THE FEATURES OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING IN THE DIAGNOSISOF RECURRENT RECTAL CANCER

Cover Page

Abstract


The article presents the MRI studies results of 138 patients after surgery for colorectal cancer. The recurrence was diagnosed in 48 patients (n=48; 35%) in terms of three to 82 months after surgery. The effectiveness of various pulse sequences and planes, bolus contrast enhancement and dWI was evaluated. The semiotics of recurrence of colorectal cancer were described on various pulse sequences, planes and postcontrast images. The combination of the optimal plane and pulse sequence allowed us to identify the tumor and assess its prevalence, structure and form. diagnostic difficulties were associated with small sizes of recurrence - up to 15 mm; in the event of recurrence in the structure of scarring, the presence of areas of hemorrhage in the tumor structure. The use of dynamic bolus contrast enhancement and additional pulse sequence and planes to the standard protocol in difficult cases didn’t increase the sensitivity and specificity of the study. The sensitivity of the MRI was 89.5%, specificity - 98,9%.

Выявление рецидива рака прямой кишки на МРТ невозможно без знания семиотики и ти- пичной локализации опухоли. целью настоя- щего исследования является описание семиоти- ки типичных вариантов рецидивов с помощью различных методик МРТ и формирование про- токола исследования, позволяющего оптимизи- ровать качество и время исследования. Основным методом лечения рака прямой кишки на сегодняшний день остается хирур- гический с выполнением стандартных объёмов операций: передняя резекция прямой кишки (ПР), низкая передняя резекция прямой киш- ки (НПР), брюшно-анальная резекция прямой кишки (БАР), операция Гартмана, брюшно-про- межностная экстирпация прямой кишки (БПЭ), задняя экзентерация (ЗЭ), трансанальная ре- зекция (ТАР). Хирургическое лечение заканчи- вается локорегионарным рецидивом, по данным разных авторов, в 5-50% случаев. Под рециди- вом понимают повторное появление опухоли в зоне хирургического удаления или уничтоже- ния с помощью радиохимиотерапевтического лечения [1]. Рецидив рака прямой кишки воз- никает, как правило, в первые два года после оперативного вмешательства и его возникновение в первую очередь связано с опухолевой ин- вазией края резекции при первичной операции. К другим причинам относятся: стадия и степень гистологической дифференцировки первичной опухоли, расстояние от нижнего края опухоли до анального канала, наличие лимфоваскуляр- ной инвазии, несостоятельность анастомоза, перфорация опухоли во время операции, отсут- ствие комбинированного лечения [2]. Согласно Abulafi A., Williams N. рецидивы разделяются на внутри- и внепросветные. Внутрипросветный рецидив чаще возникает в области анастомо- за и выявляется с помощью эндоскопических методов. Внепросветный рецидив образует- ся в ложе и вокруг ложа удаленной опухоли, в окружающей жировой клетчатке, брыжейке и лимфатических узлах. Рецидивы подразделя- ются также на центральные с поражением орга- нов малого таза (матка, предстательная железа, мочевой пузырь и т.д.), боковые (вдоль стенок таза) и сакральные. Боковые рецидивы имеют самый худший прогноз [3]. Все авторы подчер- кивают важность раннего выявления рецидива рака прямой кишки. Это позволяет определить дальнейшую тактику лечения и в том числе установить возможность радикального удале- ния опухоли, либо хорошего паллиативного эффекта [4]. данные литературы об эффектив- Том 9 № 4 2017 29 ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ности МРТ для раннего выявления рецидива колоректального рака противоречивы. Наи- большие трудности возникают при выявлении рецидива на фоне рубцовых изменений. Ряд ав- торов подчеркивают эффективность различных методик внутривенного контрастирования [5, 6, 7]. C. Messiou et al. считают неспецифичными ис- следования с применением контрастирования, изученные на малой выборке пациентов [8]. Су- ществуют мнения о высокой эффективности ис- пользования диффузионно-взвешенных изобра- жений (дВИ) [9]. Некоторые авторы считают, что стандартная МРТ и так обладает достаточно