13]。常规MRI联合肿瘤标志物在结肠癌的分期中有更高的诊断效能[14]。

总之，研究MRC及MRI定量参数与结肠癌分期、分级，定量参数与肿瘤标志物相关性的研究仍然较少，通过无创、可重复的手段对结肠癌进行术前分级及分期，有助于增加临床的诊断自信。