经直肠腔内超声在直肠癌术前分期及新辅助治疗效果评价的研究进展*

黄炫彰，黄健源，利锡贵，粟世桃，黄 霖，唐琴文，何燊林

（广西医科大学第一附属医院超声科，南宁 530021）

目前在全球范围内，结直肠癌是常见的恶性肿瘤之一，2018 年全球癌症统计数据显示，其发病率位于恶性肿瘤第3位，病死率位于第2位，其中直肠癌新发病例数约70.4 万例，死亡病例数约30.0 万例[1]。在我国，随着经济的发展，人民生活方式及高热量、高蛋白、低纤维等饮食结构的西方化，直肠癌的发病率呈现逐年增高的趋势[2]。直肠癌早期临床症状不明显，大多数患者就诊时已属于进展期，具有高发病率、预后差的特点[3]，2010—2014年我国直肠癌5 年生存率约55.8～58.0%[4]。目前直肠癌的治疗主要包括外科手术、新辅助放化疗、靶向治疗、免疫治疗等多学科综合治疗，术前准确评估直肠癌的分期及新辅助放化疗的疗效直接影响手术方案的实施和术后复发情况。目前用于直肠癌诊断及术前评估的影像学检查方式主要包括MRI、超声及肠镜等，其中经直肠腔内超声（endorectal ultrasonography，ERUS）作为非侵袭性影像学检查方法已广泛应用于直肠癌术前分期，《中国结直肠癌诊疗规范（2020 年版）》推荐ERUS 用于早期直肠癌（T2 期及以下）分期诊断[5]，同时，随着超声新技术的发展，超声造影、超声弹性成像等多种模式的超声成像技术在直肠癌术前分期及治疗效果评估方面也有应用。本文就ERUS在直肠癌术前分期及新辅助放化疗效果评估的研究进展作一综述。

1 ERUS 对直肠癌术前分期的研究进展

1.1 常规ERUS

直肠癌术前准确的分期可以影响治疗策略、切除术式和是否行新辅助治疗，其中直肠癌浸润深度（T分期）的评估是直肠癌患者治疗首要且最重要的一项。常规ERUS可清晰显示直肠肠壁4层结构及直肠癌浸润程度、肠周淋巴结、邻近组织及脏器受累情况，具有准确、安全、实时、动态及经济等优点。通过彩色多普勒超声的高敏感性，不仅能直观的显示直肠癌内部的血流动力学改变，还能显示肿瘤侵犯器官的血流信号。目前ERUS在直肠癌术前分期已得到广泛应用。Ren等[6]研究表明，ERUS对直肠癌患者T1～T4期的诊断准确率较高，灵敏度分别为T1 期85.7%、T2 期87.5%、T3 期88.9%、T4 期100.0%，特异度分别为T1期97.3%、T2期92.9%、T3期96.2%、T4期97.6%；但对淋巴结转移的诊断准确率较低。Cote 等[7]认为ERUS 在诊断T1、T2 期和非闭塞性的T3期直肠癌的准确性较高，对局部进展期和狭窄性直肠癌的T 分期不太准确，但准确度仍在可接受范围内。Chan等[8]研究表明，ERUS诊断T1、T3 期病变的优于MRI，而MRI 对T2 病变的诊断优于MRI；ERUS在诊断术前N分期优于MRI。

1.2 经直肠灌注超声造影

常规ERUS 易受肠内容物及肠道气体的影响，且肠壁紧贴超声探头，可因超声伪像影响图像质量，导致较难分辨肠壁结构，故常规ERUS对观察直肠癌存在局限性。经直肠灌注超声造影可有效避免上述干扰超声成像的因素，其方法是检查前先经患者直肠向肠腔内灌注一定剂量的胃窗声学造影剂，通过造影剂推挤作用减少检查区域的肠内容物及肠道气体，并能在探头与检查区域之间建立良好的声窗，从而得到清晰的直肠壁结构。随着探头频率以及分辨率的提高，以及经直肠灌注超声造影的应用，已可显示直肠壁更细微的结构，如固有肌层可以显示出“一明两暗”3 层结构，即固有肌层可细分为低回声环肌层，高回声的肌间结构和低回声纵肌层[9]。张丽娟等[10]通过对39 例结肠癌、42 例直肠癌、11例直肠息肉及19例结肠息肉的经直肠灌注超声造影检查结果及肠镜检查结果对比，以术后病理作为金标准，发现经直肠灌注超声造影在观察周围组织浸润方面优于肠镜检查。黄炫彰等[11]对122例中低位直肠癌患者术前行经直肠灌注超声造影检查及MRI 检查并分别评估环周切缘，结果显示，经直肠灌注造影超声检查评估中低位直肠癌环周切缘的准确率为89.3%，优于MRI，说明经直肠灌注超声造影对中低位直肠癌环周切缘评估具有较高的诊断价值。

