超聲容積導航在臨床中的應用進展

巫明鋼，萬紹平，盧 漫△

(1.成都中醫藥大學，四川 成都 610072；2.四川省腫瘤醫院超聲醫學中心，四川 成都 610000)

超聲容積導航是一種圖像融合技術，能與CT、MRI、PET/CT等其他影像學融合，也可與超聲本身的圖像相融合。多種影像學的融合，用于解決單一影像學不能解決的問題。超聲容積導航結合了超聲的時間分辨率與CT、MRI、PET/CT等圖像的空間、密度分辨率，將超聲的實時性和CT、MRI、PET/CT的精細解剖結合在一起，同時獲得實時更新的圖像，讓超聲醫生操作更安全、精準。隨著匹配技術及引導技術的成熟與發展，其臨床的應用越來越廣泛。

1 超聲容積導航原理

超聲容積導航主要由彩色超聲儀器、磁場發生器以及空間定位追蹤器組成。通過將影像圖像(DICOM格式)導入超聲儀器，在磁場中匹配超聲與其他影像學圖像，實時將超聲圖像與CT、MRI、PET/CT分屏或融合顯像。超聲容積導航技術擁有超聲的時間分辨力以及其他影像學圖像的空間、密度分辨率，為醫學操作提供輔助，穿刺活檢獲得病理診斷，與術前圖像融合計劃和修正手術切除范圍，引導穿刺引流、引導靶向消融，實現實時治療、評估、監測治療過程和效果，為后期治療提供信息等方面為醫生提供巨大的幫助。

2 超聲容積導航在臨床的應用進展

2.1 顱腦研究證明，顱腦腫瘤的切除范圍與預后密切相關[1，2]。目前，臨床常用神經導航技術為腦組織活檢手術準確性提供額外保證，特別是較深或較小病灶[3]。Roder等[4]對65例患者的研究結果顯示，神經導航可以提高腫瘤的完全切除率。但神經導航系統的主要缺點是僅采用術前獲得的圖像數據作為導航參考，而不能結合手術過程中造成的腦移位、組織變形以及組織移位；術中超聲-MRI導航在結合磁共振圖像的指向性及全景視野的優勢的基礎上，依靠實時超聲圖像對腦組織移位和組織切除的造成的變形進行修正，彌補了神經導航技術的不足，使腫瘤切除范圍更精確、更完全[5]。

2.2 乳腺二次超聲掃查能夠對MRI檢出而首次超聲隱匿性的病灶進行評估及引導穿刺活檢[6]。而對于MRI可檢出但二次超聲無法檢出的病灶，使用實時超聲融合磁共振圖像對病灶進行評估。因為常規磁共振掃描體位與超聲乳腺掃查體位不同、乳腺腺體易發生形變、乳腺腺體的狀態受激素影響[7]，有學者對超聲容積導航在乳腺的可行性進行了探索。Kang等[8]通過對MRI能檢出而二次超聲未檢出的病灶進行評估，證實了超聲容積導航在檢測乳腺疾病實用性。Faustoa等[9]的研究證實了乳腺超聲磁共振的容積導航技術的可用性、準確性以及可重復性。研究表明，乳腺超聲容積導航技術是替代磁共振引導二次超聲隱匿性病灶穿刺的一種實用技術[10]，同時在減少不必要的前哨淋巴結活檢發揮著作用[11]。并且乳腺容積導航技術相比單獨使用超聲對病灶范圍的測量更加精準[12]。

2.3 肝臟超聲容積導航可以增加肝臟病灶的可視性，對于病灶周圍血管、重要組織結構的顯示更加清晰，增加了介入醫生操作的安全性[13]。同時3D重建技術[14]、針尖導航技術的應用[15]、匹配方式優化系列技術的運用進一步提高了肝臟病灶穿刺活檢、引流、消融等操作的安全性。對于周圍有重要血管組織、單一影像學難以獲得安全引流路徑的高風險性肝膿腫的穿刺引流，有研究表明使用超聲容積導航更安全[16]。李凱等[17]對30例患者的47個病灶進行超聲容積導航引導超聲造影，實時觀察病灶微灌注情況，對CT、MRI檢查不能定性的病灶，成功進行了定性。此外，研究證實肝臟容積導航對肝臟腫瘤化療栓塞后殘余血管評估以及消融后進行消融邊界評估，從而進行療效評估是可行的[18，19]。

