核磁共振成像引導經皮穿刺活檢的臨床應用

核磁共振成像引導經皮穿刺活檢的臨床應用

杜大新，王蘭朋，張全剛，孫京濤，吳立華

作者單位： 065000廊坊市人民醫院胸心外科(杜大新、王蘭朋、孫京濤)，磁共振介入診療科(張全剛、吳立華)

【摘要】目的評價磁共振(MR)導引穿刺的可行性，以及相對于其他影像導引方式的優勢。方法選取不同部位需穿刺活檢的患者53例，其中男31例，女22例，年齡17~82歲，中位年齡48.3歲；肺部占位18例，椎體占位4例(胸椎1例，腰椎3例)，肝臟占位13例，腎臟占位7例，盆腔占位11例(子宮直腸之間占位1例，精囊腺占位1例，前列腺9例)。采用光學導引設備與磁共振成像結合，對體內腫物進行穿刺活檢。結果53例患者在MR引導下順利完成了穿刺活檢，分別為肺臟、椎體、肝臟、腎臟及盆腔腫物。穿刺均一次成功，手術全部在局部麻醉下完成，術中患者耐受性良好，MR引導的穿刺活檢均獲得了足夠標本，且無明顯并發癥發生。結論MR具有較高軟組織分辨率，可任意方位斷層成像，可從多個角度引導穿刺，MR無電離輻射，故穿刺活檢成功率高，風險更低。

【關鍵詞】核磁共振引導；經皮穿刺活檢；腫瘤介入

DOI【】10.3969 / j.issn.1671-6450.2015.08.021

收稿日期：(2015-4-23)

The clinical application of magnetic resonance imaging guided percutaneous biopsyDUDaxin*,WANGLanpeng,ZHANGQuangang,SUNJingtao,WULihua.*DepartmentofThoracicSurgery,LangfangPeople'sHospital,Langfang065000,China

Abstract【】ObjectiveTo evaluate the feasibility of magnetic resonance (MR) guided biopsy, and to evaluate the advantages of it. Methods53 patients with biopsy were enrolled, among these patients, 31 male, 22 female, age range from 17 to 82 years old, median age was 48.3 years; pulmonary lesion of 18 cases, vertebral lesions of 4 cases (1 case of thoracic, and 3 cases of lumbar spine), hepatic lesions of 13 cases, renal space lesion of 7 cases, pelvic lesion of 11 cases (uterine rectum space of 1 case, seminal vesicle lesion of 1 case, prostate of 9 cases). Using optical guidance equipment and magnetic resonance imaging to complete the needle biopsy.Results53 patients received successfully MR guided biopsy,identified as lung, vertebral body, liver, kidney and pelvic tumor respectively. All patients were well tolerated, and no complications occurred.ConclusionMR has high soft tissue resolution and no ionizing radiation, arbitrary slice imaging and puncture from multiple directions, so biopsy success rate is high and risk is low.

Keywords【】MR guided;Percutaneous biopsy;Tumor intervention

在臨床工作中，為確定體內占位是否為腫瘤，以及進一步明確其病理分型，需要取得活體組織標本進行病理學檢查，根據病理分型來選擇合適的化療方案，而且可在治療過程中再次穿刺，來觀察治療引起的細胞組織學變化[1]。經皮穿刺活檢因為創傷小、可靠、成本低而成為活檢的主要方式之一，CT 及B型超聲導引的穿刺活檢應用廣泛[2，3]，尤其是CT引導下的穿刺活檢，在胸部腫瘤等疾病中得到了廣泛的應用[4~7]。近年來，MR導引的穿刺技術開始在我國臨床應用，該技術在國外應用較早，20世紀80年代Mueller等[8]在對患者進行穿刺活檢時首次利用了磁共振成像進行了導引，此后該技術迅速得到發展，在10余年后，MR導引的介入診治技術有了里程碑式突破，各種可以在磁共振下應用的器材設備被開發出來，同時為了適應手術的快節奏，加快磁共振掃描速度，一些適應MR介入快速成像序列也應運而生，從而MR導引的手術也變得便利與快捷。現將我院在MR引導下對身體特殊部位的一些穿刺活檢技術，報道如下。

1資料與方法

1.1臨床資料53例患者，男31例，女22例，年齡17~82歲，中位年齡48.3歲；肺部占位18例，椎體占位4例(胸椎1例，腰椎3例)，肝臟占位13例，腎臟占位7例，盆腔占位11例(子宮直腸之間占位1例，精囊腺占位1例，前列腺9例)。

