動(dòng)態(tài)MRI成像技術(shù)在低位直腸癌患者術(shù)前盆底功能評(píng)估中的價(jià)值＊

顧 程 張 潔 馬夢(mèng)華 王 余 申新宇 韓德昌

河北省唐山市工人醫(yī)院影像中心 (河北 唐山 063000)

直腸癌是世界上第十大致命癌癥，全球因直腸癌相關(guān)而死亡的比例占所有癌癥的3.2%[1]。其中，低位直腸癌有別于我國(guó)常見的中下段直腸癌，因腫瘤下緣僅位于直腸末端5cm以下，而具有更高的不良預(yù)后及手術(shù)難度[2]。目前臨床常選擇全直腸系膜切除保肛術(shù)來盡量減少患者的造瘺率。但術(shù)后出現(xiàn)的低位前切除綜合征(low anterior resection syndrome，LARS)嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量[3]。因此術(shù)前對(duì)低位直腸癌患者進(jìn)行全面的盆底功能評(píng)價(jià)，對(duì)指導(dǎo)臨床選擇合理的手術(shù)方式尤為重要。目前，MRI 檢查因其較高的軟組織分辨率已經(jīng)被證實(shí)為直腸癌術(shù)前分期較為準(zhǔn)確的影像學(xué)檢查方法[4]，但常規(guī)的盆腔MR檢查并不能對(duì)盆底功能進(jìn)行評(píng)估。X線排糞造影(X-ray defecography,XRD)是目前公認(rèn)的最接近人體生理排便過程的方法[5]，但X 線的密度分辨率低且不能顯示病變及盆底結(jié)構(gòu)。CT或MRI 排糞造影在高分辨率的基礎(chǔ)上又可動(dòng)態(tài)模擬排便過程，是目前臨床的最優(yōu)選擇[6]，但這兩種技術(shù)對(duì)設(shè)備要求高，檢查方法較為復(fù)雜，且費(fèi)用較高，目前尚未廣泛開展。本研究利用動(dòng)態(tài)MRI成像技術(shù)與X線排糞造影檢查進(jìn)行比較，對(duì)確診為低位直腸癌并行保肛手術(shù)的患者從形態(tài)學(xué)和動(dòng)力學(xué)上進(jìn)行綜合分析，為指導(dǎo)臨床制定最優(yōu)的手術(shù)方式提供客觀、全面、可重復(fù)性強(qiáng)的診斷方法。

1 資料與方法

1.1 一般材料前瞻性收集2021年4月到2022年1月30例經(jīng)腸鏡活檢確診為低位直腸癌并行保肛手術(shù)的患者納入本研究，其中男性15例，女性15例，年齡40-73歲，平均年齡(61.17±6.78)歲。其中，14例行全直腸系膜切除術(shù)，13例行直腸癌超低位前切術(shù)，3例行直腸癌括約肌間切除術(shù)。

納入標(biāo)準(zhǔn)為：腸鏡下首次確診為直腸癌并為低位直腸癌者(病變距肛緣8cm或距直腸末端5cm以下)；符合保肛手術(shù)指征，并順利完成手術(shù)者。排除標(biāo)準(zhǔn)為：除直腸癌外患有盆腔其他部位惡性腫瘤病史者；近期曾行腹盆部手術(shù)者；伴有腸梗阻無法進(jìn)行排糞造影檢查者；有金屬異物或幽閉恐懼癥無法進(jìn)行MRI檢查者；行新輔助放化療降期后擬行保肛手術(shù)者；患者術(shù)前存在其他影響盆底功能的慢性疾病(如便秘、腸易激綜合征、炎癥性腸病抗生、素相關(guān)性腹瀉等)；7、既往有腰椎手術(shù)或脊髓損傷者。所有患者術(shù)前2周內(nèi)均行X線排糞造影、盆腔常規(guī)及動(dòng)態(tài) MRI檢查。

1.2 檢查方法排糞造影檢查采用PHILPIS-DD數(shù)字化胃腸機(jī)。檢查前一天受檢者需清腸，口服復(fù)方聚乙二醇(137.15g/袋)沖劑配制液 2000mL，于晚餐后1h內(nèi)喝下，隨后禁食水。檢查時(shí)受檢者取左側(cè)臥位將導(dǎo)管插入肛門，后轉(zhuǎn)為俯臥位將300mL的160%硫酸鋇混懸液注入直腸，受檢者起身側(cè)坐于特制便桶上，雙側(cè)股骨重疊，上半身保持直立，隨后拍攝靜息、提肛、力排三種狀態(tài)下的直腸側(cè)位像及鋇劑排空后的直腸粘膜像。

