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临床确诊结直肠癌的“金标准”包括内窥镜、直肠镜或肛门指诊并取活检行病理学诊断，这些诊断措施都只显示腔内的病变，尽管可以对结直肠癌做出诊断，但无法观察病变腔外情况，包括肿瘤真实大小、与周围解剖脏器的关系及周围淋巴结转移情况等，使得临床医师不得不求助于影像学检查。
结直肠癌(CRC)的治疗方式主要包括新辅助放化疗、手术及术后治疗(必要情况下)等综合性治疗方案，从一定程度上说，手术切除原发肿瘤是结直肠癌患者能够获得长期无瘤生存机会的最佳方式，也是外科医生毕生的追求,因而术前评估患者情况对结直肠癌准确的定位与分期、进而制定出合理的治疗方案，更好地把握围手术期治疗机会及指导临床医生选取正确的治疗方案及评估术后具有至关重要性，从而避免非必要的“开关手术”及非R0切除。而多层螺旋CT（MSCT）、磁共振成像(magneticresonanceimaging，MRI)、PET/CT等成像技术较其他的临床诊断方法有更多的优势，它们不仅能提供重要的初步诊断信息，还能为疾病的进一步处理，随访以及潜在并发症的检测提供有力支持。
（一）结肠癌术前影像学评估
MSCT在结直肠癌的诊断之中，可以对肿瘤部位、大小及形态进行判断，主要表现为肠壁局部不规则环周或偏心性增厚、肠腔狭窄,肠腔内息肉状或菜花状肿块,其内可见坏死区和钙化区以及肠壁增厚和肿块异常化。
我们都知道，结肠的肠壁上分为四层，即黏膜层、黏膜下层、肌层和浆膜层，而正常结直肠肠壁在MSCT分为三层结构:黏膜层、黏膜下层、浆肌层，部分肠壁在MSCT上甚至表现为单层结构。如果在肿瘤病变初期，黏膜下层尚未发生水肿，此时MSCT上对肿瘤浸润至黏膜下层或肌层判断不清，而早期结肠癌仅仅局限在黏膜层或黏膜下层，甚至并未形成典型的肿块，故MSCT可能无法辨别无结肠黏膜增厚的T1期病变，因此早期结肠癌CT术前分期准确性的较低。而且早期结肠癌临床症状极度不典型，国人很少主动筛查。
而突破固有肌层（T2）结直肠癌可能会影响周围脂肪间隙形态、密度、肠壁外缘的光滑程度及直肠壁的厚度，MSCT可以作为进行术前T分期的有效依据，加上结直肠肠周围有丰富的脂肪组织，与肠壁及肿瘤组织形成明显对比，通过阅片观察肠管周围脂肪间隙是否清晰，可较准确的鉴别T1-T2和T3期，而鉴别T3和T4期的关键则是看肠管与周围脏器间隙是否消失。
MSCT及MRI检查均都能直观显示结直肠肿瘤位置、范围及周围浸润情况及远处转移情况。MRI检查费用昂贵并检查时间长，检查前肠道的准备要求更加严格；而MSCT诊断结肠癌中具有较多的优势，如可以对结肠癌进行分类；分辨率高、操作简单、准确率高、无创等特点；可对病灶实施断层扫描，清晰显现断层面的解剖结构；可对患者进行冠状面、矢状面和三位立体图像进行重建，病灶显示清晰，明确患者疾病严重程度。比较多的研究认为增强CT应用于结肠癌cTNM分期的准确率为80%～98%，同时考虑到其经济性、可操作性及可及性，对于大部分结肠癌而言，增强CT对结肠癌术前分期也不失为目前通用且常规检查方法，所以CSCO结直肠癌指南将其作为结肠癌术前分期的I级推荐。当然因其对肠壁无法准确进行分层，同时炎性反应在结、直肠癌肿瘤外缘区域发生率是25%，所以T1-T2期肿瘤被高估原因，可能与肿瘤周围的反应性增生造成肿瘤外侵的假象有关。
T3期肿瘤被低估的原因可能是CT的软组织分辨率不足造成的。因此鉴别T1、T2及T3期肿瘤仍有一定的局限性也限制了MSCT在早期结肠癌术前T分期当中的应用，故有条件者可以选择MRI，这亦是CSCO结直肠癌指南结肠癌术前分期的II级推荐。
