©The Author(s) 2003. Published by Baishideng Publishing Group Inc. All rights reserved.
胃肠道肿瘤的影像诊断和介入治疗
程英升, 尚克中
程英升, 尚克中, 上海交通大学附属第六人民医院放射科 上海市 200233
程英升, 男, 1966-12-06生, 安徽省合肥市人, 汉族. 1996年上海第二医科大学影像医学硕士毕业, 2002年上海交通大学生命科学技术学院在读博士, 主治医师. 主要从事消化系统疾病的影像诊断和介入治疗的研究, 兼科教管理工作.
ORCID number: $[AuthorORCIDs]
电话: 021-64368920 传真: 021-64701361
收稿日期: 2003-03-08
修回日期: 2003-03-15
接受日期: 2003-03-29
在线出版日期: 2003-09-15
0 引言
近年来, 随着科学技术的快速发展, 医学影像学的新设备不断出现, 新技术迅速发展, 使胃肠道肿瘤和其他病变的影像诊断进入了一个方法更便捷、图像更清楚、判断更准确的新时期. 胃肠道现代影像学检查从原有的简单图像向数字图像发展, 不断有所突破和创新. 现代主要胃肠道影像检查的手段有: 包括双对比(double contrast, DC)和单对比(single contrast, SC)组成的钡剂造影检查(barium examination, 钡检), 动态录像造影(dynamic videofluoroscopy), 数字胃肠成像系统(digital GI imaging system), 数字减影血管造影(digital subtraction angiogra-phy, DSA), 计算机体层摄影(CT), 仿真内镜CT(CT virtual endoscopy, CTVE or CTE), 磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)、CT或MRI的结肠造影或小肠灌肠造影(CT/MRI colonography /enteroclysis), 超声成像(ultrasonography, US)和内镜超声(endoscopic ultrasonography, EUS), CT或超声导向下的活检, 放射性核素显像(radionuclide imaging)包括单光子发射计算机体层摄影(single photon emisson CT, SPECT)和正电子发射体层摄影(positron emission CT, PET)等, 都是诊断胃肠道肿瘤及其他病变主要的或重要的方法[1-22]. 胃肠道肿瘤介入治疗是近20 a发展起来的一项微创技术, 对肿瘤的术前、术后、复发和姑息治疗具有较大的价值. 根据介入治疗引入途径胃肠道肿瘤介入治疗分经皮、经血管、经管腔介入治疗; 根据监视或引导设备分放射(含普通X线、DSA、CT、MR)介入、内镜介入、超声介入等; 根据治疗方法分灌注术、栓塞术、成形术、灭能术或注射术、射频消融术、激光术、微波术等. 目前多为以上各种方法综合应用, 其中在DSA监视下的以经动脉的胃肠道肿瘤灌注或栓塞术和以X线监视下或内镜引导下的胃肠道恶性梗阻金属内支架扩张术在胃肠道肿瘤介入治疗应用最为广泛.
1 主要影像诊断手段的价值和新进展
1.1 钡检
钡检是诊断胃肠道腔内病变的基本方法. 近20 a发展很快, 低张双对比造影、双对比造影原理、国产钡剂的研制、插管法小肠钡剂灌肠等方面的研究和应用, 大大提高诊断的敏感性和特异性, 通过不断的优化方法、规范操作, 实现钡检由经验型向科学型、传统型向现代型的转变, 使早期、盲区(小肠)得以显示.在各种影像检查方法中, 钡检的历史最长、应用最广, 现代的双对比造影对胃肠道肿瘤的检出率可达98%左右. 钡检现正面临内镜的竞争而逐渐将重点向可评价胃肠道功能异常的胃肠道动态造影以及不需拍片、可作图像后处理且放射剂量较小的数字化成像的方向发展[1-7]. 以双对比为代表的钡检虽能充分显示腔壁特别是黏膜的病变, 但不能直接显示肿瘤侵犯腔壁的深度和进行TNM分期, 所以近年来胃肠道肿瘤影像诊断的报道多将钡检与CT等其他影像手段结合以进行准确的肿瘤手术前分期. 由于双对比影像能清楚显示病变的优势并已被多数医师认同和熟悉, 故近来发表了不少用CT和MRI作胃肠道扫描后再将其图像经三维处理转变为双对比影像研究的报道[18,19].
