мрт в определении местной распространенности рака

Лучевая диагностика, лучевая терапия
МРТ В ОПРЕДЕЛЕНИИ МЕСТНОЙ РАСПРОСТРАНЕННОСТИ
РАКА ДИСТАЛЬНЫХ ОТДЕЛОВ ПРЯМОЙ КИШКИ
И АНАЛЬНОГО КАНАЛА
П.М. Котляров – д.м.н., проф., рук. отд.
В.Д. Чхиквадзе – д.м.н., проф., зам. директора по хирургии
Н.И. Сергеев – к.м.н., в.н.с. отд.
С.М. Гришков – м.н.с. отд.
Отдел лучевой рентгеновской диагностики
ФГУ «Российский научный центр
рентгенорадиологии»
Москва
Цель. Оценить эффективность магнитнорезонансной томографии (МРТ) в уточненной диагностике
распространенности колоректального рака дистальных отделов прямой кишки и анального канала; разработать и
установить критерии распространения опухолевого процесса, а также поражения лимфатических узлов и
вовлеченности окружающих тканей и органов.
Материалы и методы. В исследование были включены 25 пациентов с верифицированным колоректальным
раком. Для уточнения распространенности процесса проведена МРТ до и после внутривенного введения парамаг
нетика. Все исследования выполняли на магнитнорезонансном томографе GE Signa 1,5T.
Результаты. Благодаря использованию МРТ были выявлены и изучены все варианты местно распространенного
КРР в соответствии с классификацией TNM.
Выводы. МРТ дает полную информацию о распространенности опухолевого поражения за пределы стенки кишки.
Применение парамагнетиков предоставляет дополнительную информацию о степени выраженности инвазивного
роста. Это эффективная методика в ряду диагностических процедур в предоперационной подготовке.
Ключевые слова: магнитнорезонансная томография, рак прямой кишки, рак анального канала.
Введение
За последнее десятилетие наблюдается рост
заболеваемости колоректальным раком как в
нашей стране, так и в других государствах.
Ведущими методами диагностики остаются
колоно1 и ирригоскопия. Однако эти методы
не позволяют оценить распространенность
опухоли за пределы стенки кишки. С внедре1
нием в клиническую практику магнитно1резо1
нансной томографии (МРТ) вследствие высо1
кой контрастности получаемых изображений
мягких тканей появилась возможность оце1
нить инвазию колоректального рака в окружа1
ющие структуры. Однако остаются недоста1
точно разработанными методологические
аспекты проведения МРТ, роль парамагнети1
Статья поступила в редакцию в июле 2011 года.
ков в уточненной диагностике, семиотика
колоректального рака по данным МРТ, роль
и место метода в ряду диагностических
процедур [1–20].
Материалы и методы
В клинике Российского научного центра
рентгенорадиологии проведена МРТ 25 паци1
ентам с верифицированным диагнозом
«рак прямой кишки». Исследование выпол1
няли на магнитно1резонансном томографе
GE Signa 1,5T в сагиттальной, аксиаль1
ной и фронтальной плоскостях. Использо1
вали последовательности Т2 ВИ (взвешенное
29
ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ И ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ РАДИОЛОГИЯ
исследование), Т2 ВИ с подавлением сигнала
от жировой ткани (Fat Sat), Т1 ВИ, последова1
тельность с динамическим контрастным усиле1
нием LAVA (ДКУ) и последовательность в режи1
ме диффузии. Всем пациентам выполняли вну1
тривенное введение парамагнетика до 40 мл,
после чего проводили ДКУ и последовательно1
сти в Т1 ВИ в 3 проекциях, в том числе Т1 ВИ с
подавлением сигнала от жировой ткани.
Рак прямой кишки был у 20 (80%) больных, рак
анального канала – у 5 (20%) пациентов. Из них
опухоли, не выходящие за пределы кишечной
стенки, выявлены у 8 (32%) больных, опухоли
с признаками инвазии в параректальную
клетчатку – у 12 (48%) пациентов, с признаками
инвазии в мезоректальную фасцию и соседние
органы – у 5 (20%) обследуемых. Увеличенные
тазовые и паховые лимфатические узлы – у
19 (76%) больных.