（二）直肠癌的术前影像学评估
相比较结肠癌，直肠癌影像学评估比较复杂、仔细。
1.直肠癌常见的影像学检查方法:
1.1、经直肠内超声：直肠内超声(endorectalultrasound，ERUS)对T1期直肠癌评价最准确，敏感度可达%，通过准确区分肿瘤是否侵犯黏膜下层而决定患者的手术方式（cT1a病变是内镜治疗的良好适应证，浅表黏膜下层结直肠癌行内镜切除与手术切除相比长期预后相当），ERUS能准确评估肛管括约肌的完整性，但受人为影响大，不能评价高位直肠癌与淋巴结、转移灶，对于缩窄性直肠癌，超声不能通过。
1.2、MSCT：对直肠癌评估比较全面，大多数情况下，CT是作为直肠癌远处转移最首选的检查方法，尤其是考虑肿瘤肺转移的时候，其能清楚显示胸腹腔脏器有无转移、腹腔种植及远处淋巴结转移。但当CT遇到不确定病变—尤其是肝脏病变（特别是1cm的病变，肝转移癌倾向于具有较低的ADC值）时则优选MRI，CT的另一的缺点在于对直肠癌T分期及软组织侵犯评价能力非常有限。
1.3、MRI：公认的直肠癌一线检查方法，对软组织分辨率高，相比较CT，MRI可根据信号强度的不同而清晰显示直肠壁各层。在肿瘤定位、决定切除范围、环周切缘（circumferentialresectionmargin，CRM）情况及判断肿瘤与腹膜反折的关系方面，具有较高的准确度，特别是对肿瘤周围组织侵犯如：直肠系膜筋膜（mesorectalfascia，MRF）、覆膜反折、骶前筋膜及直肠壁外血管侵犯（extramuralvascularinvasion，EMVI））评价准确。郭艳娜等对比分析MRI与CT在直肠癌术前分期中的价值，结果显示，MRI术前T分期的准确率显著高于CT（96.4%VS89.3%,P0.05）。因此MRI在直肠癌T分期方面显得更有优势，同时因为直肠癌较结肠癌预后差，故MRI检查能使直肠癌患者获益更多。
NCCN直肠癌临床实践指南.V6（下图）强烈推荐T1-2，N0期直肠癌的诊断应建立在直肠腔内超声或MRI的基础上，T3-T4期直肠癌术前应行MRI评估环周切缘（CRM）和直肠壁外血管侵犯。
下图显示了如何使用MRI来通过MDT指导治疗的示例
年《自然》子刊《肠胃病学和肝脏病学》发表文章指出：随着直肠癌治疗变得更加精确，高分辨率成像技术有助于识别重要的肿瘤特征，过去十年中将MRI纳入直肠癌评估之后，越来越多地通过MRI提供与肿瘤有关的预测和预后信息来决定治疗策略已成为直肠癌患者诊疗的标准途径。
相关研究显示，T1～2期患者接受根治性手术后，肿瘤复发率较低，可以有效延长生存期，而T3～4期患者则无法直接从手术获益，需行术前辅助放化疗，提高手术切除与根治率。术前准确分期对直肠癌治疗方案选择显得尤为重要。
MRI在对早期结直肠癌诊断中最大的问题在于对T2期肿瘤的过度分期。大多数直肠癌为T2和T3期,MRI分期中的主要问题是鉴别T2期和临界T3期。以往研究显示,T3期的确定标准是肿瘤信号穿透肌层,肌层与周围脂肪间分界面消失，比较可靠的征象是肿瘤结节状突入肠周脂肪,因为直肠癌周围局部纤维化或炎症、感染和血管病变可以造成肠壁及其周围结构产生类似肿瘤浸润的征象,而纤维化引起的直肠周围脂肪组织毛刺征，与T3期肿瘤纤维化组织中存在的肿瘤细胞在MRI图像上极难辨别。故病变肠管周围针刺状或细条状异常索条信号影不能作为肿瘤肠外侵犯的依据，同时这也是MRI在对早期结直肠癌诊断中对T2期肿瘤的过度分期最大的问题。
直肠周围“绳索征”。图A有肿瘤周围侵犯；图B肿瘤被限制在肠壁，即T2期肿瘤。其周围的绳索征是一种促结缔组织增生性反应。