1.2 CT
CT常用于胃和结肠的诊断, 随着螺旋CT的不断应用和胃肠道造影剂应用的普及, 扩大了CT在胃肠道的应用范围. CT对胃肠道肿瘤治疗前TNM分期和治疗后复发情况的随访极为重要, 已被一些国外医院列为手术前的常规检查.自1994年开始, CT的二维成像和三维成像功能已可应用于代替结肠钡剂灌肠, 作CT结肠造影(CT colonography), 有代替双对比的趋势[16-18]. Lee et al [23]报告的12例结、直肠平滑肌瘤或肉瘤, 作DC检查者仅4例, 其余各例均经CT或MRI明确诊断. 而且, 随着技术的日渐成熟, CT结肠造影有可能被美国"医保"(MediCare)采用为结直肠肿瘤筛查主要方法之一[16,17]. 应当注意, 单用常规CT诊断胃肠道肿瘤无大价值, Peng et al [24]报道一组14例胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤(MALT), CT发现病变者仅30%, 而钡检发现者达88%.
1.3 MRI
较早期的MRI因成像时间很长, 故不适用于经常有移动(自身蠕动并受呼吸动作推动)而致影像模糊的胃肠道器官. 近年来, 出现了脂肪抑制、"快速"(FLASH)等技术, 可在一次屏息(约19 s)中获取14幅分层的图像; 加之MRI具有以不同强度的信号显示不同组织成分的能力、可作矢状、冠状和横断任何平面的成像以及无放射性等优点, 对胃肠道肿瘤的诊断提供了一条有重要价值的新途径. 现已有用 MRI作小肠灌肠检查, 清晰显示小肠肿瘤以及经三维处理形成结肠双对比造影的报道[17,18,21,23].
1.4 DSA
DSA可用于食管癌、胃癌、小肠平滑肌瘤、结肠癌等肿瘤血管造影诊断, DSA对肿瘤血管的观察有独特优越性, 可依据病理血管的范围确定肿瘤的大小、部位, 并决定手术切除范围, 通过观察血管变化来判断介入治疗的效果. DSA虽能提供更多有价值的信息, 同时也会增加患者的危险性.故近年来DSA在胃肠道肿瘤的诊断中逐渐被无或少损伤的胃肠造影、CT、MRI、超声等技术所代替.
1.5 US和EUS
超声在空气中的声阻抗(Z)仅为软组织的±0.003%, 不能形成回声. 因胃肠道腔内常有较多气体, 除非采用某些特殊技术, 不能应用普通US作诊断. 而EUS可清楚显示腔壁的黏膜、肌层、浆膜各层及各层受累的程度和范围, 对肿瘤的T分期和7 cm以内的N分期极有价值[25-30] . 在内镜基础上发展的新技术光聚体层(optical coherence tomography, OCT)可精确显示0.7-0.9 mm深度的黏膜和黏膜下层的细微结构如食管腺、肠绒毛、小血管等, 高频率导管探头(20 MHz or 30 MHz catheter probe)EUS扩大了探察的范围[25]. EUS判断残胃恶性肿瘤的敏感性和特异性分别达72.7%和85.4%, 良性肿瘤分别达80.5% 和100% [26]. Chen et al [28]报告用EUS、经腹US及 CT三种检查方法检查壶腹区肿瘤74例, 在检出率(EUS 97%; US 24%; CT 39%)、T分类 (EUS 72%: US 11%: CT 22%)、淋巴结转移检出 (EUS 47%: US 7%: CT 33%)和显示血管受侵犯 (EUS 100%: US 0%: CT 33%)等方面EUS均属最优, CT次之, US最差; 但EUS不能显示远处转移.
