直肠肛管区域具有控制粪便排泄的重要功能，由于结构复杂，组织学类型繁多，易发生多种形态异常和功能性的疾病。常见且多发直肠肛管病变包括肛瘘和肛周脓肿、痔疮、肛管直肠肿瘤以及盆底结构和功能异常等，给患者带来痛苦又羞于求医，致使病变迁延不愈。胃肠外科近年有了长足的进步，注重术前影像资料的完整性，要求准确信息以决策手术操作，术式选择，功能保护等。

1　肛门直肠的影像学检查技术

       传统X线的结肠气钡双对比造影能大范围的观察结直肠、肛管的腔内病变，对于肿瘤等病变所致的肠腔狭窄、黏膜的中断能良好的显示，但对于肛门直肠周围的情况以及是否有远处转移都无法观察。MSCT作为一种非创伤性影像检查方法被普遍应用于结直肠癌术前分期，以其快速成像、动态增强方式及丰富的重建方法对肛门直肠病变的诊断具有明显的优势。但其明显的缺陷是软组织对比度差，无法区分直肠管壁及肛管各层结构，无法区分Tis、T1与T2期肿瘤。同时上述检查均具有放射性损伤性的缺点。

       随着MRI技术的不断发展，MRI良好的软组织分辨率对肛门直肠病变的早期发现、早期诊断及疗效评价具有明显的优势。快速成像序列的发展明显减少SE及GRE序列上的呼吸及肠蠕动所致伪影，使得肛直肠周围结构显示更为清晰。2D或3D梯度回波的T1WI速度快，利用多通道采集技术可快速完成整个检查区域内的扫描，主要用于动态增强扫描，从而评价病变特性和播散情况。肛直肠周围脂肪组织较为丰富，脂肪抑制技术增加软组织间的对比度，能清晰显示盆底肌肉及直肠系膜结构，成为肛瘘分型、直肠癌诊断分期的基础^[1]。DWI是目前惟一能够无创性检查活体组织内水分子扩散运动的MR功能成像方法，DWI比单纯T2WI能更容易直观地显示直肠癌病灶^[2]，并弥补了T2WI单纯从形态学的观察来诊断直肠癌的不足，对直肠癌的诊断具有重要价值。常用的MR扫描方位包括检查"靶器官"的横断面和矢状面或（和）冠状面，一般情况下观察前后壁病变采用矢状面，而侧壁病变则采用冠状面（图1）。

       除了上述常用的影像形态学检查方法外，为探讨盆底功能情况、发现直肠肛管部位功能性、器质性病变，可采用X线或MRI排粪造影检查进行动、静态观察，以评价在排便时盆底肌与邻近器官的解剖关系发生的变化。排粪造影X线检查采用适量硫酸钡混悬液行常规钡剂灌肠后，嘱患者侧坐于自制坐便桶上，在胃肠机透视下动态观察。检查前训练患者做好静坐、提肛、力排动作，并及时摄取充盈像和力排后各时相的正侧位黏膜像。MRI检查嘱患者采取仰卧位并模仿坐位，即膝髋屈曲近似截石位，适当抬高患者背部及头部，使动态MRI排粪造影的成像接近生理状态，多采用平衡式稳态自由进动序列(balance fast field echo, B-FFE)动态扫描获得静息、提肛、力排各时相资料，从而对盆底功能进行全面评价。

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图1  直肠肛门的MRI横轴面（A）沿着与肛直肠纵轴垂直方向扫描，冠状面（B）沿肛管纵轴方向扫描
图2  直肠肛管T2WI矢状面（A）清晰显示直肠肛管解剖；T1WI增强扫描肛管冠状面（B），☆为肛提肌，细白箭为肛门内括约肌，粗白箭为肛门外括约肌
图3  排大便困难2年（A），MR排粪造影表现为直肠内套叠、耻骨直肠肌痉挛以及会阴下降；反复肛门疼痛半年患者（B），MR图像表现为盆底及会阴下降综合征。
Fig. 1  The rectoanal MRI abscissa position (A) scanning, along a longitudinal axis of the anorectal vertical direction. The coronal (B) along the anal longitudinal direction of scanning.
Fig. 2  T2WI sagittal (A) clearly show the rectum and anal canal anatomy, the enhanced scanning anal coronal of T1WI (B), ☆ for the levator ani muscle, thin white iarrow for anus sphincter, thick white arrow for the external anal sphincter.
Fig.3  Bowel movements difficult two years (A), MR defecography showed rectal intussusception, the puborectalis muscle spasms, as well as descending perineum, repeated anal pain for six months in patients (B), MR images show pots bottom and descending perineum syndrome.