Результаты
Оценка данных исследования показала,
что достоверность получаемой информации
зависит от многих факторов. Подготовка
кишечника не всегда бывает адекватной
даже в условиях стационара. Особенно это
актуально для опухолей нижнеампуляр1
ного отдела прямой кишки и анального канала,
поскольку хирургическая тактика зависит от
расстояния от края опухоли до анального
сфинктера.
а
Рис. 1.
30
б
Том 6 № 1 2012
стр. 29–36
Во избежание ошибок интерпретации получае1
мых результатов от участков кишки, распо1
ложенных косо относительно плоскости скани1
рования, толщина среза в исследовании
составляла 4 мм, промежутки между ними
отсутствовали. Поле обзора – достаточное для
визуализации всех «заинтересованных» тканей
и органов в соответствии с комплекцией паци1
ента. Оба параметра коррелировали с показа1
телем сигнал/шум для получения качественно1
го изображения.
Любое исследование необходимо начинать с
последовательности в Т2 ВИ в сагиттальной
плоскости, которое в большинстве случаев
позволяет определить локализацию и протя1
женность поражения. Затем следует Т2 ВИ в
аксиальной плоскости на весь объем малого
таза как для оценки опухолевого поражения
слоев стенки кишки, так и для поиска лимфа1
тических узлов.
Дальнейший объем аксиального сканирования
в Т2 ВИ Fat Sat проводили в том же объеме, но
этот параметр может быть индивидуальным –
на усмотрение исследователя в каждом
отдельно взятом случае. Последовательность в
Т1ВИ в аксиальной и сагиттальной плоскостях
до введения парамагнетика помогает оценить
состояние фасций, лимфатические узлы,
визуализировать наличие геморрагического
компонента в опухоли.
У пациентов с большой массой тела и соответ1
ственно с обилием жировой клетчатки в обла1
в
Рак анального канала в области передней левой стенки с наличием признаков инвазии в окружающую
клетчатку
а – Т2 ВИ Fat Sat, аксиальная плоскость. Образование овальной формы в области передней левой стенки
анального канала имеет гиперинтенсивный сигнал и нечеткие внешние контуры;
б – Т2 ВИ, фронтальная плоскость. В проекции левой половины анального канала опухоль с
гиперинтенсивным сигналом и нечеткими контурами;
в – Т1 ВИ Fat Sat с контрастным усилением, фронтальная плоскость. Опухоль в проекции левой
половины анального канала с умеренно гиперинтенсивным сигналом в центре и усилением по контуру
без четкого внешнего контура
Лучевая диагностика, лучевая терапия
сти малого таза целесообразно выполнять
Т1 ВИ Fat Sat. При опухолях низкой локализа1
ции необходимо дополнять исследование в
Т2 ВИ во фронтальной плоскости, которое
уточняет локализацию и распространенность
процесса, а также взаимоотношение с мышца1
ми тазового дна и сфинктерным аппаратом
анального канала.
Согласно данным этого исследования, при 1
раке анального канала, фронтальная плоскость
сканирования должна быть обязательной
составляющей в Т2 ВИ, Т2 ВИ Fat Sat и Т1 ВИ
после введения парамагнетика (рис. 1). Фрон1
тальная плоскость также может оказать
помощь в уточнении минимальных признаков
инвазии в параректальную клетчатку.
Как показало исследование, оптимально
после введения контрастного вещества
(КВ), выполнять последовательность с динами1
ческим контрасным усилением
через
30–40 сек, потом – через 60–70 сек, а затем –
через 2–3 мин. При этом удается оценить
характер распределения КВ в зоне опухоли,
что позволяет уточнить ее макроструктуру
и распространенность, выявить минималь1
ные признаки инвазии в прилегающие
фасции, мышцы, органы и ткани. ДКУ
помогает отличить новообразование от
зон фиброзных изменений у пациентов,
находящихся в процессе или прошедших
курс лучевой терапии, а также характер
накопления
парамагнетика
лимфатиче1
скими узлами.