1.6 核医学
核医学诊断近年来在2个方面取得重要进展: 第一, 将功能测定与形态显示结合起来, 如SPECT, PET, 综合核素示踪与CT扫描的优点, 能准确、清晰地显示病变的动态功能图像. 第二, 将抗肿瘤的单克隆抗体用放射核素标记后进行放射免疫显像; 或利用放射免疫生化物质或受体药物. 以追踪脏器组织在分子水平上的异常生化变化或受体缺陷等. 核素检查对胃肠道的原发肿瘤及其转移灶有较高的敏感性和特异性, 但因肿瘤的组织学功能和检查技术不同而有较大差异. 例如, 一组用18F-FDG PET检查的胃和食管癌16例, 全部病例的原发肿瘤(T1、T2)均可显示, 但对转移淋巴结(N1、N2)的显示较差. 小肠淋巴瘤, 有时其他各种影像手段均难发现, 而核素是惟一可以查出的方法. Yasuda et al [31]报告30例59个经全结肠镜检查证实的5-30 mm大小的腺瘤性息肉, PET发现者14个(24%), 但对较大(13 mm以上)并有潜在恶性的腺瘤的检出率则高达90%, 假阳性5.5%, 有实用价值. 利用类癌(carcinoid)具有神经内分泌功能的特性, 可用111铟对胃肠道的此类肿瘤 进行准确的定位和定性[32]. 核医学可以检测肿瘤对化疗药物的回应以预测其疗效. Weber et al [33]报告40例胃食管连接部腺癌用标记的氟脱氧葡萄糖(fluorine-18 fluorodeoxyglucose, 18F-FDG)进行初始化疗后再作FDG PET, 提出将其代谢回应(metabolic response)的35%定为预测药物化疗疗效的转换值(cutoff value), 敏感性和特异性分别达93%和95%; 可据以预测化疗效果, 避免延误手术. 利用肿瘤单克隆抗体的特异性, 可查出黑色素瘤的转移灶, 在报告的一组 17例黑色素瘤中查出15例有转移[34,35]. Lerut et al [36]报道 42例食管和食管胃连接部癌, 将FDG PET检查的结果与CT、EUS二法检查的结果比较, 对显示局域性淋巴结(N1、N2)侵犯的准确性, FDG低于后者(48% vs 69%), 但对远处淋巴结转移则较后者高(86% vs 62%).以上资料均可说明各种影像手段互补作用的重要.
2 导向活检
在CT 或US导引下经皮穿刺, 吸取肿瘤组织进行活检, 可对肿瘤的组织学作出准确的定性诊断, 近来出现了在胃肠道内经EUS导向作胃肠道及其邻近肿瘤的活检或引流的新技术[29,30].
3 临床应用、价格效益比与科学研究
这些影像学检查手段都有各自的优势、限度或不足. 在临床实际工作中, 在患者可能接受的检查次数和检查费用都是相对有限的情况下, 在"医保"办法正在我国普遍实施的今天, 影像医师与临床医师应经常互相沟通, 交换信息和要求, 选择最适合的影像检查方法, 用较少的检查项目和较低廉的检查费用使患者获得比较准确和全面的诊断. 例如, 胃肠道结构性病变如肿瘤等均应作常规钡检, 发现有较大的恶性肿瘤时再作 CT或EUS检查进行分期, 而不应将后者代替钡检或后作钡检.
还应了解, 有些检查手段的限度和不足常是由于设备较陈旧或设备的潜在能力未发挥所致. 通过设备更新、技术改进和科学研究, 可使原来不适宜于某项检查的影像检查手段变为适宜. 例如, 经过新技术改进后的MRI已可对胃肠道病变作出很有价值的诊断. 在新技术研究过程中, 常需要用多种影像检查手段对同一病变进行多次比较性的检查, 否则就没有技术的发展. 本文引用的文献多数都是多种影像检查结果的比较.
将多种现代影像设备如透视-超声(fluoro-US)、透视-CT( fluoro-CT)、透视-磁共振(fluoro-MR )、CT血管造影 (CT -angiography)等置于同一房室之内, 可在较短的一段时间内进行透视、摄影、造影、穿刺活检等检查, 根据某种影像检查的发现, 随即采用下一个必要的检查, 称这种连续、紧凑、有序、高效的影像检查为集成影像检查(integration imaging modalities), 可互相补充, 密切衔接, 显著减少检查时间、避免重复检查, 明显提高影像诊断的协同性效果[1,19].
4 介入治疗
胃肠道肿瘤的血管内介入治疗主要以经导管动脉药物灌注术(transcatheter arterial infusion, TAI)和经导管动脉栓塞术(transcatheter arterial embolization, TAE). TAI是通过导管经动脉注入各种不同的药物到病变的组织或器官, 以达到疗效高而副作用轻的治疗效果. TAI的基本方法为经动脉内插管直接至靶动脉, 再以等量或少于静脉给药的药物剂量进行动脉内灌注, 就能使靶器官药物浓度提高和延长药物与病变的接触时间, 而外周血药浓度并不明显增加, 从而达到提高疗效和减少副作用的目的. TAE是指将某种固体或液体栓塞物质通过导管选择性有控制地注入到某一病变或器官的供应血管内, 使之发生闭塞, 中断血供, 以达到预定治疗目的的一项技术. TAI和TAE主要在放射设备引导下完成. TAE和TAE已应用近20 a, 在胃肠道肿瘤的介入治疗中, 他们可以单独应用, 也可联合应用. 对胃肠道肿瘤患者, 手术前行TAI或TAE, 可使巨大肿瘤缩小, 方便手术; 减少肿瘤出血; 降低手术前或手术中肿瘤转移发生几率. 手术后行TAI或TAE, 可减少或降低肿瘤复发率. 对失去手术机会的患者, 可提高治疗效果、改善生活质量和延长生存期, 具有重大意义. 近几年经血管灌注术或栓塞术的主要技术改进有超选择血管插管术、高温生理盐水灌注术、经皮血管内导管药盒系统植入术.