2.4 腎臟超聲容積導航相較單純超聲、CT檢查腎臟惡性腫瘤的檢出有更高的敏感度、特異度[20]。對超聲顯示不清或定位困難的病灶使用超聲CT或MRI融合成像，可對大部分病灶進行顯示及定位。對于超聲檢查陰性的腎臟病灶的消融，Mauri等[21]在超聲容積導航的引導下對超聲不可見病灶成功進行了消融治療。

2.5 肌骨Zacchino等[22]通過超聲-MRI容積導航的引導成功進行了位置深、解剖復雜的骶髂關節注射。對于椎關節注射而言，需要更高的安全性、有效性。Sartoris等[23]在超聲容積導航引導下，對腰椎關節進行了藥物注射。一些研究證實了超聲容積導航引導選擇性腰骶神經阻滯是安全可行的[24]。對于骨骼本身的疾病，超聲容積導航仍然可以發揮作用。郭昌宇等[25]應用超聲容積導航技術對骨及軟組織病變進行穿刺、治療。周麗等[26]在超聲容積導航引導下成功完成對骨母細胞瘤射頻消融。超聲容積導航引導經皮后外側入路椎間孔穿刺的可行性也通過解剖學研究、臨床研究證實了，且可以減少穿刺時間和X射線輻射劑量，可應用于經皮內窺鏡下腰椎間盤切除術[27]。超聲容積導航的出現為骨關節、骨骼本身病變的診斷、治療提供了新的選擇。

2.6 前列腺超聲容積導航在前列腺疾病中主要用于引導前列腺病變的穿刺活檢及治療。Natarajan等[28]通過對11例中高風險前列腺癌進行超聲容積導航引導下的消融手術證實了超聲容積導航技術的可行性及安全性。研究表明，超聲容積導航引導下的前列腺癌的穿刺活檢，可以改善前列腺癌風險分層，降低初次活檢陰性的重復穿刺的必要性，提高前列腺癌首次診斷率，降低并發癥發生率[29～32]。對高級別前列腺癌有更高的檢出率、單針陽性率更高、可減少穿刺針數[31]。對于MRI病灶有高度風險性的，高檢出率檢出格里森評分7～10分的前列腺癌，仍然需要將系統穿刺和靶向穿刺結合起來才能保證穿刺活檢的陽性率[30]。對于只進行超聲容積導航引導下的穿刺而不進行系統性穿刺的影響因素也正在研究當中[33]。提高靶向引導的精準度，是現在努力的一種方向。有研究證實在前列腺穿刺活檢時加入矢狀面圖像，可以提高穿刺精準度[34]。

2.7 子宮超聲/MRI融合技術在子宮領域的應用主要集中在評估剖宮產術后妊娠子宮瘢痕。Bolten等[35]的研究表明，經陰道超聲/MRI融合技術能夠對瘢痕進行標準化定位，得到區域血管形成減少的結論，區分子宮下段破裂的高風險、低風險，為剖宮產術后的再次妊娠過程中是否需要重復剖宮產的臨界值建立奠定基礎。

綜上所述，超聲容積導航技術通過精準操作減少操作次數，替代部分需要在放射條件下進行的操作，減少患者及醫生所受的輻射劑量，是一種簡單、易行、精準、少輻射的實用技術，超聲容積導航讓超聲診斷及介入治療更加精準、安全、可行，且能減輕患者所受痛苦及并發癥發生率。使之前很多不可行的操作變得可行，給予超聲醫生解決問題的另一把鑰匙。但仍存在一定的缺陷和不足，如匹配方式的選擇[36]、呼吸過程、患者配合程度、操作者水平都可以影響匹配時間長短及匹配精準度。因此需要學者們進行不懈地努力和探索。