высокой точностью в выявлении рецидива, ис- пользование дВИ не улучшает диагностику [10]. Материал и методы исследования МРТ малого таза выполнена 138 пациентам после удаления рака прямой кишки. Рецидив был выявлен у 48 пациентов (n=48; 35%) в сро- ки от трех до 82 месяцев после операции с по- следующим распределением в зависимости от вида операции и локализации опухоли (табл. 1). Локализация рецидивов рака прямой кишки после разных операций Таблица 1 Местный рецидив Всего рецидивов (n=55) БПЭ (n=21) ПР (n=22) БАР (n=5) ЗЭ (n=5) ТАР (n=2) Местный рецидив N % N % N % n % n % n % центральный Мезоректальный Боковой Сакральный Внутрипросветный Промежностный Иной рецидив Регионарные метастазы 15 8 6 9 9 3 1 4 27 15 11 16 16 6 2 7 10 0 3 4 - 3 0 1 48 0 14 19 - 14 0 5 5 4 2 5 5 0 1 0 23 18 9 23 23 0 4 0 0 2 0 0 1 0 0 2 0 40 0 0 20 0 0 40 0 1 1 0 2 0 0 1 0 20 20 0 40 0 0 20 0 1 0 0 1 0 0 0 0 50 0 0 50 0 0 0 У некоторых пациентов было выявлено 2 (n=5; 10%) и более (n=1; 2%) рецидивов. В 46 случаях (n=46; 33%) производилось сопостав- ление до и послеоперационных МРТ изображе- ний. динамическое болюсное контрастирование с использованием гадолиний содержащих пре- паратов из расчета 0.2 ml на 1 кг массы тела вы- полнено у 79 пациентов (n=79; 57%), из них у 36 (n=36; 46%) с убедительной картиной рецидива по данным нативных изображений, у 43(n=43; 54%) с отсутствием симптомов рецидива при на- тивном исследовании. Мультифазное сканиро- вание включало артериальную, венозную фазы, а также пять отсроченных фаз с последней, вы- полненной на пятой минуте от введения кон- трастного вещества. При введении контрастного препарата использовался болюсный инъектор. Анализ постконтрастных МР-изображений про- водился на рабочей станции с визуальной оцен- кой интенсивности накопления и с построени- ем кривых накопления контрастного вещества. МРТ выполнялась на томографе с напряженно- стью магнитного поля 1,5 Т с использованием стандартных импульсных последовательностей (ИП): Т2 взвешенные изображения (ВИ) в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, Т2 с по- давлением МР-сигнала от жировой ткани (Т2 FS) и Т1 ВИ в аксиальной плоскости, дВИ в ак- сиальной плоскости (b=1000). Проводилось изу- чение интенсивности МР-сигнала от опухолевой ткани и сопоставление его с мышечной тканью. Произведена оценка эффективности различных импульсных последовательностей и плоскостей сканирования, методики болюсного контрасти- рования и дВИ. Полученные данные обработа- ны с помощью пакета программ Microsoft Office 2010. Все расчеты в ходе исследования выполне- ны в языке программирования R 3.2.2. Статисти- ческую значимость рассчитывали с помощью χ2 с последующим попарным сравнением точным критерием Фишера. Результаты и их обсуждение Рецидив опухоли на МРТ представлял собой объемное образование округлой или неправиль- ной формы. При оценке МР-характеристик ре- 30 Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ цидивов производилось сравнение МР-сигнала от них во всех ИП с МР-сигналом от экстра- пельвикальных мышц, в частности с большой ягодичной мышцей. Мышечная ткань имеет изоинтенсивный МР-сигнал ("серый") на Т1 ВИ; на Т2 и Т2 FS ВИ - гипоинтенсивный МР- сигнал, несколько выше МР-сигнала от газа в кишке. Интенсивность МР-сигнала от рециди- вов на различных ИП колебалась от изо- до ги- перинтенсивного, результаты в табл. 2. характеристики интенсивности МР-сигнала рецидивов в стандартных импульсных последовательностях Таблица 2 МР-сигнал Изоинтенсивный Гиперинтенсивный Яркий гиперинтенсивный МР-сигнал N % n % n % Т2 ВИ Т2 FS ВИ Т1 ВИ дВИ - - 48 12 - - 100 25 43 43 - 36 89 89 - 75 5 5 - - 10 10 - т2 вИ. На Т2 ВИ рецидивы у большинства пациентов (n=43; 90%) имели гиперинтенсив- ный МР-сигнал по сравнению с мышечной тканью и отчетливо выделялись на фоне гипо- интенсивной рубцовой ткани, либо гиперинтен- сивной жировой ткани (рис. 1). А Б Рис. 2. МРТ. Т2 ВИ в аксиальной плоскости. А - первичная опухоль (муцинозная аденокарцинома), Б - 10 месяцев после передней резекции прямой кишки. Рецидив в ректо-простатическом углу справа (стрелка). МР-характеристики аналогичны первичной опухоли Рис. 1. МРТ. Т2 ВИ в аксиальной плоскости. 