2　正常肛门直肠的影像解剖

       直肠位于盆腔后部，长约12~15 cm，上于第三骶椎平面接乙状结肠，向下穿盆膈延续为肛管。直肠在矢状面上有2个弯曲，上部的弯曲与骶骨的曲度一致，称为骶曲；下部绕尾骨尖形成凸向前的会阴曲。在冠状面上，从上到下依次凸向右、左、右，但直肠的上下两端处于正中平面上。直肠腔上段较窄，下面扩大成直肠壶腹。肛管的分界有两种描述^[3]：通常所说的肛管指肛缘至齿状线的部分，即解剖肛管；外科肛管指肛缘至肛管直肠环上缘平面，包括齿状线以上约1.5 cm的部分，长约4.0 cm。

       齿状线是直肠和肛管的分界线，线的上、下表层组织、神经、血管，淋巴液回流等都截然不同。齿状线以上为肠系膜下动脉分支的直肠上动脉以及髂内动脉分支的直肠下动脉供血，齿状线以下为阴部内动脉分支的肛管动脉供血；直肠和肛管的静脉与同名动脉伴行，主要来自两组静脉丛，即黏膜下静脉丛和外膜下静脉丛，其中齿状线以上直肠的黏膜下静脉丛又名内痔丛，汇入门静脉系统，齿状线以下的静脉丛又称外痔丛，主要汇入下腔静脉；直肠上静脉至门静脉及其分支均无静脉瓣，不利于痔静脉丛内血液的回流，容易造成局部静脉血管淤血扩张，出现便血，此即静脉曲张学说的解剖基础。齿状线上下的神经支配分别为植物神经以及脊神经，前者无明显痛感，后者疼痛反应敏锐；与肛门直肠功能相关的肌肉包括肛门内外括约肌、肛提肌等（图2），其中肛管直肠环是指由外括约肌浅部、深部及提肛肌的耻骨直肠肌和内括约肌的一部分组成的一围绕肛管的肌肉，主要起括约作用。

       直肠、肛管的结构在超声可以显示，但由于分辨率较低，视野较有限，故应用欠广泛；结肠气钡双对比造影可以显示直肠病变，排粪造影可以动态观察直肠肛管情况；CT对于直肠肛管疾病的诊断应用价值较大，CTA的应用也使其能清晰显示血管，但是对于肛管尤其是肛管周围肌肉结构的显示不如MRI，在盆底疾病诊断的价值不如MRI；而MRI由于软组织分辨率较高，可以清晰显示肛管肌肉结构（图2）。MRI常规SE及GRE扫描序列能清晰地显示出直肠的各层结构：(1)黏膜层，较薄，呈低信号强度；(2)黏膜下层，较厚，呈较高信号强度；（3）肌层，呈低信号强度；(4)肠周脂肪层，呈高信号强度。同时伴随着压脂序列的成熟、发展与应用，抑制直肠周围脂肪层的高信号后，可明显增加直肠与周围组织间的对比度。肛门内外括约肌、肛提肌在T1WI均呈低信号，难以鉴别，而在T2脂肪抑制序列上，由于脂肪组织呈低信号，提高了内外括约肌、肛提肌与周围软组织的组织对比度，使肛管周围解剖显示尤为清晰。T1WI行钆增强扫描后，上述肛管周围肌肉解剖结构显示清晰，如图2B所示。

3　肛门直肠常见病变的影像诊断

3.1　功能性出口梗阻

       肛直肠功能性出口梗阻是指只有在排粪过程中才表现出来的直肠、肛管的一系列功能性异常^[4]，主要包括直肠前膨出（直肠前突，RC）、直肠内脱垂（黏膜脱垂及内套叠）、耻骨直肠肌肥厚综合征(PRS)、盆底腹膜疝、盆底痉挛综合征等病变，而且往往以上各种异常并存。X线或MRI检查方法的排粪造影能显示结肠镜检查不能发现的肛直肠部位的功能性病变，是一种更敏感可靠的诊断方法（图3）。