а
Рис. 2.
б
Последний этап исследования – Т1 ВИ с
контрастным усилением в 3 проекциях в
отличие от ДКУ, которое проводят только в
аксиальной плоскости. Постконтрастное
Т1 ВИ предоставляет более точную инфор1
мацию о распространенности опухоли в
окружа1ющую клетчатку, фасции, мышцы или
прилежащие органы в пространстве. Последо1
вательности с ДКУ и Т1 ВИ взаимодопол1
няющие.
Основываясь на результатах Т1 ВИ с контраст1
ным усилением в аксиальной плоскости, ска1
нирование лучше проводить с подавлением
сигнала от жировой ткани.
Новообразования, не выходящие за пределы
мышечного слоя, были выявлены у 8 (32%)
больных. Анализ данных МРТ показал, что
опухолевые поражения, ограниченные мышеч1
ным слоем кишки, дают гипоинтенсивный
сигнал в Т2 ВИ и Т2 ВИ Fat Sat на фоне слизи1
стого и подслизистого слоев кишки.
В Т1 ВИ сигнал гипоинтенсивный. После введе1
ния парамагнетика в Т1 ВИ определяется его
более интенсивное накопление в опухолевом
узле, чем в неизмененной ткани кишки.
Опухоль деформирует стенку кишки, приводя к
сужению или циркулярному стенозу. При этом
наружный контур собственно мышечного слоя
может быть ровным или бугристым, но обяза1
тельно четким (рис. 2).
Опухоли с инвазией в окружающую клетчатку
выявлены у 12 (48%) больных. При этом по дан1
ным МРТ обнаружены такие признаки:
в
Опухоль по задней левой стенке нижнеампулярного отдела прямой кишки без признаков
распространения за пределы мышечного слоя
а – Т2 ВИ, сагиттальная плоскость. Опухолевое поражение в области задней стенки
нижнеампулярного отдела прямой кишки с четким внешним контуром;
б – Т1 ВИ с контрастным усилением, аксиальная плоскость. Опухолевое поражение в области задней
левой стенки кишки с четким внешним контуром;
в – макропрепарат. После операции на внутренней поверхности нижнеампулярного отдела прямой
кишки крупно выделяется бугристая опухоль
w w w. r a d i o l o g y d i . r u
31
ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ И ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ РАДИОЛОГИЯ
а
Рис. 3.
Рис. 4.
32
стр. 29–36
б
Опухоль нижнеампулярного отдела прямой кишки, стенозирующая ее просвет, с инвазией в
параректальную клетчатку. Мезоректальная фасция и семенные пузырьки не вовлечены в процесс
а – Т2 ВИ, аксиальная плоскость. Циркулярное опухолевое поражение с неровным нечетким внешним
контуром, суживающее просвет нижнеампулярного отдела прямой кишки. Сохраняется прослойка
жировой ткани между опухолью и семенными пузырьками и мезоректальной фасцией;
б – Т1 ВИ Fat Sat с контрастным усилением, аксиальная плоскость. Интенсивное неоднородное
накопление парамагнетика опухолью, без признаков инвазии в семенные пузырьки и мезоректальную
фасцию
• утолщение стенки кишки может быть
значительным с наличием нечеткости в
этой области ее контура;
• их размытость;
• наличие тяжей в окружающую клетчатку
(дающие гипоинтенсивный сигнал в Т2 ВИ,
гиперинтенсивный – в Т2 ВИ Fat Sat, изо1
интенсивный – в Т1 ВИ), после внутривенного
контрастирования в Т1ВИ интенсивно накапли1
вающие КВ (рис. 3).