腔道狭窄或梗阻成形术是指通过人体天然生理通道通过球囊或支架等扩张器材完成狭窄或梗阻的腔道再通恢复生理功能的技术. 腔道狭窄或梗阻成形术主要在放射设备或内镜引导下完成. 球囊扩张术主要用于良性腔道狭窄的治疗; 支架扩张术既可用于恶性腔道狭窄的治疗, 也可用于良性腔道狭窄的治疗. 胃肠道肿瘤的梗阻主要是恶性狭窄, 对他的治疗主要使用金属内支架扩张术. 腔道成形术作为微创介入医学领域的一项高新技术, 因其具有创伤小、并发症少、疗效显著而持久等特点, 在国内外已得到广泛应用和迅猛发展, 并显示了广阔的应用前景.
4.3 经皮或经腔的肿瘤灭能术或注射术[
37,
66]
肿瘤灭能术或注射术是将能够使肿瘤蛋白变性的物质直接注入到肿瘤组织内, 使肿瘤细胞坏死, 以达到局部治疗的方法. 肿瘤灭能术或注射术主要在超声、内镜和CT引导下完成. 灭能术主要使用的物质是无水乙醇和醋酸; 注射术使用的物质较多, 有无水乙醇、醋酸、抗癌药物、热水或热盐水、放射性核素、免疫制剂或治疗基因等.
肿瘤消融术主要有经皮射频间质热消融术(percutaneous radio-frequency intestitial thermal ablation, RITA)和经皮冷冻消融术(percutaneous cryoablation, PCA). RITA为采用超声、CT或X线导引下经皮穿刺途径, 将一与特高频辐射源相连接的辐射器内导体通过穿刺针深入瘤体中, 根据肿瘤大小选用相应的输出功率和频率, 将特高频电磁场导入至肿瘤内施行辐射. 由于射频电磁波的热效应(90 °C)和非热效应可使肿瘤组织发生凝固坏死和血管闭塞, 达到杀伤瘤细胞的目的. PCA是利用深度冷冻治疗机内压缩的液氮, 经输送泵进入留在瘤体深部的冷冻头, 使局部瘤灶达到极低温度(-196 °C), 从而使冷冻区域内肿瘤细胞和正常细胞发生不可逆的凝固性坏死, 达到杀伤瘤细胞的作用, 同时可使机体免疫机制增强.
经皮微波高温治疗(percutaneous microwave hyperthermia therapy, PMHT)为超声或内镜引导下采用经皮或经腔穿刺途径, 通过穿刺针置入一与微波组织凝固器相连接的微波电极针于瘤体中, 根据肿瘤大小选择相应的功率和发射时间发射微波进行治疗. 在微波作用下, 瘤内组织不断升温而致瘤细胞凝固坏死, 周围正常组织不受到影响. 经皮激光热疗(percutaneous laser-induced thermotherapy, LITT)是在超声、CT和MR导引下经皮或经腔将激光光能转变为热能作用于肿瘤局部, 瘤组织在热能(42-45 °C)作用下, 生物膜的功能和状态发生改变, 溶酶体活性被激活, DNA、RNA和蛋白质合成受到抑制, 而热休克蛋白合成增加, 从而起到选择性杀伤瘤细胞的作用, 正常细胞不受到损伤.
电化学治疗(electrochemical treatment, ET)是利用单相直流电使血管-间质电路(一种特异性连接血流和间质组织液的电路)系统成为非生理性的激活, 使局部组织结构发生特异化学反应, 可造成肿瘤生存不利条件, 致使肿瘤组织产生多种病理效应, 细胞核固缩、细胞膜崩溃、线粒体消失、核蛋白凝固坏死. ET主要在内镜引导下治疗食管癌和直肠癌, 而较少用于胃癌或肠癌, 主要是ET的作用是在几个小时内即将肿瘤溶解坏死, 因此有可能并发胃肠道穿孔.