MRI檢查采用西門子 Siemens MAGNETOM Skyra 3.0T 超導(dǎo)型磁共振成像儀，Siemens 8通道相控陣表面線圈。檢查前對(duì)受檢者進(jìn)行提肛和模擬排便動(dòng)作訓(xùn)練，檢查時(shí)首先行常規(guī)盆腔MRI掃描，隨后行動(dòng)態(tài)MRI掃描，采用TSE(turbo spin echo，TSE)序列非脂肪抑制技術(shù)。在受檢者提肛和力排相分別行TSE T2WI矢狀位掃描，掃描時(shí)間約為14s；再次于提肛和力排相分別行TSE T2WI軸位掃描，掃描時(shí)間約為21s，每個(gè)掃描序列結(jié)束后均放松30s(見表1)。

表1 常規(guī)及動(dòng)態(tài)MRI 檢查各序列及參數(shù)

1.3 圖像處理將排糞造影和MRI 掃描圖像傳輸至影像工作站PACS (picture archiving and communication system，PACS)系統(tǒng)，由2名具有影像診斷工作經(jīng)驗(yàn)的高年資醫(yī)師行雙盲法對(duì)圖像進(jìn)行分析及數(shù)據(jù)測(cè)量。排糞造影檢查主要觀測(cè)指標(biāo)包括：(1)肛直角(anorecal angle，ARA)；(2)肛上距(distance between the anorecaljunction and the pubococcygeal line，DUAC)；(3)會(huì)陰下降(descending perineum，DP)；(4)直腸前突(rectocele，RC)深度及長(zhǎng)度；(5)內(nèi)套疊數(shù)量、深度及肛門距離；(6)黏膜脫垂等。將常規(guī)MRI軸位及矢狀位作為靜息相，與動(dòng)態(tài)MRI檢查提肛相和力排相共同觀測(cè)肛直角(ARA)、H 線長(zhǎng)度(H line length，H-L，即恥骨聯(lián)合下緣到直腸后壁恥骨直腸肌附著點(diǎn)的連線)、M 線長(zhǎng)度(M line length，H-L，即直腸后壁恥骨直腸肌附著點(diǎn)到恥尾線的垂線)、恥骨直腸肌(puborectalis thickness，PR-T)、肛門內(nèi)、外括約肌厚度(internal/external anal sphincter thickness，IAS-T/EAS-T)，均取肌肉最厚處，測(cè)量 3 次取平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以()表示。采用ICC和Pearson相關(guān)分析研究患者術(shù)前動(dòng)態(tài) MRI與X線排糞造影各觀測(cè)指標(biāo)間一致性及相關(guān)性。以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者術(shù)前MRI檢查觀測(cè)指標(biāo)結(jié)果將常規(guī)MRI掃描作為靜息相，與動(dòng)態(tài)MRI檢查提肛相和力排相共同測(cè)量ARA、H-L、M-L、PR-T、IAS-T、EAS-T等指標(biāo)(見表2，圖1-9)。

男性，71歲，低位直腸癌T1N0M0期。圖1-圖3分別為靜息、提肛、力排相T2WI矢狀位圖像，ARA分別為110°，92.1°，115.3°；H線分別為56.2mm，47.8mm，57.1 mm；M線分別為22.1mm，6.41mm，24.4mm。圖4-6分別為靜息、提肛、力排相T2WI軸位圖像，PR厚度分別為7.20mm，8.40mm，4.25mm。圖7-9分別為靜息、提肛、力排相T2WI軸位圖像，EAS厚度分別為4.05mm，7.19mm，4.25mm；IAS厚度分別為2.07mm，3.07mm，2.00mm。

表2 患者術(shù)前MRI圖像觀測(cè)指標(biāo)數(shù)值

2.2 患者術(shù)前XRD觀測(cè)指標(biāo)結(jié)果30例低位直腸癌患者出現(xiàn)會(huì)陰下降者27例；出現(xiàn)直腸前突者14例，深度7-33mm，平均深度(20.5±8.56)mm，長(zhǎng)度10-70 mm，平均長(zhǎng)度(36.57±15.54)mm；內(nèi)套疊者15例，共22個(gè)，深度3-15mm，平均(7.21±2.99)mm，距肛門距離10-90mm，平均距離(42.71±20.90)mm；黏膜脫垂1例，深度10mm，長(zhǎng)度5mm?；颊吒刂苯?ARA)和肛上距(DUAC)在四個(gè)時(shí)相上均表現(xiàn)為提肛相小于靜息相，力排相大于靜息相，力排黏膜相大于力排相，且四時(shí)相間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)(見表3，圖10-12)。