а
Том 6 № 1 2012
б
Отличительная особенность опухолевого
поражения анального канала – характерис1
тика МР1сигнала в Т2ВИ и Т2ВИ Fat Sat (он
может быть гиперинтенсивным).
Опухоли с инвазией в мезоректальную
фасцию, мышцы тазового дна и прилежащие
органы выявлены у 5 (20%) пациентов. По дан1
ным МРТ показателем инвазии служит участок
измененного МР1сигнала в стенке кишки без
четкой внешней границы, которая выступает
в
Опухоль нижнеампулярного отдела прямой кишки с распространением на среднеампулярный отдел и
анальный канал, с инвазией в мезоректальную фасцию, окружающую клетчатку и заднюю стенку
влагалища. Тазовая лимфаденопатия
а – Т2 ВИ, сагиттальная плоскость. Протяженное опухолевое поражение с нечеткими внешними
контурами. Отсутствие жировой прослойки с задней стенкой влагалища. Лимфатический узел на
уровне S2–S3 крестцового отдела позвоночника;
б – Т2 ВИ, аксиальная плоскость. Циркулярное опухолевое поражение с нечеткими внешними
контурами. Отсутствие жировой прослойки с задней стенкой влагалища. Распространение за пределы
мезоректальной фасции справа;
в – Т1 ВИ с контрастным усилением, аксиальная плоскость. Интенсивное неоднородное накопление
парамагнетика в опухоли. Аналогичное накопление в задней стенке влагалища
Лучевая диагностика, лучевая терапия
признаком инвазии в параректальную клет1
чатку. Отсутствие жировой прослойки с
мезоректальной фасцией, рядом расположен1
ными мышцами и прилежащими органами
(семенные пузырьки и предстательная железа
у мужчин, влагалище и шейка матки у женщин,
копчик, крестец) – признак распространения
специфического процесса на соответствую1
щие структуры.
Характеристики МР1сигнала опухолевого
поражения – аналогичные, как при инвазии
в параректальную клетчатку. После введе1
ния парамагнетика в Т1 ВИ отмечается
его идентичное накопление как в опухолевом
узле, так и в участке пораженной фасции,
мышцы или стенке прилежащего органа
(рис. 4).
Патологические изменения в регионарных
лимфатических узлах выявлены у 19 (76%)
больных. Успех зависит от объема исследова1
ния, которое должно начинаться от уровня
мыса крестцовой кости в аксиальной плоско1
сти в Т2 ВИ и Т2 ВИ Fat Sat, с захватом обла1
стей подвздошных сосудов в сагиттальной
плоскости в Т2 ВИ и Т1 ВИ.
При сканировании в аксиальной плоскости
соответственно оценивали аксиальные разме1
ры (диаметр) лимфатических узлов. Сагитталь1
ная и фронтальная плоскости давали более
полную информацию о структуре и контурах в
а
б
в
г
Рис. 5.
Рак нижнеампулярного отдела прямой кишки с распространением в параректальную клетчатку.
Метастатические лимфатические узлы менее 10 мм справа от опухолевого поражения. Природа узлов
подтверждена при гистологическом исследовании
а – Т2 ВИ, аксиальная плоскость. Циркулярное опухолевое поражение с неровными нечеткими
внешними контурами. Отчетливо визуализируется только один лимфатический узел справа;
б – Т2 ВИ Fat Sat, аксиальная плоскость. Лимфатические узлы имеют гиперинтенсивный сигнал,
прилежат близко к сосудам, сливаясь с ними;
в – Т1 ВИ, аксиальная плоскость. Выявляются лимфатические узлы справа с четкими ровными
контурами;
г – ДВИ. В проекции лимфатических узлов справа определяется повышение коэффициента диффузии,
идентичное сигналу от опухолевого поражения
w w w. r a d i o l o g y d i . r u
33
ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ И ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ РАДИОЛОГИЯ
Том 6 № 1 2012
а
б
в
г
Рис. 6.