28 мес. после брюшно-промежностной экстирпации. Зона рецидива опухоли (стрелка) на фоне послеоперационных рубцовых изменений в промежности отчетливо дифференцируется благодаря более яркому сигналу по сравнению с рубцовой тканью Наилучшая тканевая контрастность делала МР-изображения, полученные в режиме Т2, ос- новными для интерпретации анатомической кар- тины малого таза и выявления рецидива опухоли. Исключение составляли рецидивы муцинозной аденокарциномы (n=5; 10%), которые имели яр- кий гиперинтенсивный МР-сигнал, как у первич- ной опухоли и вызывали затруднения (n=2; 4%) в интерпретации ввиду своих нетипичных МР- характеристик для мягкотканных образований и слияния с жировой тканью на Т2 ВИ (рис. 2). В ряде случаев наличие дооперационных МР-изображений первичной опухоли, либо данных послеоперационного гистологического заключения позволяли заподозрить рецидив муцинозной аденокарциномы. т2FS вИ. При исследовании в данной ИП рецидивы практически у всех пациентов (n=43; 90%) имели гиперинтенсивный по сравнению с мышечной тканью МР-сигнал. У одного паци- ента с преимущественно интраоссальным рас- положением опухоли МР-сигнал от рецидива был снижен. Интенсивность МР-сигнала у па- циентов с рецидивами муцинозной аденокар- циномы (n=5; 10%) была выше, чем у пациен- тов с опухолями, не продуцирующими муцин. Изолированная оценка Т2FS ВИ не позволяла достоверно исключать наличие опухолевого процесса, из-за низкой тканевой контрастности анатомических структур при подавлении жиро- вой клетчатки малого таза и дополнительно при наличии воспалительных изменений. Том 9 № 4 2017 31 ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ т1 вИ. Все выявленные рецидивы (n=48) имели изоинтенсивный с мышечной тканью, а также с маткой у женщин и предстательной железой у мужчин МР-сигнал. Эти структу- ры сливались в единые зоны, что не позволяло дифференцировать их и делало данную им- пульсную последовательность неэффективной в выявлении и дифференциальной диагностике рецидива. Наличие кровоизлияний в структуре рецидива (n=2; 4%) в виде зон повышения МР- сигнала на Т1 ВИ затрудняло постановку диа- гноза из-за отсутствия солидных компонентов. Наличие рецидива было подтверждено лишь при динамическом наблюдении (рис. 3). А Б Рис. 4. МРТ в аксиальной плоскости. 11 мес. после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки. А - Т1 ВИ, Б - Т2 ВИ. А - нет четкой границы между опухолью и маткой; четко видна интраоссальная инвазия пресакрального рецидива (стрелка). Б - граница между опухолью и костными структурами неотчетлива А Б Рис. 3. МРТ. Т1 ВИ в аксиальной плоскости. А - 3 мес. после передней резекции прямой кишки, Б - 6 мес. после передней резекции прямой кишки. Крупная зона кровоизлияния с толстой капсулой вдоль правой боковой стенки таза на уровне сигморектального анастомоза (стрелка). А - отсутствие мягкотканных компонентов не позволяло однозначно диагностировать рецидив при первичном обследовании, Б - уменьшение размеров зоны кровоизлияния, замещение структуры мягкотканными элементами. диагноз рецидива не вызывает сомнений Отмечена эффективность Т1 ВИ при оценке интраоссальной инвазии сакральных (n=7; 15%), боковых (n=6; 13%) и центральных рецидивов (n=3; 6%). Интраоссальные компоненты давали выраженное снижение МР-сигнала и более четко контурировались их границы, чем на других им- пульсных последовательностях (рис. 4). Оценка границ опухоли в структуре костей была затруднена при наличии предоперацион- ной и послеоперационной лучевой терапии в анамнезе (n=2; 4%). Зоны отека костного мозга на фоне постлучевых воспалительных измене- ний в смежных отделах суставных поверхностей боковых масс крестца и крыльев подвздошных костей имели аналогичный МР-сигнал с опухо- лью и сливались в единую зону и разграничить их не представлялось возможным. ДвИ. диффузионно-взвешенные изображе- ния использовались при единственном значе- нии фактора b=1000, оптимальном для МРТисследования малого таза. ИП выполнялась всем пациентам в стандартном протоколе ис- следования. Производилась визуальная оценка интенсивности МР-сигнала выявленных реци- дивов. При отсутствии отчетливого