新輔助放化療目前已成為局部進(jìn)展期直腸癌（cT3或cN+）的標(biāo)準(zhǔn)治療方式，對(duì)新輔助治療療效的準(zhǔn)確評(píng)估可指導(dǎo)合理治療策略的選擇。MERCURY臨床試驗(yàn)證實(shí)，新輔助放化療后常規(guī)磁共振成像（MRI；T2加權(quán)像）評(píng)估的腫瘤退縮分級(jí)與患者預(yù)后密切相關(guān)，同時(shí)其對(duì)于環(huán)周切緣的評(píng)估可指導(dǎo)全直腸系膜切除術(shù)的實(shí)施。相較于常規(guī)MRI檢查，功能MRI（包括彌散加權(quán)成像及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像）在治療療效的預(yù)測(cè)方面效果更佳。MRI彌散加權(quán)成像（如治療前后表觀彌散系數(shù)的增加值）可提高再分期的準(zhǔn)確性及對(duì)完全緩解的甄別。MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像可反映腫瘤內(nèi)血管微環(huán)境，其動(dòng)態(tài)灌注變化（如變化速率常數(shù)K21和容積轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)Ktrans）可反映治療療效。功能MRI將在預(yù)測(cè)治療反應(yīng)和指導(dǎo)臨床選擇上發(fā)揮重要的作用。

　　直腸癌作為最常見的消化道腫瘤之一，2016年美國(guó)預(yù)計(jì)新發(fā)直腸癌病例為39220例（男性23110例，女性16110例）[1]。慶幸的是，其發(fā)病率及死亡率近年來是穩(wěn)步下降的[2]。這與近年來直腸癌的多學(xué)科治療模式的改進(jìn)密切相關(guān)。尤其是對(duì)于局部進(jìn)展期直腸癌（cT3~4或cN+）患者，其標(biāo)準(zhǔn)的治療方式是新輔助同步放化療，對(duì)于治療后評(píng)估為降期可手術(shù)治療者，行全直腸系膜切除術(shù)（totalmesorectalexcision，TME），術(shù)后再行輔助化療。其中，通過影像學(xué)手段來評(píng)估新輔助放化療的療效，以評(píng)價(jià)其可否行手術(shù)切除十分重要。一方面，通過影像學(xué)評(píng)估若明確治療有效，可進(jìn)行TME手術(shù)；而對(duì)于新輔助治療后達(dá)到完全緩解的患者，"等待觀察"也可作為一種選擇。另一方面，若經(jīng)影像學(xué)評(píng)價(jià)治療無效，可更換治療方式或加強(qiáng)治療力度（如聯(lián)合靶向藥物和提高局部放療劑量等），爭(zhēng)取治療時(shí)機(jī)。精準(zhǔn)療效評(píng)估與預(yù)測(cè)治療反應(yīng)的影像學(xué)檢查參數(shù)可對(duì)不同患者進(jìn)行早期分層，從而使患者得到個(gè)體化的精準(zhǔn)治療。

　　磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）在直腸癌的分期及再分期中發(fā)揮重要作用。高分辨率的T2加權(quán)像是直腸癌分期的主要檢查序列，對(duì)原發(fā)灶的T分期十分重要。Meta分析顯示，MRI對(duì)T分期的敏感度為87%，特異性為75%，準(zhǔn)確性為83%~94%，尤其是對(duì)于腫瘤是否侵犯直腸系膜及筋膜的準(zhǔn)確性更高[3,4,5]。相較于T分期，MRI在淋巴結(jié)狀態(tài)評(píng)估方面準(zhǔn)確性欠佳，主要是因?yàn)槭芾哿馨徒Y(jié)信號(hào)強(qiáng)度的異質(zhì)性及淋巴結(jié)邊緣不規(guī)則。目前對(duì)于MRI所示的陽性淋巴結(jié)的定義仍存有爭(zhēng)議[4,5]。

　　MRI在直腸癌新輔助治療后療效預(yù)測(cè)方面的作用更為突出。近年來，有關(guān)功能MRI預(yù)測(cè)直腸癌新輔助放化療病理緩解及指導(dǎo)臨床選擇的研究不斷涌現(xiàn)，本文總結(jié)了常規(guī)MRI、MRI彌散加權(quán)成像和MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描的療效預(yù)測(cè)作用。