1.3 静脉超声造影

静脉超声造影（contrast enhanced ultrasound，CEUS）是通过静脉注射微气泡造影剂，利用造影剂显像效果实时反映肿瘤组织的血流灌注状态的一种超声新技术。正常直肠壁CEUS表现为高增强的黏膜与黏膜下层，低增强的固有肌层和高增强的外膜层共3层结构。直肠癌的CEUS表现为早期快速增强，晚期迅速消退，呈“快进快出”[12]。CEUS比常规直肠腔内超声更能敏感地显示直肠癌的微血管，能更清晰地显示病灶大小、边界、浸润范围，明显提高直肠癌术前T分期诊断的准确性[13]。王晓荣等[14]对108 例直肠癌患者行CEUS 检查后发现，根据肿瘤内部主要滋养血管数量、血流阻力指数以及造影剂到达时间及造影增强模式的区别，可为鉴别T1期直肠癌提供依据。吴明晓等[15]对比30 例直肠癌患者术前经直肠CEUS 与MRI 判断T 分期的准确性，结果显示CEUS与MRI判断T分期总的准确性无显著差异，CEUS 判断T3、T4 期病变的敏感性及阳性预测值高于MRI。CEUS 存在操作者的依赖性，CEUS 模式下分辨率降低，肿瘤血管的多样性等因素，因此存在一定的局限性。

1.4 经直肠超声双重造影

单纯经直肠灌注后ERUS的二维超声以及彩色多普勒超声可以直观地显示直肠癌的形态、结构以及内部血流动力学特征，但是在显像过程中易受到声束、血流方向和探测角度的影响。超声双重造影即经直肠灌注造影后行静脉超声造影的超声检查技术，可清晰显示直肠癌的边界、形态和血流灌注情况。Lu等[16]对172例直肠腺癌、45例腺瘤及15例炎性肿块行经直肠双重超声造影检查，结果显示3种病变的增强模式及达峰时间、达峰强度、曲线下面积等参数均有差异，经直肠双重超声造影有助于鉴别直肠癌与良性病变。周平安等[17]研究表明，经直肠双重超声造影判断直肠癌患者术前T分期的准确性显著高于常规超声。彭成忠等[18]通过比较71例直肠癌患者术前单纯经直肠灌注造影和双重造影T 分期与术后病理结果对照，结果显示术前超声双重造影T分期准确性高于单纯灌注超声造影。邓小红等[19]比较72 例直肠癌患者术前超声双重造影T分期结果并与术后病理T分期结果，研究结果显示超声双重造影术前T 分期的总符合率为73.6%，中低位及高位直肠癌术前T分期的符合率分别为68.7%、85.7%，经直肠超声双重造影可为直肠癌患者术前T 分期提供重要参考。上述研究表明，经直肠双重超声造影对直肠癌的术前T 分期准确性较高，有重要应用价值。

1.5 超声弹性成像

超声弹性成像（ultrasound elastography，UE）是基于组织硬度的超声新技术。当直肠壁发生肿瘤时，肿瘤细胞成分、病灶内部结构及对肠壁组织的浸润使病灶生物力学发生变化，肿瘤组织硬度增加[20]；应用UE 对肿瘤进行硬度评分、评估其与周围正常组织的硬度差异，可在常规ERUS 基础上获得更多肿瘤硬度信息。Waage 等[21]研究显示，应变弹性成像结合常规ERUS 有助于早期直肠癌术前分期。Chen 等[22]对70 例直肠癌及直肠腺瘤患者术前行剪切波弹性成像结合ERUS 检查，结果显示肿瘤硬度值从腺瘤到T1～T3期直肠癌逐渐增大，利用剪切波弹性成像测量弹性硬度值可提高直肠癌ERUS术前分期的准确性。Fan等[23]研究显示剪切波弹性成像有助于判断肿瘤浸润深度，肿瘤硬度值可作为术前分期的定量指标，作为常规ERUS的补充。

