直肠起自第3骶椎上缘，上连乙状结肠，下接肛管。我国直肠癌发病率有上升趋势，中青年患者比例增加。术前影像分期与选择手术方式、是否应给予术前放化疗以及评估预后有关。经直肠超声检查（TRUS）和盆腔MRI在术前局部分期中具有较高的准确性。MRI检查前肠道可无特别准备。首先采集矢状面T2WI，显示直肠和肿瘤轮廓（图99）。而后，获取垂直于肿瘤长轴的高分辨力轴面T2WI（3 mm薄层，16 cm小视野，512× 512高矩阵），显示肿瘤与固有肌层（muscularis propria）和直肠周围筋膜（mesorectal fascia，perirectal fascia）的关系（图100）。冠状面T2WI可以直观显示肿瘤与周围筋膜、盆腔侧壁、肛管及盆底的关系。盆腔常规轴面T1WI、T2WI和DWI可以全面评估盆腔解剖及病变范围，发现更远部位的肿大淋巴结。最后，通过T1WI动态增强扫描，了解肿瘤血供情况。
高场MRI能显示肿瘤与固有肌层、直肠系膜（mesorectum，mesorectal fat）和周围筋膜的关系。如果MRI提示该筋膜受累，或肿瘤距离筋膜＜1 mm，应进行术前放疗和（或）化疗，以改善病人预后；如果该筋膜未受累，或肿瘤距离筋膜＞5 mm，外科切除即可。直肠癌TNM分期原则：T1，肿瘤累及黏膜下层（submucosa）；T2，肿瘤累及固有肌层；T3，肿瘤穿越固有肌层；T4，肿瘤侵犯邻近的器官与肌肉，或抵达腹膜表面；N0，无淋巴结受累；N1，直肠周围或结肠淋巴结受累≤3个；N2，淋巴结受累≥4个；M0，无远处转移；M1，有远处转移。
在T2WI，直肠壁的黏膜肌层表现为肠壁内侧的细线样低信号，其外侧是较厚的黏膜下层高信号，固有肌层构成肠壁外围的环状低信号带。固有肌层之外包绕着脂肪组织囊，即直肠系膜（T1WI和T2WI呈高信号，内有流空血管）。直肠周围筋膜表现为包裹直肠及其系膜的薄层低信号。该筋膜外侧为直肠旁结缔组织。直肠癌表现为基于上皮的肠壁增厚，肿物的信号强度在T2WI稍高于固有肌层。当固有肌层的外侧面保持完整时，肿瘤≤T2期（图101）；当肿物突破肌层的低信号带，进入高信号的系膜区，即在直肠周围脂肪内出现与肠壁肿物相连，且与肿物信号一致的索条或小结节时，可诊断T3期（图102）。MRI能清楚显示T3期肿瘤的深度和T4期肿瘤的程度（图103）。
判断直肠癌周围的局部淋巴结是否受累，通常以淋巴结短径≥10 mm作为转移标准，但因为存在假阴性和假阳性结果，诊断准确性较低。DWI反映组织中水分子弥散能力的改变，能够早期发现（较小的）淋巴结转移。应用淋巴结特异性对比剂（如USPIO），也可判定正常大小的淋巴结有无转移。
图99 直肠轴面扫描定位示意图
图示盆腔正中矢状面FSE T2WI。直肠癌轴面扫描时，图中虚线定位不正确，实线定位正确
图100 正常直肠系膜与筋膜MRI表现
A．男性，34岁。轴面FSE T2WI；B．男性，43岁。轴面FSE T1WI。直肠壁固有肌层表现为肠壁最外层的低信号带（箭头），直肠系膜脂肪（＊）被薄层筋膜包绕，后者呈细线状低信号（箭）
图101 直肠癌T2期MRI表现
男性，84岁。直肠黏液腺癌。主诉间断便血4年，大便习惯改变1个月。生理盐水灌肠后MRI检查。A．轴面FSE T2WI；B．FSE T1WI；C．DWI；D．增强扫描FS T1WI。肠壁肿物向肠腔内隆起（箭），肿物未越过固有肌层。直肠系膜脂肪组织中可见数条血管信号，结构清晰
图102 直肠癌T3期MRI表现
男性，87岁。直肠溃疡型中分化腺癌。A．轴面FSE T2WI；B．增强扫描FS T1WI。直肠壁环形增厚，右侧壁溃疡呈长T2、长T1信号，肠壁肿物于左后方突破固有肌层，侵入直肠系膜脂肪并形成结节（箭），但未达直肠周围筋膜
图103 直肠癌T4期MRI表现
女性，83岁。间断大便带血伴形状改变2个月。轴面FSE T2WI。肠壁肿物（箭头）自右前方穿越直肠系膜和周围筋膜，挤压宫颈后壁（箭）。本例术中见肿物侵透肠壁肌层，在脂肪内生长且形成肿块，浸润宫颈。术后病理诊断：溃疡型中分化腺癌
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