第1章 绪论
直肠位于盆腔的后部，长10～15cm，约平第3骶椎平面与乙状结肠相接。直肠肿瘤是来源于直肠肠管的肿瘤，是胃肠道常见肿瘤，包括良性肿瘤和恶性肿瘤。近年来，随着人们饮食结构、生活方式及生活环境的改变，其发病率呈逐年上升的趋势，其中恶性肿瘤尤其是直肠癌发病率居高不下。2019年国家癌症中心癌症数据报告显示，中国结直肠癌总的发病人数位于癌症的第三位，其中直肠癌占较高的比例，已成为威胁人们健康和影响生活质量的疾病之一。
国内外目前关于直肠肿瘤影像诊断的书籍不多。一方面直肠肿瘤是相对小众化的疾病，专门从事直肠影像学诊断研究的医师较少，另一方面，大多数医师对于直肠肿瘤诊断的认识仍然停留在内镜的诊断方面，忽视了影像学诊断在直肠肿瘤诊断中的价值。而随着精准医学的快速发展，临床亚专业分组越来越精细化，大多数三级医院甚至部分二级医院已经成立结直肠外科，临床医师对专业化影像科医师的诊断需求越来越高。临床医师术前除了需要明确诊断外，更重要的是准确的影像学TNM分期，以便对患者进行准确的风险度分层，为患者提供精准的个性化诊疗方案。
随着大学课程越来越细化，本科生在临床实习和见习阶段需要更专业的辅助书籍来应对细分的临床亚专业。尤其对于胃肠道专业的研究生和住院规培医师而言，更需要专业的实用型影像书籍作为入门指导。同时，随着各家医院院内及院间远程多学科诊疗门诊的设立，影像科医师与临床医师的现场交流越来越密切，学科间知识的学习和积累越发重要。临床医师也亟需一本系统性、规范性直肠肿瘤影像书籍作为诊治的重要参考工具。
医学影像学近年来得到了快速发展，越来越先进的影像学技术应用于直肠肿瘤的诊断和评估，成为临床医师必不可少的检查手段。目前主要的检查技术包括常规X线检查、结肠镜检查、CT检查、磁共振成像（MRI）及超声内镜检查等。常规X线检查主要是指气钡灌肠造影检查，目前在临床应用相对较少，优点是能整体观察直肠的位置、形态，较好地观察较大病变的形态，为临床医师提供直观的影像学信息，但对病变的定性诊断有一定的局限性。传统结肠镜广泛应用于临床，应用该方法获取的病理标本的诊断结果被视为直肠肿瘤早期诊断的金标准。结肠镜筛查的普及降低了直肠癌的发生率，结肠镜检查不仅能够获取目标病理标本，还可以实现直肠息肉等病变的活检和切除术。CT检查利用相邻组织密度的差异成像，具有速度快、分辨率高的优势，可通过平面重建、虚拟现实等技术进行后期处理，较清楚地显示直肠病灶、淋巴结转移等情况，提高了直肠癌术前分期判断的准确率，但在原发性肿瘤早期评估中效果较差。MRI尤其是高清MRI是目前直肠病变的常用检查方法，也是指南**的*选影像学检查方法，它具有软组织分辨率高、无电离辐射、安全性高的特点，对原发性肿瘤的位置、形态、大小、边缘、内部信号特征、直肠系膜筋膜的侵犯程度、肠壁外血管是否侵犯、局部淋巴结是否转移等评估准确性高，对病人治疗方案的选择至关重要。超声内镜检查兼具胃肠道超声检查和内镜检查的功能，能够清晰显示肠腔内的病变、肠壁结构，对于息肉、腺瘤等病变诊断准确，对肿瘤的早期分期评估准确性好，但对于晚期肿瘤及淋巴结转移的诊断效果不佳。
本书详细介绍了直肠肿瘤检查的影像学技术特点，为临床医师选择合适的检查方法提供依据；对直肠的正常解剖、正常影像学表现及良恶性肿瘤的影像学表现进行了详细阐述，同时结合大量病例对直肠癌结构化报告进行了较为详细的解读，是一本供影像科和胃肠科医师学习的基础教材。
第2章 直肠影像学检查技术
**节 影像学检查前准备
在直肠影像学检查技术中，无论选取哪种检查方法，检查前的准备工作对于成像都至关重要，可以直接决定检查的成败，甚至可能影响诊断结果，所以检查前的准备工作一定要做好。自然状态下，直肠壁呈皱缩状态（图2-1），并且会伴有生理蠕动，有时肠道内可能会有残留的粪便，这些都会对成像造成干扰，影响诊断结果。针对直肠的这些生理特点，一般采用药物减少肠道蠕动，引入扩充物使肠道充盈起来，以便在后续的图像采集中得到更加准确的图像。
