孟昭廷，高 欣

(上海全景醫(yī)學影像診斷中心PET/MR室，上海 200030)

近年直腸癌在我國的發(fā)病率及致死率逐年提高[1]，嚴重威脅公眾健康。對于直腸癌，現(xiàn)有治療手段包括內(nèi)鏡下治療、手術(shù)切除以及放射和化學治療等，治療后“等待與觀察”也已成為局部進展期直腸癌診療計劃中的重要組成部分[2]。臨床治療觀念的改變對影像學評估直腸癌的精準度提出了更高要求。目前一體化PET/MR已進入臨床，并實現(xiàn)了高軟組織分辨率、多維度功能分析與敏感代謝顯像相結(jié)合的雙模態(tài)成像。合理應用這一先進影像學技術(shù)可提高直腸癌分期的準確性，幫助臨床有效篩選需要強化治療和毋須過度手術(shù)的病例，對精準診療、改善預后具有潛在價值。本文對一體化PET/MRI用于評估直腸癌的現(xiàn)狀及進展進行綜述。

1 直腸癌分期

1.1 原發(fā)灶 直腸癌分期對制定手術(shù)切除方案及判斷預后等具有指導意義。國際推薦直腸癌規(guī)范化評估方法可概括為DISTANCE[3]，包括腫瘤下極與肛管皮膚移行處的距離(DIS)、腫瘤浸潤深度(T)、是否存在肛周肌肉侵犯(A)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分期(N)、腫瘤環(huán)周切緣[circumferential resection margin，CRM(C)]以及壁外血管侵犯[extramural venous invasion，EMVI(E)]。規(guī)劃手術(shù)時需明確腫瘤大小及其橫縱位置、侵犯范圍等。高分辨T2WI常用于觀察直腸癌腫瘤位置、形態(tài)及評估T分期，診斷準確度約85%[4]。MRI評估早期直腸癌的效能往往較低，其診斷T4期腫瘤的敏感度和特異度分別為75%～100%和100%，T3期為83%～95%和61%～75%，而對T2期腫瘤的敏感度和特異度僅為38%～46%和83%～94%[5]。乙狀結(jié)腸炎性改變或生理性運動致管壁增厚也可使測量腫瘤縱向大小出現(xiàn)誤差。18F-FDG PET代謝顯像可實現(xiàn)皮摩爾級評估，有助于顯像微小腫瘤；18F-FDG PET/CT鑒別診斷早期(T1/T2)與中晚期(T3/T4)腫瘤的敏感度約39%～80%，特異度約70%～99%[6-7]。PET/MR同步顯像可實現(xiàn)二者優(yōu)勢互補，對于評估腫瘤形態(tài)、位置及局部侵犯等方面具有潛力。一項納入62例直腸癌患者的研究[5]發(fā)現(xiàn)單模態(tài)MRI可能漏診T2期腫瘤，而PET/MRI可避免這一問題：單模態(tài)MRI診斷T分期的準確率約90.3%，PET/MRI則達96.6%；且PET/MRI測算直腸癌體積較單模態(tài)MRI更為準確，18F-FDG PET的加入有助于鑒別缺血、炎癥及良性腸壁增厚，更準確地顯示腫瘤活性區(qū)域，也為勾畫放射治療靶區(qū)提供了更多可能。CATALANO等[5]評估10例低位直腸癌累及肛門括約肌患者，發(fā)現(xiàn)PET/MRI較單模態(tài)MRI具有顯著優(yōu)勢，準確識別其中9例，而單模態(tài)MRI僅能判斷6例，提示應用PET/MRI能為選擇低位直腸癌手術(shù)層面提供更多依據(jù)。

全直腸系膜切除術(shù)(total mesorectal excision，TME)是治療直腸癌的重要方法之一，而CRM是否受累(陽性)是影響術(shù)后局部復發(fā)的重要因素。CRM為腫瘤最外層與直腸系膜筋膜(mesorectum fascia，MRF)之間的最短距離，原發(fā)灶或轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)距MRF>1 mm提示切緣未受累(陰性)。MRI評估CRM陰性預測值高達94%，準確度88%[8]，美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(National Comprehensive Cancer Network，NCCN)推薦MRI為判斷有無CRM受累的最佳影像學方法；PET/MRI已表現(xiàn)出較PET/CT更為精準的局部評估能力[9]。另一方面，EMVI亦與預后相關(guān)[10]，腫瘤侵犯壁外血管時，MRI表現(xiàn)為團片狀腫瘤信號被拉長、形成增粗的血管形態(tài)，瘤周邊界呈索條、放射狀改變，但改變不明顯時易漏診。CATALANO等[5]觀察經(jīng)病理證實的MRF或壁外血管受侵的直腸癌患者，發(fā)現(xiàn)PET/MRI與單模態(tài)MRI診斷效能差異雖無顯著統(tǒng)計學意義，但PET代謝顯像的高敏感度使其可發(fā)現(xiàn)更多陽性病例。QUEIROZ等[11]則認為PET/MRI評估EMVI的準確率顯著優(yōu)于MRI(88.9% vs 85.5%)。