1.2設備及器械掃描設備采用新奧博為0.3T開放式磁共振，水平開放磁體，可于兩側進行穿刺操作。我們采用光學導引與MR圖像結合的方式完成穿刺，導航相機采用加拿大NDI的Polaris Hybrid Position Sensor光學導航系統(光學導引的無框架立體定向系統)，穿刺針固定在有4個熒光小球的持針板上(4個小球位于同一水平面)，導航相機可實時跟蹤熒光小球(即實時跟蹤穿刺針位置)，并可以小球所在平面為基準，行任意角度的斷層掃描，于MR圖像上確定占位的位置和穿刺需到達的靶位，在MR圖像及導航系統的導引下，對靶位進行穿刺。在導航相機的跟蹤下，穿刺過程有實時的模擬導引線指導穿刺路徑及方向，穿刺針采用了磁兼容的鈦穿刺針，可以隨時掃描驗證實際針的位置。若穿刺過程中患者發生了身體移動，可重新掃描圖像，系統自動確定病灶的新位置并提供實時導引。

1.3穿刺方法

1.3.1肺部占位： 18例患者均在CT引導下穿刺風險較大或無法進行穿刺者，其中5例占位靠近肺葉間裂，6例位于肩胛骨前，5例直徑<2 cm，2例靠近心臟或肺門。靠近肺葉間裂的占位，因CT只能行普通橫軸位掃描，故在CT導引下避開葉間裂有時較困難，此時利用MR可任意層面斷層成像的優勢，可在以穿刺針為中心的任意層面斷層掃描，進行圖像引導，尋找出避開葉間裂的穿刺路徑，穿刺均順利完成。6例被肩胛骨阻擋的肺部占位，若在CT引導下行前胸或側胸穿刺，則可能因經過肺組織過多，或經過葉間裂而發生嚴重氣胸，我們利用MR多角度成像進行掃描，確定合適穿刺路徑，自肩胛骨下方斜向上方進針進行穿刺。在5例直徑<2 cm的占位中，使用SPGR序列進行圖像掃描引導，清楚勾勒出占位與周圍正常組織的界限，通過這種增加占位組織與周圍組織對比度的方式，均穿刺成功，且其中1例直徑僅為1 cm。靠近大血管的2例病例，1例占位位于肺門，1例貼近心臟，術中我們采用了FSE序列進行圖像掃描引導，在這個序列圖像中血管以低信號方式突出顯示，在穿刺過程中將其避開，均穿刺成功(圖1見封3)。

1.3.2椎體占位： 在椎體占位穿刺活檢中，我們使用SPGR序列和SSFP序列進行MR掃描，清楚地顯示椎管結構、神經根、胸膜腹膜邊界及椎體前腔靜脈及主動脈，避免損傷這些結構，我們進行了1例胸椎及3例腰椎的穿刺活檢，術前應用局部麻醉聯合靜脈鎮痛藥(因骨組織穿刺疼痛發生率較其他組織穿刺為高，且疼痛劇烈，故一般加用靜脈鎮痛)，利用骨穿刺活檢鉆，均獲得成功。椎體穿刺一般采取側后方進針，在橫突附近進入，注意避開神經根走行區域，若為胸椎則注意胸膜，腰椎風險相對較小，若病灶侵蝕向后方，也可以選擇椎體后方入路。

1.3.3肝臟占位： 6例占位在肝門附近，CT增強掃描占位周邊大血管毗鄰關系復雜(肝內門靜脈分支，肝靜脈屬支等)，在CT橫軸位病灶前方、側方及后方均有血管阻擋，無法完成穿刺。更改為MR引導后，先以FSE序列掃描，清晰顯示病灶及周圍大血管，再以導航設備引導，多角度斷層成像，成功找到可避開大血管的穿刺路徑，穿刺成功。另外7例均為較小病灶，最大直徑1.8 cm，最小直徑只有0.8 cm，B型超聲下顯示不清，CT需注射靜脈對比劑才顯示占位邊界，在MR引導下，我們采用SPGR序列中的高速掃描序列，最大限度去除了呼吸偽影影響，病灶顯影清晰，穿刺均成功。其中1例肝臟靠近膈頂部占位，腫物位于肝臟右葉，直徑約1.5 cm，無法進行CT及超聲引導下穿刺，在MR引導下，尋找出與身體縱軸成角度的穿刺路徑，避開了膈肌及肋膈角，避免了穿刺損傷胸膜引發氣胸、血胸及膈肌穿孔破裂等并發癥(圖2見封3)。