圖10-圖12 排糞造影檢查，且未見確診充盈缺損區(qū)。圖10為靜息相，ARA約102°，DUAC約56.17mm；圖11為提肛相，ARA約76°，DUAC約48.98mm，并可見明顯直腸前突，長(zhǎng)度約25.39mm，深度約12.19mm；圖12為力排相，ARA約121°，DUAC約69.34mm；

表3 患者術(shù)前X線排糞造影ARA和DUAC數(shù)值

2.3 患者術(shù)前MRI檢查與XRD觀測(cè)指標(biāo)的一致性及相關(guān)性患者術(shù)前MRI檢查與XRD三時(shí)相上ARA的一致性均較好，ICC值均大于0.75，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)(見表4)。

表4 患者術(shù)前MRI與XRD圖像上ARA的一致性

患者術(shù)前MRI三時(shí)相上的PR-T和IAS-T、EAS-T均與XRD對(duì)應(yīng)時(shí)相上的ARA成負(fù)相關(guān)，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。MRI三時(shí)相上的ARA和M-L均與XRD對(duì)應(yīng)時(shí)相上的DUAC成正相關(guān)；三時(shí)相上的PR-T和靜息、提肛相上EAS-T均與DUAC成負(fù)相關(guān)，且以上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)(見表5)。

表5 患者術(shù)前MRI圖像上各觀測(cè)指標(biāo)與XRD三時(shí)相上ARA和DUAC的相關(guān)性

3 討論

3.1 盆底解剖結(jié)構(gòu)及控便機(jī)制盆腔解剖結(jié)構(gòu)多樣、復(fù)雜，盆底由肌群、筋膜、韌帶、腹膜等支持結(jié)構(gòu)組成[7]，其中肛提肌是盆底最主要的支持結(jié)構(gòu)，由髂尾肌、恥尾肌、坐骨尾骨肌三者組成[8]，MRI圖像上H線和M線長(zhǎng)度可間接反應(yīng)肛提肌功能，H線代表了肛提肌裂孔的前后徑，正常不超過5cm，M 線代表了肛提肌裂孔垂直下降的長(zhǎng)度，正常不超過2cm，二者可用于盆底松弛嚴(yán)重程度的評(píng)估[9]。恥骨直腸肌為恥尾肌的內(nèi)側(cè)部，前起恥骨體肌束，后連尾骨，呈“U”型環(huán)繞于肛直結(jié)合部周圍，起牽拉、懸吊直腸的作用，即形成肛直角[10]。靜息時(shí)肛直角通常在108-127°之間，提肛時(shí)恥骨直腸肌收縮，肛直結(jié)合部所受牽拉增大，肛直角變小，阻礙排便；力排時(shí)恥骨直腸肌松馳，牽拉減小，肛直角變大，幫助排便。肛上距在三時(shí)相上的變化同肛直角，且不超過3-4cm，任何時(shí)相上超過4cm則提示會(huì)陰下降。在MRI圖像上不僅可通過肛直角來間接反應(yīng)恥骨直腸肌功能，還因其良好的軟組織分辨率可直接觀量恥骨直腸肌的厚度變化[11]。肛門內(nèi)、外括約肌及其間隙組成括約肌復(fù)合體，內(nèi)括約肌環(huán)繞肛管上3/4段，為內(nèi)環(huán)形肌增厚而成，屬于不隨意肌，主要作用是約束肛管，無明顯的括約肛門功能[12]。若內(nèi)括約肌損傷則肛管松弛，控便能力下降，甚至?xí)斐纱蟊闶ЫＭ饫s肌為恥骨直腸肌向下的延續(xù)，外括約肌是一個(gè)三環(huán)形結(jié)構(gòu)，分為深部、淺部、皮下部，深部和淺部是主要控便肌束，外括約肌通過“自主抑制作用”直接使肛管收縮，并防止內(nèi)括約肌松弛，從而自主控便，也稱“機(jī)械收縮作用”[13]。MRI圖像軟組織分辨率高，可直接觀測(cè)肛門內(nèi)、外括約肌厚度變化，這是XRD所不能實(shí)現(xiàn)的[14]。