　　一、常規(guī)MRI

　　常規(guī)MRI為以T2加權(quán)像為基礎(chǔ)的形態(tài)學(xué)成像。一項(xiàng)評(píng)估新輔助放化療后MRI檢查預(yù)測(cè)腫瘤消退分級(jí)（tumorregressiongrading，TRG）大樣本前瞻性研究（MERCURY試驗(yàn)）已經(jīng)證實(shí)，MRI評(píng)估的TRG（mrTRG）以及術(shù)前MRI預(yù)估的環(huán)周切緣（circumferentialresectionmargin，CRM）狀態(tài)是預(yù)測(cè)療效的影像學(xué)標(biāo)志物[6]。直腸癌的新輔助治療以及手術(shù)治療的選擇是依據(jù)局部復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)來確定，所以術(shù)前應(yīng)準(zhǔn)確評(píng)估腫瘤、淋巴結(jié)狀態(tài)及CRM。MERCURY臨床試驗(yàn)中ymrT（新輔助后MRI評(píng)估的T分期）和ymrN（新輔助后MRI評(píng)估的N分期）的評(píng)估是一種定性分析，均由兩名有經(jīng)驗(yàn)的胃腸影像專家進(jìn)行，ymrT基于局部腫瘤信號(hào)強(qiáng)度與T2加權(quán)圖像所示腸壁之間的關(guān)系來區(qū)分，ymrN基于淋巴結(jié)邊緣特點(diǎn)及信號(hào)強(qiáng)度來區(qū)分。高質(zhì)量的TME手術(shù)可獲得陰性切緣或者說CRM陰性。CRM陽性的定義為環(huán)周切緣組織1mm內(nèi)可見腫瘤，而CRM陽性與局部復(fù)發(fā)密切相關(guān)。MERCURY試驗(yàn)中，374例直腸癌患者通過行術(shù)前常規(guī)MRI檢查來預(yù)估組織病理學(xué)的CRM，結(jié)果顯示，MRI圖像上若原發(fā)腫瘤距直腸系膜筋膜>1mm，則CRM陽性風(fēng)險(xiǎn)很低[6]。故MRI用于術(shù)前檢查以明確直腸腫瘤邊緣和直腸系膜筋膜間的關(guān)系，是能否行TME的解剖基礎(chǔ)，可指導(dǎo)臨床治療選擇[7]。

　　然而，以T2加權(quán)成像為基礎(chǔ)的常規(guī)MRI存在一定的缺陷，即不能區(qū)分殘存病灶與治療后的纖維化。一項(xiàng)Meta分析顯示，常規(guī)MRI在直腸癌再分期方面敏感度較低（約50%），但特異度較好（約90%）；在此基礎(chǔ)上加上其他序列成像，如彌散加權(quán)成像（diffusedweightimaging，DWI），可將敏感度提升至84%[8]。

　　二、MRI彌散加權(quán)成像

　　DWI是一種對(duì)體內(nèi)水分子的運(yùn)動(dòng)敏感的MRI功能成像，可檢測(cè)出與組織含水量變化相關(guān)的形態(tài)學(xué)病理生理學(xué)的早期改變，具有功能成像的優(yōu)勢(shì)。其中表觀彌散系數(shù)（apparentdiffusioncoefficient，ADC）是組織中水彌散的定量評(píng)估參數(shù)，與組織的細(xì)胞數(shù)成反比。理論上，有效的抗腫瘤治療導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞溶解、破裂，間隙變寬，水分子彌散能力增強(qiáng)，ADC值上升，DWI序列病變信號(hào)降低。

　　應(yīng)用DWI來預(yù)測(cè)及評(píng)估直腸癌對(duì)放化療療效的前瞻性研究證實(shí)，DWI可進(jìn)一步提高M(jìn)RI對(duì)治療療效預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，其中ADC是預(yù)測(cè)療效的重要參數(shù)，可區(qū)分好的治療反應(yīng)（goodresponder）與差的治療反應(yīng)（poorresponder）[9,10,11,12,13,14]。一般而言，治療前ADC值低而治療后ADC值高，治療前后ADC差值大，可提示好的治療反應(yīng)。好的治療反應(yīng)患者，治療后ADC增長(zhǎng)41%~59%，陽性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值分別為82%~91%和43%~94%[11,12]。一項(xiàng)包括6項(xiàng)DWI研究的Meta分析比較了DWI與常規(guī)MRI（T2加權(quán)成像）在新輔助療效評(píng)估方面的作用，結(jié)果顯示，DWI對(duì)腫瘤再分期更佳，平均敏感度為83.6%，平均特異性為84.8%[15]。