1.2 淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是直腸癌轉(zhuǎn)移的主要途徑之一，通常最先累及直腸系膜淋巴結(jié)，但傳統(tǒng)模式下N分期診斷難度較大，形態(tài)學評價多認為短徑<5 mm的淋巴結(jié)為良性，但并不完全可靠。RUTEG?RD等[12]發(fā)現(xiàn)，MRI顯示短徑<5 mm的淋巴結(jié)中，最終僅71%經(jīng)病理證實為惡性淋巴結(jié)或癌結(jié)節(jié)。結(jié)合淋巴結(jié)大小、形態(tài)及信號等信息，MRI診斷轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的敏感度及特異度僅約56%～94%、67～91%不等[13-14]。對于MRI無法有效判斷的信號均勻的小淋巴結(jié)，18F-FDG PET提供的葡萄糖代謝信息可協(xié)同識別腫瘤轉(zhuǎn)移[15]。多項研究[5,9,16]結(jié)果顯示，PET/MRI可較單模態(tài)MRI發(fā)現(xiàn)更多轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)，單模態(tài)MRI診斷特異度約43%～83.3%，而PET/MRI達86%～91.7%，對腫瘤N分期具有重要價值。

1.3 遠處轉(zhuǎn)移 肝臟是直腸癌最常轉(zhuǎn)移的腹部器官之一，確診直腸癌時約15%～20%患者已發(fā)生肝轉(zhuǎn)移[17]，其中約1/3肝轉(zhuǎn)移癌可通過手術(shù)切除，有利于改善預后[9]。準確評估肝臟受累情況可幫助制定合理的臨床治療方案。一項薈萃分析[9]結(jié)果顯示，相比CT或PET/CT，MRI軟組織成像分辨率高，是篩查肝轉(zhuǎn)移癌的首選影像學方法；應用肝臟特異性對比劑可進一步提高其診斷能力，使敏感度高達96%[18]。既往研究[19]顯示，PET/MRI對較小或CT無法判別的肝轉(zhuǎn)移灶的評估效果優(yōu)于PET/CT。臨床應用PET評估遠處轉(zhuǎn)移的價值主要體現(xiàn)在可通過一次掃描評估全身情況，改變約24%患者的腫瘤分期，或?qū)⒈染植砍上耦~外發(fā)現(xiàn)更多病灶[16]，有利于及時改變綜合治療方案。

約5%～15%直腸癌患者可出現(xiàn)單發(fā)肺轉(zhuǎn)移[9]。CT是評估肺結(jié)節(jié)樣轉(zhuǎn)移灶的有效影像學方法，診斷敏感度可達90%，但特異度僅為50%；結(jié)合PET可進一步提高診斷的特異度[20]。主要因含氣肺組織成像的信噪比較低，且存在磁敏感及運動相關(guān)偽影，MR檢測肺結(jié)節(jié)存在一定局限性；但RAAD等[21]發(fā)現(xiàn)PET/MRI遺漏的肺結(jié)節(jié)平均直徑為4 mm，具有良性結(jié)節(jié)的形態(tài)特征，且隨訪復查中無明顯變化，故認為PET/MRI漏診的肺結(jié)節(jié)可能不具有臨床意義。零回波時間及超短回波時間序列可提高MR鑒別診斷肺結(jié)節(jié)的效能，超短回波時間序列檢測4～8 mm肺結(jié)節(jié)的敏感度約79%，對直徑<4 mm肺結(jié)節(jié)的敏感度僅約68%[22]，而零回波時間序列結(jié)合PET診斷直徑<4 mm肺結(jié)節(jié)的曲線下面積達0.879，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)模式Dixon/PET[23]。目前認為將肺CT與PET/MRI結(jié)合可能為全面評估病情帶來更多益處，但有賴于MR技術(shù)的不斷優(yōu)化。未來PET/MRI可能為診斷肺小結(jié)節(jié)發(fā)揮更高價值。