图2-1 自然状态下直肠图像
白色箭头示直肠呈皱缩状态
一、肠道准备
目前在常规X线检查前，肠道准备主要采用低纤维素饮食、服用硫酸镁或番泻叶等泄剂及大量饮水的综合方法。用这种方法，一般95%左右的受检者可达到肠道清洁。低纤维素饮食主要是指禁食含纤维素多的食物，如芹菜等。检查前一天晚饭后1h服用60%硫酸镁合剂60ml，并适量饮水，在服药后的数小时内，每隔20～30min饮水250ml左右，使总饮水量达1500～2000ml。在服用泻药后，绝大部分受检者均会出现多次腹泻，如受检者*后排出物已无粪便，而是呈水状，则肠道准备已符合清洁要求，可不必再做清洁灌肠。如受检者用药后腹泻次数很少，仍有较多粪便排出，则需加做清洁灌肠，但清洁灌肠后肠道内会存有较多的水分，立刻做双对比剂造影会稀释钡剂，导致涂布不良。
清洁灌肠对于CT和MRI检查并不会造成影响，同时残存液体还可以在一定程度上扩充肠道，提高显示效果，因此对于接受CT和MRI检查的受检者来说，可以不进行肠道准备，只在检查前进行清洁灌肠即可，这样可以减少肠道准备的时间，提高检查效率。对于直肠来说，由于其位置较低，肛门注射大剂量开塞露也可达到较好的灌肠效果。需要注意的是，检查前一周内做过胃肠道钡剂造影者，应待钡剂排空后再进行CT检查。对于CT检查，上机前受检者不排尿，保持膀胱处于充盈状态；而对于MRI检查，上机前尽量保持膀胱呈半充盈状态。
二、低张药物的应用
低张药物可以使肠道更好地舒张，有利于钡剂的涂布和肠壁黏膜细节的显示，同时可以减少功能性痉挛的出现，减轻受检者在灌肠过程中出现的不适感。对于CT和MRI检查，使用低张药物可以明显降低肠道的蠕动，减少成像过程中特别是MRI中图像运动伪影的产生，并且有利于管腔的扩张。目前临床应用*多的低张药物为山莨菪碱，属于抗胆碱药物，具有松弛平滑肌、解除胃肠道痉挛等功能。一般在检查前30min应用，肌内注射，每次用量为10～20mg。用药前务必确认受检者有无青光眼及严重心脏病，注意山莨菪碱药物的相关禁忌证。
三、肠腔内对比剂的应用
在直肠CT或MRI检查中可以引入一定量的对比剂来扩张管腔。临床CT直肠检查中可选择的用于直肠管腔内的对比剂很多，如低密度的对比剂可以用空气，等密度的对比剂可以用生理盐水或超声耦合剂，高密度的对比剂可以用有机碘溶液等。使用等密度的对比剂灌肠后不但可以使肠道得到充分扩张，而且采集的图像无高密度对比剂引起的图像伪影，一般常用横断面的图像扫描；与等密度对比剂相比，应用等密度对比剂采集的图像可以和肠壁形成天然密度对比，更有利于三维重建与仿真内镜的进行；使用高密度对比剂有机碘溶液有利于脓肿、瘘管的显示。
临床MRI检查中，一般应用水或超声耦合剂，气体一般不作为直肠MRI检查扩充剂，因为其与组织交界处会产生磁化率伪影和化学位移伪影，对于DWI等序列成像影响较大，会产生严重的图像干扰。而水或超声耦合剂在扩张肠腔的同时还可以排除肠腔内的气体干扰，更有利于小病变的显示（图2-2）。
图2-2 扩充剂对肠腔病变MRI的影响
A.自然状态下病变显示不清（箭头所示）；B.直肠充盈后，病变清晰显示（箭头所示）
第二节 X线检查技术
一、成像原理与操作技术
（一）基本原理
在直肠病变的临床X线检查应用中，*常运用的是钡剂灌肠X线造影检查技术，其操作便捷、安全，在当今影像设备及诊断方法迅速发展的过程中，仍是一种具有较高诊断意义的检查方法，作为其他影像学检查方法的补充，不可或缺。
1.X线透视成像过程人体的组织或器官在密度、厚度等方面存在差异，对于X线的吸收衰减也各不相同，因此对X线的透射也不相同。当透过人体的X线投射到荧光屏时，可在荧光屏上形成明暗不同的由点构成的影像（图2-3）。临床医师根据解剖学、病理学等医学知识，综合分析该影像，可判断出该组织器官的形态和功能，这就是X线透视成像。