1.3.4腎臟占位： 非MR導引的腎臟占位穿刺面臨諸多難點，如占位靠近腎門，穿刺易損傷腎門血管及腎盂，造成腹腔出血及尿瘺等，右腎腹側占位可被肝下部遮擋，左腎上級占位可被胰尾、胃及脾下緣遮擋。在MR圖像引導下，SE、FSE及SPGR序列可清晰顯示腎門結構，并可分辨占位與腎盂的分界及毗鄰關系，使穿刺腎門區占位的風險大大降低。被其他臟器遮擋的占位，利用了以穿刺針為中心特殊角度的斷層成像，避開肝、脾等臟器，尋找安全穿刺路徑，穿刺與身體縱軸成銳角。7例在B型超聲及CT下難于完成的腎臟占位穿刺，在MR引導下順利完成，均無并發癥發生。

1.3.5盆腔占位： 盆腔包括了部分生殖系統、泌尿系統、消化系統，毗鄰關系較復雜，周圍有髂骨及骶骨等骨性結構遮擋，成為穿刺難點。通過陰道、肛門等先天腔道穿刺活檢，既有引起盆腔感染的風險，且穿刺范圍受限。在MR引導下，使許多原本不可能實現的穿刺活檢成為可能。1例患者CT增強顯示左側精囊腺占位，直徑1.5 cm，B型超聲顯示不清，CT 橫軸位四周完全被直腸、部分髂骨及膀胱阻擋，穿刺難以實現，MR引導下，以SPGR序列掃描引導，掃描平面與尾骨至精囊腺的連線平行，清晰顯示病灶，局部麻醉后，自尾骨與坐骨結節間進針，避開直腸及坐骨神經，直達病灶，穿刺成功。1例CT增強顯示為膀胱直腸間占位(圖3見封3)，直徑2.4 cm，前方、后方及側方分別被膀胱、直腸及結腸遮擋，在MR引導下，掃描以髂棘至宮頸連線的特殊角度斷層，局部麻醉后，自下腹髂棘旁斜行進針，避開膀胱結腸，成功穿刺。另1例為前列腺后方占位，在MR引導下自會陰進針，全程避開尿道、直腸及前列腺，直達病灶。另8例前列腺穿刺活檢均順利完成，無1例發生并發癥。

2結果

53例穿刺均順利完成，除3例肺部穿刺于穿刺后1~3 d后發生氣胸行閉式胸腔引流好轉外，余均無明顯并發癥發生，所有確診腫瘤的病例均經病理確定細胞學分型。18例肺穿刺中，病理回報肺癌13例；干酪樣壞死1例，結合臨床診斷結核；診斷肺膿腫3例，已于穿刺時置管引流后痊愈好轉；無法確診1例。4例椎體占位4例中，胸椎穿刺病理回報甲狀腺轉移癌(甲狀腺未發現原發灶)1例；3例腰椎穿刺中，回報轉移癌2例，回報骨結核1例。13例肝穿刺中，診斷原發性肝癌7例，轉移癌3例，肝膿腫(穿刺術中置管引流數日后痊愈)2例，肝囊腫(穿刺中抽盡囊液并無水酒精滅活)1例。7例腎穿刺中，確診腫瘤性病變5例，確診腎囊腫(抽吸后無水酒精滅活)2例。11例盆腔穿刺，膀胱直腸間占位確診宮頸癌術后轉移1例，精囊腺占位確診前列腺癌去勢術后轉移1例，9例前列腺穿刺回報前列腺增生3例，回報前列腺癌6例。

3討論

3.1MR成像導引的優勢MR對人體不會造成電離輻射傷害，而且時間分辨率及空間分辨率均明顯優于超聲與CT成像[9]，對軟組織顯示的清晰度也大大超過了前兩者,在穿刺手術中能極為清楚的顯示病灶與周圍正常組織器官的毗鄰關系，可為整個手術提供精確定位。MR掃描可以任意層面成像，可立體顯示與周圍臟器毗鄰關系，可極為方便的確定穿刺路徑。MR成像的一些序列，因為血管的流空效應，可無需靜脈注射對比劑即可清楚顯示血管，穿刺時可避開重要血管、臟器等，大大降低了手術風險。MR能夠實現多平面成像及三維導航，給介入操作提供了更多穿刺入路選擇，并使穿刺簡單快捷。MR有多重掃描序列可以選擇，可選用對病變顯示敏感的序列，提高了穿刺成功率；磁兼容穿刺器材可于組織內清晰顯示，相對于金屬穿刺器材在CT成像上的大量放射狀偽影以及在超聲成像下的顯影不清晰，優勢明顯，精度大大提高。經過多年探索，已經開發出非常適用于MR導引的掃描序列如SPGR序列、FSE及SE介入序列、SSFP序列等，不但縮短了掃描時間，而且保證了圖像質量。MR導引穿刺的操作對于術者的要求較高，因MR導引成像為非常規成像角度及層面，故術者應有較好的解剖基礎、臨床外科基礎及影像判讀能力，尤其解剖知識需扎實，對于各個解剖組織器官的空間相對位置要有良好的掌握，即有優秀的立體解剖學及局部解剖學基礎，在成像出來后，能準確無誤的判定病灶及周圍組織器官的立體毗鄰關系，這樣才能最大限度地避免誤操作及發生嚴重并發癥，避免醫源性傷害。建議若術者若為臨床外科醫師，則最好有影像專業醫師配合操作，若術者為影像專業醫師，則應在相應臨床外科醫師的指導配合下完成穿刺操作。