ERUS 是直肠癌术前分期的一种有效方法，但其准确性取决于检查者的经验，肿瘤周边组织炎症浸润难以与肿瘤浸润相鉴别和微小癌浸润较难发现，可能造成分期过高或过低，同时，ERUS 检查较大的直肠癌或可移动的直肠癌时相对困难，因此，临床选择ERUS进行直肠癌术前分期时需考虑其局限性，常规ERUS结合CEUS或UE等多模式超声技术及其他影像学检查可提高分期准确性。

2 ERUS 对直肠癌新辅助放化疗效果评价的研究

新辅助放化疗+全直肠系膜切除术是目前局部进展期直肠癌的治疗方式。术前新辅助放化疗的效果评价对多学科综合治疗制定个体化治疗方案意义重大。经直肠超声在直肠癌新辅助放化疗效果评价方面的应用已有研究。Li 等[24]对41 例T2～T3期直肠癌患者术前放化疗前、中、后分别行经直肠超声检查，评估肿瘤前后直径变化、肿瘤退缩分级、病理完全缓解率等的相关性，经直肠超声可评估放化疗前后肿瘤最大厚度的变化，变化越大说明肿瘤消退更多，肿瘤对放化疗更敏感。陈丽梅等[25]研究表明，经直肠超声测算肿瘤长度及厚度缩小率对预测局部进展期直肠癌患者新辅助放化疗反应良好与病理完全缓解的准确性较高。但有研究显示，ERUS 不能准确预测中低位直肠癌术前新辅助放化疗后临床完全缓解[26]。

近年来，随着CEUS 技术的发展以及造影定量分析软件的使用，使CEUS 定量多参数图像分析成为可能，为直肠癌诊断以及治疗效果的评估提供更丰富的信息[27]。朱琳等[28]对70例直肠癌患者新辅助放化疗前后行CEUS 检查，结果显示直肠癌新辅助治疗后曲线下面积和阻力指数显著低于治疗前，说明新辅助治疗可破坏肿瘤内血管，减少肿瘤新生血管，超声造影可观察治疗前后肿瘤内血流灌注情况，评估新辅助治疗效果。

在UE 对直肠癌新辅助放化疗疗效评估方面，从悦等[29]应用UE评价放化疗后直肠癌病灶，结果显示放化疗后病灶硬度随残余肿瘤浸润深度的增加而增大。有研究显示，直肠癌新辅助放化疗后肿瘤前后径、弹力成像评分及弹性应变率比值较治疗前均显著降低[28]。应用UE 结合常规ERUS 是评估直肠癌新辅助放化疗后病灶的有效检查方法。

但UE 同样易受操作者主观判断影响，同时放化疗后因正常肠壁水肿、病灶纤维化等原因，硬度评估可能存在一定误差，对放化疗后肿瘤的评估可结合超声造影检查进一步完善。杨蕊等[30]对直肠癌患者新辅助放化疗治疗前后分别进行常规超声、UE及CEUS检查，结果显示直肠腔内UE及CEUS定量分析可在一定程度上反映放化疗前后病灶内部病理结构及血流灌注的变化，反映患者新辅助治疗效果。

ERUS对评估直肠癌新辅助治疗效果有重要价值，但新辅助放化疗治疗可导致肿瘤肠壁和邻近组织纤维化，影响超声对新辅助治疗后肿瘤分期判断的准确性，Zhao 等[31]的Meta 分析显示，ERUS 在局部进展期直肠癌患者新辅助放化疗后肿瘤T再分期的准确性较低。目前需要更多临床研究进一步验证。

3 小 结

随着超声技术的不断发展，特别是常规ERUS与多种超声新技术的联合应用，以其价格低廉、操作简便、无放射性、无创伤性、实时动态、可重复性强的优势，对直肠癌诊断有较高的准确性，可有效评估新辅助治疗效果，使ERUS 在直肠癌的诊疗中发挥日益重要的作用。