　　新輔助放化療后達(dá)到完全緩解的比例為15%~27%，這一部分患者是臨床需要重點(diǎn)識(shí)別的亞人群，可選擇"觀察等待"的治療方式。在T2加權(quán)像基礎(chǔ)上加上DWI，對(duì)于完全緩解的評(píng)估準(zhǔn)確性可以從66%~68%提高到82%~88%[16,17,18]。一項(xiàng)針對(duì)DWI定性定量評(píng)估新輔助治療后治療反應(yīng)的研究顯示，在常規(guī)MRI基礎(chǔ)上加上DWI，可改善對(duì)治療反應(yīng)的評(píng)估準(zhǔn)確性，尤其是對(duì)于病理完全緩解的評(píng)估（準(zhǔn)確性從87.9%提升至97%，敏感度從20%提高至80%）；治療前后ADC差值>0.3×10-3mm2/s）是完全緩解的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[19]。另一項(xiàng)研究顯示，治療后DWI顯示的完全緩解和DWI圖像上腫瘤體積縮小>95%，是新輔助治療后新輔助后達(dá)到病理完全緩解最好的預(yù)測(cè)指標(biāo)，前者的靈敏度和特異度分別為81.8%和94.3%，后者分別為80%和84.1%[20]。

　　總的來說，DWI進(jìn)一步提高了MRI用于療效評(píng)估的準(zhǔn)確性，尤其是對(duì)于達(dá)到病理完全緩解的患者。關(guān)于DWI的定量研究，ADC的預(yù)測(cè)價(jià)值已經(jīng)明確，但是ADC作為定量參數(shù)預(yù)測(cè)病理完全緩解尚有爭(zhēng)議，需要進(jìn)一步研究確定。需特別說明的是，DWI研究需在常規(guī)MRI基礎(chǔ)上進(jìn)行，因?yàn)镈WI易引起圖像扭曲變形。

　　三、MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像

　　MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像是在快速注射MRI對(duì)比劑的同時(shí)進(jìn)行磁共振掃描，獲得對(duì)比劑在毛細(xì)血管和組織間隙內(nèi)的分布圖，從而反映病變的微循環(huán)、灌注和毛細(xì)血管通透性等改變，并可獲得時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度變化曲線。此外，MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像還在腫瘤的血管微環(huán)境的基礎(chǔ)上，評(píng)估放療后腫瘤血管密度的變化或乏氧的變化。由于腫瘤的血供特點(diǎn)，MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描可評(píng)估腫瘤的治療后的腫瘤變化，在常規(guī)MRI基礎(chǔ)上進(jìn)一步準(zhǔn)確評(píng)估腫瘤退縮情況，更加準(zhǔn)確地將腫瘤治療反應(yīng)分為好的治療反應(yīng)及差的治療反應(yīng)。

　　研究顯示，治療前動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像上快速的對(duì)比劑交換率（表明腫瘤通透性高）與新輔助治療緩解率有關(guān)[21]。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描時(shí)間-信號(hào)曲線定量參數(shù)包括變化速率常數(shù)K21（定量模型為Brix）、Kep（定量模型為Tofts）、容積轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)Ktrans（定量模型為Brix）。這些參數(shù)之間相互聯(lián)系是由于新生血管生成，不成熟及不穩(wěn)定的新生血管造成組織滲漏，與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。高的治療前K21提示預(yù)后良好[22,23]。Ktrans是評(píng)估直腸癌放化療后最重要的定量參數(shù)，多項(xiàng)研究證實(shí)，治療前高Ktrans和治療后Ktrans的大幅度下降預(yù)示著治療有效[24,25]。治療前高的Ktras提示腫瘤血管密度大，滲透性高，可能更利于化療藥物進(jìn)入腫瘤，同時(shí)腫瘤內(nèi)乏氧的可能性小，故而對(duì)放療敏感[26]。而治療后Ktrans的大幅度下降提示，腫瘤組織被壞死及纖維化組織所代替[27]。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描相關(guān)半定量參數(shù)是基于時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線得到的，包括峰值及速率等，直腸癌動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像中定量參數(shù)與半定量參數(shù)密切相關(guān)，其中峰值（peakenhancement）與Ktrans密切相關(guān)，故半定量參數(shù)有替代定量參數(shù)的潛能[28]。在N分期方面，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像不完全的動(dòng)脈期增強(qiáng)可能預(yù)示著惡性淋巴結(jié)[29]。

　　綜上所述，功能MRI檢查可進(jìn)一步提高對(duì)新輔助放化療后病理完全緩解的評(píng)估準(zhǔn)確性。鑒于準(zhǔn)確的療效評(píng)估在局部晚期直腸癌中的意義重大，在精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代，我們期待通過影像組學(xué)的多種參數(shù)，更為精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)腫瘤病理緩解情況，選擇最適宜的治療手段。