直肠系膜肿瘤侵犯还是促结缔组织增生反应，二者的鉴别困难，而且是造成高估的主要原因。然而，为了防止低估，如若存在绳索征，则被推荐用于T3期肿瘤的分期。这里的两例肿瘤具有相似的MRI表现。
下图年欧洲胃肠道和腹部放射学学会（ESGAR）共识会议中关于MRI应用于直肠癌（非同步放化疗治疗后）的最新报告模板：
因结肠癌与直肠癌的主要治疗方案及预后不同，故直肠的定义直接影响到直乙交接处恶性肿瘤的过度治疗或治疗不足，较为可惜的是至目前为止仍无统一的直肠定义：不同的临床研究和治疗指南对直肠的定义不统一：教科书-解剖学：骶3水平以下为直肠，而外科学（第八版、陈孝平等主编）：平骶骨岬处上接乙状结肠，至尾骨平面穿过盆膈与肛管相连。或以肠镜确定直肠长度，规定9~16cm不等。
日本大肠癌研究会（JapaneseSocietyforCanceroftheColonandRectum，JSCCR）第9版规约将直肠分为直肠乙状部（RS：从骶骨岬至第二骶椎下缘的高度）、直肠上段（Ra：第二骶椎下缘至腹膜反折部）、直肠下段（Rb：腹膜反折部至耻骨直肠肌附着部上缘）、外科肛管（P：耻骨直肠肌附着部上缘至肛缘的管状部分）。
CSCO结直肠癌指南（版）亦依据NCCN直肠癌指南年V2版(见上图)而更新了直肠的定义：MRI正中矢状位骶骨岬与耻骨联合上缘连线以下为直肠。GinaBrown提出基于MRI影像的直肠系膜与结肠系膜交界的解剖学定义“sigmoidtake-off”，可使肿瘤定位更加准确。正确的直肠定义可以避免乙状结肠癌过度治疗或者直肠癌治疗不足，也可以避免在临床研究中错误地纳入乙状结肠癌病人而混淆直肠癌研究的结果。
2.直肠癌MRI评估
直肠癌MRI检查目的：1.确定TME手术是否可行，对于低位直肠癌为临床详述肿瘤是否侵犯括约肌－是否适合括约肌保留（sphincter-sparing）手术治疗。；2.TNM分期：判断肿瘤是否是晚期，对其先施行放、化疗治疗而后再施行TME。影响直肠癌诊疗的重要结构有：肠壁分层（T）、直肠系膜及系膜血管情况（EMVI）、直肠系膜筋膜（MRF）、腹膜返折（中段、上段直肠）、肛提肌（耻骨直肠肌、肛管外括约肌），下段直肠癌因特殊的解剖，有其特殊性，比如更容易侵犯MRF、肛提肌，更大的手术难度及更高的局部复发率。Stephanie等认为，MRI从“DISTANCE”这几个方面来评估MRI在直肠癌患者诊疗计划中的应用。其中DIS：位置，指从肿瘤下缘至肛缘（括约肌间沟）的距离：上、中、下段；T代表T分期；A代表肛管复合体；N代表淋巴结分期；C代表环周切缘；E代表壁外脉管侵犯，另外也需要评估腹膜返折。
2.1、DIS：肿瘤的定位
肿瘤定位是直肠癌术前评估的第一步，肿瘤－--肛缘距离以及肿瘤与腹膜返折的关系决定外科手术方案的选择。冠状位MRI可客观地反映该段的距离。虽然肠镜是确诊肿瘤及主要的定位方法，但不能直接评价肿瘤与腹膜返折的关系，而且部分患者因肠腔狭窄等原因不能完成此检查。通常的定位较常用指标有腹膜反折、耻骨直肠肌等。而依据影像学测量方法则显得更标准、更客观准确：画出肛缘的连线，测量肿瘤下缘与此线的折线距离之和（见下图）。
低位直肠癌直肠肛管角上0-5cm的直肠末端
中位直肠癌直肠肛管角上5-10cm的直肠末端
高位直肠癌直肠肛管角上10-15cm的直肠末端
低位直肠癌局部复发率较高。直肠系膜远端的脂肪逐渐变细意味着低位直肠癌更容易侵入MRF及盆壁与周围的结构，外科手术根治肿瘤将会更难。
低位直肠癌强调肿瘤与耻骨直肠肌的相互关系：肿瘤与耻骨直肠肌相对关系，肿瘤与肛管复合体肌肉，肿瘤与前方器官等，低位直肠癌与中位直肠癌相比风险度提高。
低位直肠癌，肿瘤侵犯内括约肌及内括约肌间隙。右侧内括约肌间隙内的纵行的肌层得以显示（箭）。
对于高位直肠癌需