图2-3 X线透视的成像过程
2.数字X线成像原理无论是传统X线透视成像还是数字X线透视成像，它们应用的介质均是X线。X线是由伦琴于1895年在一次阴极射线管实验时无意间发现的，广义上讲当高速行进的电子流被物质阻挡发生能量转换时即可产生X线。目前临床应用的X线球管主要由X线球管灯丝、阳极靶面、真空管套等组成（图2-4），真空管内高速行进的电子流撞击钨靶时所产生的X线是一种波长很短的电磁波，具有穿透能力，在穿透过程中会产生一定程度的吸收即衰减，这就是X线成像的基础。
图2-4 X线球管结构图
当X线穿过人体组织时，由于组织的密度、形态、厚度存在一定差异，对X线的吸收衰减不同，透过人体的X线就会存在一定的强度差异形成X线对比，通过X线接收转换装置即可形成图像信息。
在数字X线摄影中应用的X线接收转换装置为平板探测器（flatpaneldetector，FPD），它是将X线影像信息直接转化为数字信号的技术。以直接转换型平板探测器为例，它主要由导电层、电介层、非晶a-Se层、顶层电极、集电矩阵层以及高压电源和输入输出电路组成（图2-5），其中非晶a-Se为光电材料。
图2-5 数字X线摄影平板探测器结构图
FPD是直接将X线光子通过电子转换为数字图像。X线透过人体后有不同程度的衰减，当作用于电子暗盒内的非晶a-Se层时，由于X线的强弱不同，a-Se层光电导体按吸收X线能量的大小产生正负电荷对，顶层电极与集电矩阵间的高电压在a-Se层产生电场，使X线产生的正负电荷分离，正电荷移向集电矩阵储存于电容器内，矩阵电容器所储存的电荷与X线强度成正比。随后扫描控制器扫描电路，读取一个矩阵电容单元的电荷，将电信号转换为数字信号，数字图像数据在系统控制器内储存、处理，*后重建图像在显示器上显示。
（二）直肠透视操作技术
将灌肠筒置于操作台上，受检者取侧卧位，灌肠肛门管用甘油润滑后插入肛门。然后嘱受检者取仰卧位，透视下注入钡剂。在钡剂充盈直肠后即摄取直肠的正、侧位片；俯卧头低足高15°前后正位，显示直肠前壁为主；仰卧前后位，显示直肠后壁为主；仰卧左右前斜位摄影可减少肠*间影像重叠。造影检查时间不宜过长，一般控制在15～20min，否则钡剂中的水分被肠道吸收后可出现龟裂和钡剂絮凝的情况，从而产生伪影，影响小病灶的显示，干扰诊断。检查中应多体位、多角度进行观察，避免肠道间重叠干扰。
1.对比剂配制直肠双对比剂造影应用细而均匀的颗粒钡剂。粗细不均匀的颗粒钡剂因沉淀太快易引起凝聚，影响涂布和造影质量。造影剂配制浓度见表2-1。
表2-1 不同类型造影所需钡剂浓度
2.传统的单对比剂钡灌肠检查造影前准备40%浓度的钡浆800～1000ml，造影时在透视下用灌肠袋经肛管注入钡浆，使直肠及乙状结肠部分充盈。为详细观察直肠情况，可在仰卧左后斜位下，拍摄直肠充盈相点片；再转至侧卧位，摄取包括骶骨、直肠后间隙和全直肠在内的点片。
3.直肠双对比剂钡灌肠检查通常对直肠进行双对比检查，可通过结肠检查来完成。此方法只需要在直肠和乙状结肠中充盈钡剂，可避免盆腔内其他肠道显影及重叠干扰。以15%～20%钡液经肛管灌入直肠内，在受检者仰卧位透视下（可辅以适度加压）摄取点片。检查依靠稀钡的透过作用及轻度的加压，可获得较好的直肠充盈图像。
4.直肠碘水造影检查直肠碘水造影参考结肠碘水造影检查，可用于肠梗阻、肠道手术后疑有肠瘘等，以及不宜使用钡剂造影检查的受检者，以了解梗阻的部位、吻合口的情况等。直肠碘水造影检查经肛管或肠造瘘口注入碘水对比剂。直肠造瘘口碘水造影检查采用30%泛影葡胺100ml左右经肛管或瘘口注入，在透视下观察并摄片（图2-6）。
图2-6
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