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研究目的探讨3.0T磁共振联合扩散加权成像及动态增强扫描技术在直肠癌的早期诊断、准确的术前分期、手术方式的选择中的临床应用价值及其与病理的分期、分型、分化程度之间的相关性。研究方法1、一般资料及扫描方法:检查采用Philips Achieva 3.0T MRI,8通道相控阵表面线圈,对60例直肠癌患者行常规、高分辨磁共振、扩散加权成像及常规增强扫描,其中随机选取30例患者做动态增强轴位扫描。检查前1天常规口服聚乙二醇进行肠道准备,检查前禁食8小时,检查前10分钟给予盐酸山莨菪碱10mg肌肉注射。2、扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI):b值取0和800s/mm2,采用单次激发自旋平面回波成像(spin echo-echo planar imaging,SE-EPI)技术,TR/TE=2750ms/最小值,FOV 400mm×350mm,矩阵180×256,NSA=2,层厚6mm,层间距1mm。测量直肠癌的表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值,比较影响直肠癌的预后因素(如病理类型、分化程度、肿瘤有无突破肠壁生长、淋巴结有无转移、直肠系膜筋膜有无受累、肿瘤的大体分型、肿瘤发生的部位、年龄及性别等)与肿瘤平均ADC值之间的相关性。3、对60例直肠癌患者分别采用直肠常规+高分辨MRI及常规+高分辨MRI+DWI序列这两种方法对肿瘤进行术前分期,以术后病理结果为金标准,比较这两种方法分期的准确性、敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值,并比较这两种方法与术后病理结果的一致性。评估直肠系膜筋膜的受累情况,以术后病理结果为金标准,比较评估的准确性及其与术后病理结果的一致性。在矢状位上准确测量肿块下缘距肛缘的距离,与手术后大体标本的结果进行比较。4、动态增强扫描(dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI):采用e-THRIVE_dyn_BH SENSE轴位扫描,对比剂选用钆喷酸葡胺注射液(Gd-DTPA),用高压注射器经肘静脉注入,注射流率3.0ml/s,注射剂量0.1mmol/kg。比较不同分化程度的直肠癌及淋巴结的时间-信号强度曲线(time-intensitycurve,tic),观察总结tic曲线特征及有无规律性。测量病变强化达峰值时的信号强度(sipeak)、达峰时间(timetopeak,ttp)、起始信号强度(s0)及起始强化时间(t0),并进行比较。5、统计学方法:采用spss19.0软件包统计分析数据,计量资料以均数±标准差(?x±s)表示,比较采用独立样本均数的t检验、配对样本均数的t检验和单因素方差分析等。一致性采用kappa检验,相关性用pearson相关分析。当p<0.05时认为差异有统计学意义。研究结果1、直肠癌的平均adc值在分化程度(p=0.000)、病理t1-2与t3-4(p=0.015)、病理n0与n1-2(p=0.001)、直肠系膜筋膜受累与未受累(p=0.014)间差异均有统计学意义。直肠癌的平均adc值与肿瘤大体分型(p=0.971)、肿瘤的部位(p=0.960)、性别(p=0.592)之间差异无统计学意义。直肠癌的平均adc值与年龄(r=0.038)无明显相关性。2、单独使用常规+高分辨mri与常规+高分辨mri+dwi序列这两种方法分别进行术前t分期的准确性为76.67%和88.33%,与术后病理结果的一致性比较kappa值为0.628和0.814。这两种方法对t1分期的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为50.00%和75.00%、100.00%和100.00%、100.00%和100.00%、96.55%和98.25%,对t2分期的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为75.00%和85.00%、90.00%和95.00%、78.95%和89.47%、87.80%和92.68%,对t3分期的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为82.76%和93.10%、77.42%和87.10%、77.42%和97.10%、82.76%和93.10%,对t4分期的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为71.43%和85.71%、94.34%和98.11%、62.50%和85.71%、96.15%和98.11%。单独使用常规+高分辨mri与常规+高分辨mri+dwi序列这两种方法分别进行术前n分期的准确性为60.00%和71.67%,与术后病理结果的一致性比较kappa值为0.331和0.517。这两种方法对n0分期的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为63.64%和72.73%、74.07%和81.48%、75.00%和82.76%、62.50%和70.97%,对n1分期的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为57.14%和71.43%、74.36%和79.49%、54.55%和65.22%、76.32%和83.78%,对n2分期的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为50.00%和66.67%、87.04%和92.59%、30.00%和50.00%、94.00%和96.15%。高分辨MRI判断直肠系膜筋膜受累情况的准确性为91.67%,与术后病理结果的一致性比较Kappa值为0.798。高分辨MRI测量肿瘤下缘距肛缘的距离,和手术后大体标本测量结果比较,差异无统计学意义(P=0.337)。3、根据肿瘤强化峰值出现的早晚及对比剂退出的情况将时间-信号强度曲线大致分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3种类型。Ⅰ型是无明确峰值出现,整个检查过程信号强度始终处于缓慢上升阶段;Ⅱ型是强化早期信号明显上升,随后上升幅度减慢,逐渐达峰值,达峰值后随之出现一平台期;Ⅲ型是强化早期信号明显上升,逐渐达峰值,其后信号逐渐下降。直肠癌TIC曲线表现不一,没有一定的规律性,这3种类型都有。不同分化程度的直肠癌的SIpeak-S0、TTP-T0值不同,随着肿瘤分化程度的下降,SIpeak-S0逐渐增加、TTP-T0逐渐延长,但是差异无统计学意义(P>0.05)。结论1、直肠癌的平均ADC值与肿瘤的病理类型、分化程度、肿瘤的T、N分期、直肠系膜筋膜浸润状态等因素有一定的相关性。随着肿瘤分化程度的降低、浸润程度的增加、病变范围突破肠壁、有肠周淋巴结转移及直肠系膜筋膜受累时ADC值明显降低。直肠癌的平均ADC值与肿瘤的大体分型、肿瘤发生的部位、年龄及性别等因素无明显相关性。因此肿瘤ADC值可以作为评价肿瘤侵袭性及预后的一个定量指标。2、MRI常规+高分辨+DWI序列有利于直肠癌的诊断及提高术前TN分期的准确性,有利于明确肿瘤对肠壁及邻近组织器官的侵犯程度,对肿瘤T分期的准确性较高,对N分期的准确性一般,在直肠癌的诊断及术前分期中发挥着重要作用。此外,高分辨MRI还能评估直肠系膜筋膜的受累情况,能较为准确地测量肿瘤下缘距肛缘的距离。3、MRI动态增强扫描有利于直肠癌的诊断,不仅能反映病变的形态特征,还能够反映对比剂进入、流出肿瘤的动态过程,提供关于肿瘤局部的血液循环情况的信息。