34
стр. 29–36
Рак анального канала с распространением на нижнеампулярный отдел прямой кишки. Инвазия в
параректальную клетчатку. Тазовая лимфаденопатия
а – Т2 ВИ, сагиттальная плоскость. Опухолевое поражение анального канала с нечеткими неровными
контурами. В области нижнеампулярного отдела прямой кишки виден узел с неровными нечеткими
контурами;
б – Т2 ВИ, аксиальная плоскость. В области задней стенки определяется узел с неровными нечеткими
контурами, минимально прилежащий к задней стенке нижнеампулярного отдела прямой кишки, с
наличием собственного гипоинтенсивного контура;
в – Т1 ВИ Fat Sat с контрастным усилением, аксиальная плоскость. В области задней стенки прямой
кишки виден узел с неровными нечеткими контурами, с гиперинтенсивным сигналом, более
интенсивным по контуру;
г – ДКУ, аксиальная плоскость. В узле по задней поверхности прямой кишки отмечается кольцевидное
накопление без признаков инвазии в стенку кишки
Лучевая диагностика, лучевая терапия
случаях наличия конгломератов лимфатиче1
ских узлов.
Постконтрастное Т1 ВИ в 3 проекциях дает
информацию о накоплении, степени его
интенсивности и однородности в узлах.
Критерием метастатической природы были
размеры 12 мм и >, неровные нечеткие конту1
ры, неоднородная структура, интенсивное
неоднородное накопление парамагнетика.
При меньших размерах узлов ориентирова1
лись на данные ДВИ, интенсивность сигнала
на которых была близкой к интенсивности в
опухолевом узле (рис. 5).
Повторное исследование в ДВИ после введе1
ния КВ дополнительной информации не пре1
доставило. В этой работе встретился случай,
когда необходимо было отличить метастати1
ческий параректальный лимфатический узел
от непосредственной ткани опухолевого
узла. Применение ДКУ показало интенсив1
ное накопление овальной формы по контуру
образования, минимально прилежавшее к
измененной ткани стенки кишки (рис. 6), что
было интерпретировано как лимфатический
узел.
Выводы
Таким образом, проведенные исследования
показали, что МРТ – эффективная методика в
ряду диагностических процедур в предопера1
ционной подготовке. По данным МРТ опухоле1
вое поражение средне1 и нижнеампулярного
отделов прямой кишки и анального канала
имеют четкие критерии местной распростра1
ненности и вовлеченности лимфатических
узлов. Используемые методики магнитно1
резонансного исследования дают полную
инфор1мацию о распространенности опухоле1
вого поражения за пределы стенки кишки.
Применение парамагнетиков предоставляет
дополнительную диагностическую информа1
цию в вопросе инвазивного роста и степени
его выраженности.
Список литературы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Абелевич А. И. Новые технологии в диаг
ностике и хирургическом лечении рака
прямой кишки. Дис. на соис. д.м.н. Н. Нов
город. 2004; 40–45.
Мельников О. Р. Диагностика, клиника и
лечение рака анального канала. Практиче
ская онкология. 2002; 3 (2): 136–144.
Онкология: национальное руководство.
Под ред. В.И. Чиссова, М.И. Давыдова. М.:
ГЭОТАРМедиа. 2008; 710–718.
Хубезов Д.А., Пучков К. В., Колесникова
Н. О. Эффективность МРТ в доопера
ционном стадировании рака прямой
кишки. Колопроктология. 2009; 2 (28):
38–41.
Brown G. et al. Effectiveness of preoperative
staging in rectal cancer. Digital rectal
examination,
endoluminal
ultrasound
or magnetic resonance imaging. Br. J. Cancer.
2004; 5(1): 23–29.
Ho M.L., Liu J., Narra V. Magnetic resonance
imaging of rectal cancer. Clin. Colon. Rectal.
Surg. 2008; 21 (3): 178–187.
Hoeffel C. et al. External phasedarray MR
w w w. r a d i o l o g y d i . r u
8.
9.
10.
11.
12.
13.
imaging preoperative assessment of rectal
cancer. J. Radiol. 2006; 87 (12): 1821–1830.