2 評估療效

新輔助放化療(neoadjuvant chemoradiotherapy，NAC)有助于腫瘤降期，提高切除可能性、減少局部復發(fā)并改善預后，與TME手術(shù)相結(jié)合，已成為治療局部晚期直腸癌的重要方案。約15%～27% 直腸癌患者經(jīng)NAC治療后可達到病理學完全緩解(pathological complete response，pCR)[24]，基于此制定的“觀察與等待”策略使患者無需再接受手術(shù)治療，對保存直腸正常生理功能具有重要意義。

判斷直腸癌影像學完全緩解目前尚無統(tǒng)一標準。T2WI所示信號及形態(tài)差異可幫助從形態(tài)學角度進行判斷，但不規(guī)則殘余腫瘤及與之混雜的纖維組織可能使識別與勾畫腫瘤時出現(xiàn)誤差，從而影響數(shù)據(jù)的準確性，單獨采用T2WI判斷pCR的敏感度僅為40.8%[25]。彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)與18F-FDG PET均可從功能學角度進行評價。有效的NAC使腫瘤細胞凋亡、壞死，細胞間隙增加，導致水分子自由運動增加；對比治療前后DWI及表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)變化預測NAC療效的準確度達87%[24]。18F-FDG PET則可直接反映腫瘤葡萄糖代謝活性，與DWI顯示的細胞密度具有相關(guān)性，二者用于描述腫瘤性質(zhì)、評估療效時可相互補充，NAC前后最大標準攝取值(maximum standard uptake value，SUVmax)與ADC變化值可提示預后[26]。IPPOLITO等[27]聯(lián)合SUVmax和ADC預測NAC療效的敏感度、特異度及準確率分別為77.3%、88.9%及80.7%。另外，PET提供的腫瘤代謝體積(metabolic tumor volume，MTV)及病灶糖酵解總量(total lesion glycolysis，TLG)等容積參數(shù)還可反映腫瘤負荷，利于評價療效；USLU-BELI等[28]發(fā)現(xiàn)NAC有效者治療后MTV及TLG均顯著減低。METSER等[29]應用PET/MRI評估NAC治療直腸癌效果，認為PET與MRI結(jié)合可提高評估效能。

NAC可造成腫瘤細胞水腫、炎性反應、凋亡及血管結(jié)構(gòu)破壞等。應用一體化PET/MRI多模態(tài)數(shù)據(jù)進行分析，互相補充、交叉驗證，可減少分析誤差。將PET/MRI引入前瞻性臨床試驗，與傳統(tǒng)影像學評估路徑相比較，可促進制定評價NAC反應的標準。作為第一步，制定統(tǒng)一的適用于多中心的PET/MR直腸癌掃描協(xié)議，對于獲得規(guī)范化的影像學數(shù)據(jù)具有重要意義。

3 監(jiān)測復發(fā)

直腸癌復發(fā)分為腔內(nèi)及腔外復發(fā)，腔外復發(fā)無法通過內(nèi)鏡觀察，因此影像學檢查具有重要作用。MRI是檢測腫瘤局部復發(fā)的最佳影像學手段[3]；應用PET顯像可在癌胚抗原增高前更敏感地發(fā)現(xiàn)腫瘤復發(fā)[3,30]。一體化PET/MRI兼具二者優(yōu)勢；PET與DWI聯(lián)合可有效鑒別治療后腫瘤殘存與纖維化改變[27]。PLODECK等[31]報道，PET/MRI預測直腸癌復發(fā)的敏感度、特異度及準確率均可達94%，使約20%患者的治療方案發(fā)生改變，這一比例在AMORIM等[15]的研究中達35.7%。相較于其他傳統(tǒng)影像學手段，PET/MRI 可更敏感地識別淋巴結(jié)、腹盆腔臟器轉(zhuǎn)移及局部復發(fā)，是評估直腸癌復發(fā)及進行再分期的有效方法。

4 小結(jié)

直腸癌一體化PET/MRI對于顯示精細結(jié)構(gòu)和評估不確定病灶具有獨特價值，且有助于提高評估療效和預測預后的準確性，可指導臨床制定治療方案。制定規(guī)范化掃描方案、調(diào)節(jié)經(jīng)濟成本，有效整合PET/MRI與CT，將展現(xiàn)出較高的臨床應用價值及發(fā)展前景。