3.2 動(dòng)態(tài)MRI檢查對(duì)低位直腸癌患者盆底功能評(píng)價(jià)的臨床意義本研究表明，動(dòng)態(tài)MRI檢查與XRD有較好的一致性和相關(guān)性，二者三時(shí)相上肛直角一致性均較高，ICC值均在0.80以上。動(dòng)態(tài)MRI上恥骨直腸肌和內(nèi)、外括約肌與XRD上肛直角均成負(fù)相關(guān)，符合提肛時(shí)肌肉收縮、肛直角減小，力排時(shí)肌肉放松、肛直角增大的生理改變。肛直角間接反應(yīng)恥骨直腸肌功能，而H線和M線主要反應(yīng)盆底松弛，因此二者與其無顯著相關(guān)性。動(dòng)態(tài)MRI上肛直角、M線長(zhǎng)度和XRD上肛上距成正相關(guān)，恥骨直腸肌和外括約肌(除力排相外)厚度與其成負(fù)相關(guān)，符合提肛時(shí)肌肉收縮、肛直角減小、會(huì)陰上升、肛門上提，力排時(shí)肌肉放松、肛直角增大、會(huì)陰下移、肛門下降的生理改變。肛上距反應(yīng)會(huì)陰下降程度，正常排便時(shí)，腹壓增高，肛管直腸環(huán)松弛，直腸內(nèi)壓力大于肛管壓力，幫助大便排空，隨后盆底肌群反射性收縮、復(fù)位。會(huì)陰下降是由于腫瘤長(zhǎng)期刺激直腸導(dǎo)致排空障礙，腹壓長(zhǎng)期處于高壓狀態(tài)，致使盆底肌及陰部神經(jīng)被拉長(zhǎng)，肌肉彈性減退，盆底神經(jīng)損傷，出現(xiàn)會(huì)陰下降[15]。而H線代表的是肛提肌裂孔的前后徑，不如M線直接反應(yīng)肛提肌裂孔的下降程度，因此與肛上距的相關(guān)性較差。肛門內(nèi)括約肌屬于不隨意肌，括約肛門功能較弱，且位置深在，不易因會(huì)陰下降而至損傷，因此二者無顯著相關(guān)性。由此可見，動(dòng)態(tài)MRI是補(bǔ)充或替代XRD對(duì)盆底功能進(jìn)行全面評(píng)估的首選檢查方法。

3.3 動(dòng)態(tài) MRI 檢查對(duì)低位直腸癌患者手術(shù)方式選擇的指導(dǎo)意義全直腸系膜切除術(shù)在臨床應(yīng)用廣泛，不僅可降低復(fù)發(fā)率，還可明顯提高五年生存率，非常適用于中、低位直腸癌。本研究30例患者中，有14例選擇了該術(shù)式，占46.67%，但對(duì)于位置過低的腫瘤或侵犯外括約肌的腫瘤則需慎用[16]。本研究中另有13例患者選擇了直腸癌超低位前切術(shù)、3例患者選擇了直腸癌括約肌間切除術(shù)，共占53.33%，這兩種方法都盡可能多的保留了肛門括約肌，并可用于距肛緣至少2cm或有內(nèi)括約肌受累的直腸癌的切除，使超低位直腸癌患者保留肛門成為可能[17]?？梢?，術(shù)前進(jìn)行全面的檢查及評(píng)估對(duì)保肛手術(shù)方式的選擇尤為重要，利用盆腔動(dòng)態(tài)MRI檢查或可為臨床提供新的思路。

3.4 研究的不足和今后研究方向在相關(guān)性研究中MRI力排相上外括約肌厚度與XRD肛上距間未表現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān)性，可能由于測(cè)量誤差或樣本量不夠等原因，所以在今后的研究中需擴(kuò)大樣本量，進(jìn)行更全面深入的研究。本研究中因MRI檢查掃描層面是以病變段直腸為軸，取與直腸長(zhǎng)軸垂直的軸位、與直腸長(zhǎng)軸平行的矢狀位及冠狀位，以致肛提肌未能很好的顯示和測(cè)量，在今后的研究中，還需探索出更優(yōu)化的掃描層面，使盆底肌群得等更全面、清晰的展示。

綜上所述，動(dòng)態(tài)MRI檢查不僅有較高的軟組織分辨率，還可通過模擬排便過程，測(cè)量徑線及肌肉厚度等客觀、可重復(fù)性強(qiáng)的觀測(cè)指標(biāo)，從而指導(dǎo)臨床優(yōu)化手術(shù)方案，是一種準(zhǔn)確、全面、可操作性強(qiáng)的影像學(xué)檢查方法。