Jemal A. et al. Cancer statistics, 2010. CA
Cancer. J. Clin. 2010; 60 (5): 277–300. 2010; 7.
Erratum in: CA Cancer. J. Clin. 2011; 61 (2):
133–134.
Kapse N., Goh V. Functional imaging of
colorectal cancer. Рositron emission
tomography, magnetic resonance imaging
and computed tomography. Clin. Colorectal.
Cancer. 2009; 8 (2): 77–87.
Kim S.H. et al. Sonography transmission gel as
endorectal contrast agent for tumor visualiza
tion in rectal cancer. Am. J. Roentgenol. 2008;
191 (1): 186–189.
Klessen C., Rogalla P., Taupitz M. Local
staging of rectal cancer. Тhe current
role of MRI. Eur. Radiol. 2007; 17 (2):
379–389.
Koh D.M. et al. Pelvic phasedarray MR
imaging of anal carcinoma before and after
chemoradiation. Br. J. Radiol. 2008; 81 (62):
91–98.
MERCURY Study Group. Extramural depth
35
ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ И ИНТЕРВЕНЦИОННАЯ РАДИОЛОГИЯ
of tumor invasion at thinsection MR in
patients with rectal cancer. Results of the
MERCURY study. Radiology. 2007; 243 (1):
132–139.
14. Nagy V.M. Updating the management of
rectal cancer. J. Gastrointestin. Liver. Dis. 2008;
17 (1): 69–74.
15. Parkin D.M. et al. Global cancer statistics,
2002. CA Cancer. J. Clin. 2005; 55 (2): 74–108.
16. Rao S.X. et al. Assessment of T staging and
mesorectal fascia status using highresolution
MRI in rectal cancer with rectal distention.
.
World. J. Gastroenterol. 2007; 13 (30):
4141–4146.
17
18.
19.
20.
Том 6 № 1 2012
стр. 29–36
Rousset P., Hoeffel C. Tumors of the rectum.
MRI and CT features. J. Radiol. 2007; 88 (11):
1679–1687.
Smith N.J. et al. MRI for detection of
extramural vascular invasion in rectal cancer.
Am. J. Roentgenol. 2008; 191 (5): 1517–1522.
Suzuki C. et al. The importance of rectal can
cer MRI protocols on interpretation accuracy.
World. J. Surg. Oncol. 2008; 20 (6): 89.
Yasui O., Sato M., Kamada A. Diffu
sionweighted imaging in the detection
of lymph node metastasis in colorectal
cancer. Tohoku. J. Exp. Med. 2009l; 218
(3): 177–183.
MRI IN SPECIFIED DIAGNOSTICS
OF COLORECTAL CANCER LOCAL SPREAD:
DISTAL PARTS OF RECTUM AND ANAL CHANNEL CANCER
P.M. Kotlayrov, V.D. Chhikvadze, N.I. Sergeev, S.M. Grishkov
Purpose. Was to estimate the efficiency of MRI in specified diagnostics of colorectal cancer (СRC) local spread (distal parts of a rectum and
anal channel cancer). To develop diagnostic criteria of tumor local spread, lymph nodes’ lesion and involvement of surrounding tissues and
organs.
Materials and methods. Research included 25 patients with verified CRC. For specificied diagnostics of cancer local spread patients
underwent MRI before and after paramagnetic contrast enhanced. All researches were spent on magneticresonance tomography platform
GE Signa 1,5T.
Results. We have revealed and studied all the types of CRC local spread in connection with TNM classification due to MRI.
Conclusion. MRI gives the full information about tumor local spread. Application of paramagnetics gives additional information about
expression degree of invasive process. MRI is effective technique as a diagnostic procedure during preoperative preparation.
Key words: MRI, rectal cancer, anal canсer.
Адрес для корреспонденции:
Гришков Сергей Михайлович
117997, Москва, ул. Профсоюзная, 86
E1mail: [email protected]
36