3.1.1　排粪造影常用的测量标记及诊断标准

       排粪造影常用的测量标记及诊断标准^[5,6]包括：（1）耻尾线（Pubococcygeal line, PCL）耻骨下缘至末节尾骨关节的连线，以作为解剖的标志线。(2)肛门直肠角（ARA），直肠的后缘与肛管的中轴线的交角，主要反应的是耻骨直肠肌活动情况，对诊断盆底痉挛综合征等有较大作用。静息时为98°±13°，力排时为114°±14°。(3)肛门直肠结合点（ARJ），直肠远端变窄处和交界处。(4)肛上距：肛管上部即肛管直肠结合部，肛上距为肛管上部中点至耻尾线的垂直距离，中点在耻尾线以上为负值，中点在耻尾线以下为正值。(5)肛管长度：肛管上部中点至肛门的距离，男性为（39± 5） mm，女性为（34±4） mm。

3.1.2　功能性出口梗阻排粪造影的X线、MRI表现

       RC：RC也称之为直肠膨出，是指直肠壶腹部远端呈囊袋状突出超过6 mm。X线片上直肠前突程度可分为3度，轻度：前突深度为0.6~1.5 cm；中度：前突深度为1.6~3.0 cm；重度：前突深度≥3.0 cm，和或者伴有其他异常。MRI测量直肠前突的大小和程度是看肠壁超过正常预期直肠前壁的深度，为力排像时直肠壁向前呈囊袋突出的程度，同样参照X线诊断标准分级。检查过程中，RC的长度可伴随不同时相发生相应变化，但深度少变。

       直肠内脱垂：包括直肠内套叠和黏膜脱垂，前者是指直肠壁全层下移并突向肛缘方向，当直肠壁套叠向下越过肛门即可诊断为直肠脱垂。直肠内套叠可分为直肠与直肠和直肠与肛内两种。

       PRS：指肛直角变小，肛管变长，钡剂排出很少，且出现"搁架"征。搁架征指由于耻骨直肠肌肥厚导致肛管直肠结合部后上方在静坐、力排时都平直不变或少变如搁板状。

       盆底腹膜疝：直肠子宫陷凹或直肠膀胱陷凹向尾侧并超过阴道上1/3，称之为盆底腹膜疝。腹膜疝内容物可以为液体，也可以为大网膜。如果内容物是小肠管就被称之为小肠疝。如果乙状结肠肠袢下降到腹膜疝内且成为腹膜疝的内容物时则称之为乙状结肠疝。盆底腹膜疝根据疝出的解剖部位不同，又可分为腹膜隔膜疝、腹膜直肠疝、腹膜阴道疝。

       盆底肌痉挛综合征：指盆底肌持续性收缩，不松弛，导致肛直角减小。力排时肛直角不增大甚至缩小，在力排相肛直角后缘有半弧形痉挛压迹。多为功能性，部分合并其他病变。如合并有直肠前突时，常出现"鹅"征。盆底肌痉挛综合征与耻骨直肠肌综合征区别在于前者各相态肛直角有变化，而耻后者肛直角各相态则无变化。

3.2　肛瘘

       肛瘘是肛管与肛周皮肤之间的异常通道，临床较为常见，发病率约为0.01%，常经久不愈及反复发作，尤其是复杂型肛瘘^[7]。复杂型肛瘘的瘘道走行迂曲，合并有支管及肛周脓肿，在手术中常遗漏瘘管及隐匿性脓肿等导致肛瘘复发率增高。影像学检查能清晰显示瘘道的剖关系、脓肿的位置和病变蔓延的范围，全面、准确的评估术前情况，有效降低肛瘘的术后复发率。

       肛周瘘管、窦道造影通过瘘管及窦道内注入适量的对比剂后可直观的显示病变方位、长度、走行方向，但不能显示病变与盆底软组织之间的关系，尤其是与肛门内、外括约肌的关系。MRI以其多方位成像及较高的软组织分辨率，在肛瘘的术前诊断中发挥着重要的作用，已较广泛应用于临床。肛瘘的MRI检查，部分国外学者推荐主要采用冠状面成像^[8]，国内学者的成像主要行冠状面＋横轴面成像。扫描序列多采用自旋回波(SE)序列、快速梯度回波（SPGR）序列、短T1反转恢复（STIR）序列和DWI序列。瘘管在T1WI上表现为低信号，T2WI及STIR上呈高信号表现。脂肪抑制技术将肛管周围脂肪信号抑制后，更能清晰显示病灶。DWI序列上脓肿内的脓液多呈高信号，与肛周肌肉形成明显的对比，提高了瘘管及脓肿的显示率，同时能判断病变的活动与否。T1WI增强扫描能使丰富血管的炎性瘘管边缘强化明显，改善肛周瘘与脓肿的显示。