рецидива на нативных изображениях, дВИ использовалась как скрининговая ИП для дополнительного исключения опухоли и для поиска лимфати- ческих узлов. Большинство рецидивов (n=36; 75%) имели гиперинтенсивный МР-сигнал на дВИ, из них наиболее крупные - до 123 мм в наи- большем измерении (n=4; 8%) имели формиру- ющиеся полости в центральных отделах и были гиперинтенсивными лишь в периферических от- делах. Остальные рецидивы (n=12; 25%) были изоинтенсивны окружающим анатомическим структурам и не дифференцировались на дВИ. Динамическое болюсное контрастирова- ние. часть рецидивов (n=22; 46%) интенсивно, неоднородно накапливали контрастное веще- ство с постоянным увеличением, другие нака- пливали слабоинтенсивно (n=14; 29%). Отсут- ствие признаков рецидива по данным нативного исследования у 18 пациентов (n=18; 13%) при введении контрастного вещества не позволило его выявить. Рецидив был выявлен при динами- ческом наблюдении через 3 мес. лишь у одной пациентки. Плоскости сканирования. При исследо- вании пациента с рецидивом производилась оценка каждой ИП и плоскости сканирования: аксиальной (акс), сагиттальной (сагит), фрон- тальной (фронт) с целью определения их эф- фективности в постановке диагноза и оценке распространенности опухоли (табл. 3). 32 Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Таблица 3 эффективность различных ИП и плоскостей сканирования в выявлении рецидива опухоли Т2 ВИ акс Т2 ВИ сагит Т2 ВИ фронт Т2 FS ВИ акс Т1 ВИ акс Одна ИП Т2 ВИ акс Т2 ВИ сагит Т2 ВИ фронт Т2 ВИ акс+Т2 ВИ cагит - - - - 1 - - - 1 - - 1 5 - - - - - - 16 16 6 2 - Из таблицы 3 следует, что в 24 случаях (n=24; 50%) было достаточно одной ИП плоскости ска- нирования для постановки диагноза, в 7 случа- ях (n=7; 15%) важно было сочетание двух и в 17 случаях (n=17; 35%) трех ИП. Т1 ВИ были акту- альны лишь в оценке интраоссальной инвазии (n=16; 33%). Т2 FS ВИ были информативны и в случае рецидива муцинозной аденокарциномы (n=5; 10%). Т1 ВИ, Т2 FS ВИ, дВИ не были ре- шающими ИП для постановки диагноза «реци- див опухоли» ни в одном из проанализирован- ных случаев. Именно сочетание оптимальной плоскости и ИП позволяли выявить опухоль и оценить распространенность, структуру и фор- му: для сакральных и крупных центральных рецидивов - сагиттальная и аксиальная пло- скости, для остальных - аксиальная плоскость. Т2 ВИ были оптимальными для выявления ре- цидива во всех случаях и выполнялись в трех взаимно перпендикулярных плоскостях для по- следующей оценки формы, контуров и инвазии окружающих анатомических структур. Таким образом, был сформирован протокол МРТ- сканирования малого таза при обследовании прооперированных пациентов, позволяющий оптимизировать эффективность и время иссле- дования. Т2 ВИ целесообразно было выполнять в трех взаимно перпендикулярных проекциях, так как именно на этой ИП выявлялся рецидив и проводилась оценка формы, структуры и рас- пространенности опухоли. Т1 ВИ, Т2 FS ВИ вы- полнялись лишь в аксиальной плоскости - оп- тимальной для визуализации. Использование всех ИП и плоскостей сканирования, а также методики динамического болюсного контрасти- рования в 6 случаях (n=6; 13%) не позволило поставить диагноз. Рецидивы были подтверж- дены при динамическом наблюдении на МРТ и затем после операции. Трудности диагностики были связаны с малыми размерами рецидивов - до 15 мм (n=2; 4%); при возникновении рециди- вов в структуре рубцовых изменений (n=3; 6%), при наличии зоны кровоизлияния в структуре опухоли (n=2; 4%). выводы 1. Нативная МРТ обладает высокой эффек- тивностью в выявлении рецидива рака прямой кишки. Оптимальными для выявления реци- дива были Т2 ВИ в трех взаимно перпендику- лярных проекциях. чувствительность метода составила 89,5%, специфичность - 98,9%. 2. Трудности диагностики были связаны с малыми размерами рецидивов - до 15 мм; при возникновении рецидивов в структуре рубцо- вых изменений, при наличии зоны кровоизлия- ния в структуре опухоли. 3. Применение динамического болюсного контрастирования и дополнительных ИП и пло- скостей сканирования к стандартному протоколу в трудных случаях (n=6; 13%) не повышало чув- ствительность и специфичность исследования.