3.2MR成像導引方式不足因為技術的原因磁共振機造價高昂，而且受限于磁共振掃描時間導致手術時間相對較長，對患者也有特殊要求，如體內不可有非鈦合金的永久性金屬植入物如鋼板、義眼、金屬義齒(若非顱腦穿刺則影響不大)、動脈夾(尤其是顱內動脈夾)，電子裝置如心臟起搏器、電子人工耳蝸、吻合釘、胰島素泵等，開放式磁體空間限制導致一些肥胖患者穿刺難度較大。術中所用器械必須為磁兼容器械(磁兼容穿刺針系統、磁兼容心電監護系統、甚至磁兼容麻醉系統)，因此穿刺成本較高，磁兼容性的手術器械因為市場需求量較少，開發成本較高，目前可選擇性不多，但其諸多優點仍然使其成為一項前景廣闊的影像導引技術[10]。基于以上優點，其應用范圍在近年逐漸廣泛，我國先后有數家醫院開展了磁共振導引介入技術，在廣大同仁的不懈努力下，該技術在臨床得到了廣泛應用，在國內取得了很大知名度，而且我國醫務人員開展的磁共振引導手術，在國際上也有一定的影響力，得到了國外同仁的認可，很多以前在CT及B型超聲引導下難以實現的穿刺活檢在MR的引導下成為可能，為疾病的臨床治療提供了有力支持。

毋庸置疑，MR引導的經皮穿刺活檢優勢明顯：成功率高，風險低，穿刺范圍廣泛，且已有在顱腦穿刺活檢的應用[11]。近些年來影像導引手術光學跟蹤設備的廣泛推廣以及離線導航技術的投入使用，使MR導引更加精確，應用范圍也進一步擴大[12]。隨著該技術在臨床上近些年的應用，已逐步被臨床醫師接受，隨著材料工程學的發展及醫療市場的開放，其應用造價有望進一步降低，由此可大大加快該技術的普及率，使更多患者能夠從中受益。綜上所述，MR成像導引穿刺技術有望成為疾病臨床治療的有力輔助。

參考文獻

1Ogawa K, Toita T, Uno T, et al． Treatment and prognosis of thymic carcinoma: a retrospective analysis of 40 cases[J].Cancer, 2002, 94:3115-3119.

2汪健文，周勤，張章，等．胸部病變CT導向下穿刺活檢的臨床應用[J].介入放射學雜志，2005，14(5)：418-420.

3Atwell T, Farrell M, Callstrom M, et al. Percutaneous cryoablation of 40solid renaltumors with US guidance and CT monitoring: initial experience[J].Radiology,2007,243(1):276-283.

4朱合偉，江波.CT引導下肺穿刺活檢的臨床應用[J].醫學研究雜志，2008，(10)：110-111.

5沈濤，黃優華，唐慶放，等.CT透視導向胸部病變穿刺活檢[J].介入放射學雜志，2004，13(4)：346-347.

6張雪哲，苑麗萍，蒲群.CT導引下縱隔穿刺活檢[J]. 中華放射學雜志，1997，9(31)：628-629.

7王文輝，李奮強，郭錚，等. CT 引導下胰腺假性囊腫穿刺引流術的臨床應用[J]. 中國微創外科雜志， 2007,7(12)：1223-1224.

8Mueller PR,Stark DD,Simedne JF,et al.MR Guided aspiration biopsy:needle design and chnical tricls[J].Radio，1986，161：605-609.

9張雪哲.MRI導引介入技術臨床應用探討[J]. 中華放射學雜志，2002，36(3)：258-260.

10林征宇，武樂斌，李成利,等.光學導航介入性MR的臨床應用[J].中國腫瘤臨床，2005，32(13):740-742.

11李成利，武樂斌。磁共振導航微創技術在腦腫瘤的診治現狀與進展[J], 磁共振成像， 2010，1(1)：73-74.

12袁春旺，鄭加生，趙磊.影像引導腫瘤消融治療中的導航技術[M]//鄭加生，李寧，袁春旺，等.影像引導腫瘤消融治療學.北京：人民衛生出版社，2013：5-12.

薈萃分析

論著·臨床