       对于整个肛瘘的诊断，内、外口的定位是影响肛瘘手术方式选择的主要因素之一。临床根据瘘管与括约肌的关系将肛瘘分为以下5类^[9]：(1)括约肌间肛瘘，约占45%，最为常见，瘘管只穿过内括约肌，外口常只有1个，且距肛缘较近。(2)经括约肌肛瘘，约占30%。瘘管穿过内、外括约肌浅深部之间，外口常多个，并有支管互相沟通，外口距肛缘较远（图4）。(3)括约肌上肛瘘，瘘管向上穿过肛提肌，后向下至坐骨直肠窝并穿透皮肤。常累及肛管直肠环，临床治疗较困难。(4)括约肌外肛瘘，少见。瘘管穿过肛提肌，直接与直肠相通。（5）表浅肛瘘。MRI以其良好的软组织分辨率，显示了瘘道与内、外括约肌的关系，能指导临床分型及手术方式的选择。

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图4  T1WI压脂增强冠状面扫描示经括约肌瘘，瘘管穿过内、外括约肌浅深部之间，外口距肛缘较远
Fig.4  T1WI fat suppression enhanced coronal scan shown by the sphincter fistula, fistula through the inner sphincter superficial, deep between the outer mouth from the anal margin is far.

3.3　痔

       根据2000年痔诊治暂行标准，痔是肛垫病理性肥大、移位及肛周皮下血管丛血流瘀滞形成的团块。肛垫是位于直肠末端的组织垫，由平滑肌纤维、结缔组织及血管丛构成的复合体。其功能是协助肛管括约肌，完善肛门的闭锁，起到水龙头的垫圈作用^[10]。医学所指痔包括内痔、外痔、混合痔3种。(1)内痔：肛垫移位及病理性肥大。包括血管丛扩张、纤维支持结构松弛、断裂。(2)外痔：指血管性外痔，即肛周皮下血管丛扩张，表现为隆起的软团块。（3）混合痔：内痔和相应部位的外痔相融合。

       临床上痔主要依据病史和肛门物理检查、肛管直肠指检和肛门镜检，参照痔的分类和内痔分度做出诊断。影像检查主要协助找出曲张的静脉，尤其是汇入门静脉系统的内痔丛的静脉曲张以及门静脉高压时门体静脉系统扩张分流通道的显示。内痔丛一般回流至肠系膜下静脉，而后经脾静脉汇入门静脉主干，少部分汇入肠系膜上静脉或者直接汇入门静脉。通过CTA或者MRA，可以显示内痔曲张的内痔丛的同时，也可以显示门静脉高压患者相应分支血管曲张以及门体分流通道开放（图5）。

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图5  腹部MRA动脉晚期（A）可见性腺静脉（白箭）及直肠静脉丛（白箭头）。门静脉期（B）可见肠系膜下静脉（白箭）以及直肠静脉丛（黑箭头）
图6  A~E：低位直肠癌MR T2WI压脂矢状面（A）及横断面（D）敏感显示肿瘤，病变呈稍高信号，与灌肠后肠腔内高信号的液体形成较鲜明的对比，但是对于周围解剖结构显示略欠清晰。T1W压脂增强矢状面（B）、T1WI增强冠状位（C）及横断面（E）清楚显示直肠肿瘤病灶及其周围脂肪间隙，有利于判断分期
Fig. 5  late arterial phase (A) can visible gonadal vein (white arrow) and rectal venous plexus (white arrow). Portal venous phase (B) visible inferior mesenteric vein (white arrow) and rectal venous plexus (black arrow).
Fig. 6  A—E: low rectal magnetic resonance image. T2W fat suppression sagittal (A) and transverse (D) sensitive display tumor lesions,were slightly higher signal and with high signal intestine enema liquid to form a sharp contrast, but for the surrounding anatomical structure is displayed Lueqian clear. T1WI fat suppression enhanced sagittal (B), transverse (E) and T1WI enhanced coronal (C) clearly demonstrate the rectal tumor lesion and its surrounding fat space which is conducive to the judgment by installments.