V V Otochkin

North-Western State Medical university named after I.I. Mechnikov

E V Rozengauz

North-Western State Medical university named after I.I. Mechnikov

  1. Петров С.В. Общая хирургия: учебник для ВУЗов. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 836 c.
  2. Messiou C. Surgery for recurrent rectal carcinoma: The role of preoperative magnetic resonance imaging / C. Messiou, A. Chalmers, K. Boyle et al. // Clinical Radiology. - 2006. - Vol. 61. - P. 250-258.
  3. Abulafi A. Local recurrence of colorectal cancer: the problem, mechanisms, management and adjuvant therapy / A. Abulafi, N. Williams // The british journal of surgery. - 1994. - Vol. 81. - P. 7-19.
  4. Хоружик С.А. Интроскопическая диагностика рецидива рака прямой кишки / С.А. Хоружик, К.А. Фомин // Новости лучевой диагностики. - 1999. - № 1. - С. 21-23.
  5. Ho M. Magnetic resonance imaging of rectal cancer / M. Ho, J. Liu, V. Narra // Сlinics in colon and rectal surgery. - 2008. - Vol. 21. - P. 178-187.
  6. Dicle O. Differentiation of recurrent rectal cancer and scarring with dynamic MR imaging / O. Dicle, F. Obuz, H. Cakmaksi // The british journal of radiology. - 1999. - Vol. 72. - P. 1155-1159.
  7. Dresen R. Absence of Tumor Invasion into Pelvic Structures in Locally Recurrent Rectal Cancer: Prediction with Preoperative MR Imaging / R. Dresen, M. Kusters, A. Daniels-Gooszen et al. // Radiology. - Vol. 256, № 1. - 2010. - P. 143-150.
  8. Messiou C. Surgery for recurrent rectal carcinoma: The role of preoperative magnetic resonance imaging / C. Messiou, A. Chalmers, K. Boyle et al. // Clinical Radiology. - 2006. - Vol. 61. - P. 250-258.
  9. Петров К.С. Возможности высокопольной магнитно-резонансной томографии в оценке местной распространенности и эффективности лечения рака прямой кишки и анального канала: дис. …канд.мед.наук: 14.01.13 / Петров Кирилл Сергеевич. - СПб., 2014. - 23 с.
  10. Lambregts D. Value of MRI and diffusion-weighted MRI for the diagnosis of locally recurrent rectal cancer / D. Lambregts, V. Cappendijk, M. Maas et al. // Eur Radiology. - 2011. - Vol. 21. - P. 1250-1258.

Views

Abstract - 131

PDF (Russian) - 158

PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2017 Otochkin V.V., Rozengauz E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.