3.4　直肠癌

       直肠癌是常见的恶性肿瘤，过去以西方发达国家多见，但是近年来随着我国经济水平的提高，人民饮食生活习惯的改变，国内结直肠癌发病率不断上升，已成为威胁国人生命的第四大恶性肿瘤。由于过去结直肠癌的诊断多已较晚，5年生存率较低，加之直肠癌不同分期治疗方法有异，故提高直肠癌的早期诊断及对其进行准确分期对于患者治疗方法的选择及预后的判断至关重要。

       目前直肠癌临床可以通过临床病史结合直肠指检初步诊断，而影像诊断主要有X线（主要用结肠气钡双对比造影）、经直肠腔内超声（transrectal ultrasonography, TRUS）、CT以及MRI。

       X线气钡造影过去应用较多，对于肿块型以及浸润型的中晚期病变均能发现，表现为直肠腔内充盈缺损，病变直肠壁僵硬，蠕动减弱甚至消失，直肠肠腔变窄。虽然造影较为直观，但是难以发现早期病变，且不利于评价直肠周围组织结构的情况。TRUS对直肠局部的病变显示较好，能够清楚显示肠壁层次，尤其有利于诊断早期直肠癌，其对于评价肿瘤的浸润深度敏感度较高^[11] ，有助于术前分型及治疗方案的选择。故2011年NCCN直肠癌临床实践指南以及ACR均推荐使用。研究发现，TRUS对各期直肠癌的诊断中，早期癌（pTl）诊断敏感度及特异度最高^[12]。但是由于TRUS视野较为有限，对于直肠癌的N、M分期评价能力有限。

       CT、MRI能够较全面观察直肠乃至整个盆腔、全身的情况，故无论在直肠癌诊断、术前评估、术后复查、复发诊断、疗效评价方面都应用较多。CT以及MRI诊断直肠癌的主要征象均为平扫肠腔内实质性肿块、肠壁局限性增厚及肠腔不对称性狭窄，增强为中度均匀或不均匀强化等。由于MRI对软组织分辨能力优于CT(图6)，故其发现早期病变的能力以及对于直肠病变T分期的判断能力均优于CT。直肠癌向周围组织浸润生长表现为肿瘤与周围组织分界不清，直肠系膜消失，增强后可见病变强化。直肠系膜即指被脏层筋膜所包绕的直肠周围的脂肪、血管、淋巴管形成半圈1.5~2.0 cm厚的结缔组织，直肠原发肿瘤往往首先侵犯、转移至此，是直肠病变的重要解剖基础之一。直肠系膜在第二、三骶椎水平面相对窄薄，大体呈倒三角形，脏层筋膜和壁层筋膜间隙较为疏松；而在第五骶椎水平较为肥厚，呈倒梯形，脏层筋膜及壁层筋膜之间存在明显的组织间隙；在精囊腺水平面，直肠系膜逐渐变得窄薄，呈倒梯形，脏层及壁层筋膜间隙清晰；在前列腺水平面更为窄薄，呈倒三角形，脏层及壁层筋膜间隙致密。所以直肠系膜总体上是一个两头窄薄、中间肥厚呈纺锤形的组织结构。一项国外涉及大宗病例的Meta分析发现，当肿瘤局限于肌层时，TRUS准确率高；但是当肿瘤侵犯直肠系膜时，MRI准确率较高^[13]。CT不是评价肿瘤浸润深度的适宜手段^[14]。

       对于直肠癌N分期的判断，ACR不推荐使用TRUS，推荐CT和MRI，过去仅以淋巴结大小为标准判断淋巴结转移，现在建议结合其影像表现，MRI由于可以显示淋巴结内部信号的变化而优于CT，但是目前对于N分期预测的敏感度、特异度均为中等。Brown等^[15]的研究结果显示，<3 mm淋巴结MR图像显示较为困难，但其转移可能性亦非常低；对于>3 mm的淋巴结，正常或反应性增生的淋巴结的大小与转移淋巴结的大小无明显差异；如果淋巴结的边缘不规则或内部为混杂信号则应怀疑转移的可能，其敏感度为85%，特异度为97%。应用MR对比剂超顺磁性氧化铁(USPIO)增强扫描来判定淋巴结转移，可提高淋巴结转移的诊断准确性，但是由于该对比剂国内未上市且价格较贵，国内目前尚未在临床应用^[16]。此外背景抑制扩散加权成像（DWIBS）的应用，可以在一定程度上提高转移病灶的诊断率，但特异性一般。直肠癌M分期的判断可以使用超声、CT或者MRI，直肠癌转移好发于肝脏，超声多为低回声结节；CT平扫表现为等密度、稍低密度结节，增强后可见环形强化的"牛眼征"表现；MR平扫呈T1WI稍低、等信号，T2WI呈稍高信号，增强后可见边缘环形强化，MRI显示转移灶较CT敏感。

       随着影像学技术的发展，尤其是MRI软件和硬件的不断开发，为影像学医师提供了对肛门直肠病变的早期显示和特异性诊断的研究平台，可以为胃肠外科的发展和肛门直肠疾病患者提供详细的解剖和病理解剖的诊断信息。