磁共振引導(dǎo)下肝腫瘤熱消融治療現(xiàn)狀與進(jìn)展

田 川，焦德超，李兆南，王朝艷，韓新巍

作者單位：450052 鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射介入科

熱消融通過熱能對腫瘤組織進(jìn)行熱毀損，致腫瘤細(xì)胞凝固性壞死達(dá)到局部根治效果。經(jīng)常使用的熱消融技術(shù)包括射頻消融（radiofrequency ablation，RFA）、微波消融（microwave ablation，MWA）、高強(qiáng)度聚焦超聲（high-intensity focused ultrasound，HIFU）、以及激光治療（laser therapy）等。熱消融治療肝腫瘤已經(jīng)成為肝移植、外科切除后的第三種根治性治療方案［1］，其技術(shù)要求為精細(xì)定位、精準(zhǔn)穿刺、精準(zhǔn)消融和精確評價。

目前，影像引導(dǎo)熱消融常用的導(dǎo)向設(shè)備是超聲（US）和CT，US 引導(dǎo)下的熱消融方便，快捷，滿足實時導(dǎo)航且無電離輻射，但治療過程易受氣體和骨骼影響干擾對壞死范圍的判斷；CT 引導(dǎo)下的熱消融雖然克服了US 的部分問題，但由于治療過程存在電離輻射且需要配合對比劑提高對腫瘤壞死區(qū)域判斷，增加肝腎負(fù)擔(dān)。相比US 和CT，MR 具有極高的軟組織分辨率且無氣體和骨胳偽影、任意角度成像，尤其是T1WI 平掃上（無需增強(qiáng)）可精準(zhǔn)判斷壞死范圍［2-3］。同時，有研究顯示消融過程中MRI 可以顯示術(shù)前US 和CT 未檢出的肝癌微病灶［4］，因此MR對消融治療具有較高的臨床指導(dǎo)價值。MR 引導(dǎo)下肝腫瘤熱消融，有開放式和閉合式兩種磁體引導(dǎo)消融［5-7］，本文主要對不同核磁體系下引導(dǎo)肝腫瘤熱消融及MR 熱成像的現(xiàn)狀與進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)。

1 MRI 引導(dǎo)下肝腫瘤熱消融

1.1 開放式MR 引導(dǎo)系統(tǒng)

開放式磁配置設(shè)備使可提供實時圖像的介入性MRI 引導(dǎo)成為可能。1998年，Kettenbach 等［8］首次于0.5T 開放式MR 引導(dǎo)下為7 例腫瘤患者（肝腫瘤4 例，腦腫瘤3 例）進(jìn)行熱消融治療，報道了開放式MR 引導(dǎo)熱消融的可行性。開放式MR 設(shè)備可根據(jù)磁體配置不同大致分為兩種類型：一種是雙平面或“C”字型磁配置設(shè)備，患者平躺于平行的磁極之間；另一種是“雙環(huán)型”結(jié)構(gòu)磁配置設(shè)備，磁體兩部分間留有可供醫(yī)師操作的空隙［9］。開放式MR 最大優(yōu)勢在于提供交互式引導(dǎo)圖像指導(dǎo)消融針置入靶標(biāo)組織，一定程度上避免了患者因呼吸等動作導(dǎo)致“脫靶”的影響［10-11］；同時，開放式結(jié)構(gòu)為消融操作提供了足夠的操作空間。

21世紀(jì)初，低場強(qiáng)開放式MR 引導(dǎo)下RFA/MWA 治療肝腫瘤的安全性和有效性已得到證實［12-13］。國內(nèi)最早于2004年李成利等［14］報道0.23T 開放式MR 引導(dǎo)經(jīng)皮激光治療肝惡性腫瘤，評價了光學(xué)追蹤系統(tǒng)定位和MR 實時監(jiān)測熱消融的能力，證實了開放式MR 引導(dǎo)激光消融治療肝腫瘤的可行性與安全性。近年來，隨著更高場強(qiáng)（1.0T）開放式MR 的引入，1.0T MR 引導(dǎo)下介入性診療工作逐漸展開，如1.0T 開放式MR 引導(dǎo)膈頂部肝腫瘤冷凍消融、穿刺活檢的可行性及安全性均得到證實［15-16］。Wang 等［17］前瞻性評估了1.0T 開放式MR 引導(dǎo)肝穹頂型肝細(xì)胞癌（HCC）經(jīng)皮冷凍消融的可行性、安全性和有效性，結(jié)果顯示是一種可行、安全且有效的治療技術(shù)。

開放式MR 在治療過程中具有介入操作方便的優(yōu)勢，但是磁場強(qiáng)度范圍在0.2～1.0T，場強(qiáng)相對較低導(dǎo)致圖像空間和時間分辨率欠佳。并且低場強(qiáng)MR 系統(tǒng)兼容MR 序列的能力有限，成像質(zhì)量差、速度慢、圖像采集延遲等不足，在后期的治療過程中難以滿足臨床需求。

1.2 閉合式MR 引導(dǎo)系統(tǒng)

相比開放式MR，閉合式MR 具有普及率高和場強(qiáng)高的優(yōu)勢。閉合式MR 在國內(nèi)大部分中心均有配備，雖然閉合式MR 多以影像診斷為主，但隨著技術(shù)的不斷完善與推廣、磁兼容器械的研發(fā)與普及，未來閉合式MR 有望成為MR 引導(dǎo)下消融肝腫瘤治療的主力。同時閉合式MR 磁場范圍在1.0～3.0T，高場強(qiáng)MR 設(shè)備能兼容更復(fù)雜，且輔助成像速度更快更清晰的序列。2017年Hoffmann 等［18］報道1.5T閉合式MR 引導(dǎo)MWA 治療18 例肝腫瘤（肝癌7 例，肝轉(zhuǎn)移瘤11 例），初步證實1.5T 閉合式MR 引導(dǎo)MWA 治療肝腫瘤的安全性及有效性。近年來，高場（1.5T 以上）強(qiáng)閉合式MR 引導(dǎo)下行熱消融治療肝癌也得到國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注，并對安全性和有效性進(jìn)行相關(guān)研究。近年來國內(nèi)外關(guān)于閉合式MR 引導(dǎo)下RFA/MWA 治療肝腫瘤文獻(xiàn)見表1。

表1 閉合式磁共振引導(dǎo)RFA/MWA 治療肝腫瘤近年文獻(xiàn)回顧

然而，封閉式的磁體系統(tǒng)對消融設(shè)備有一定的限制，只能間歇性成像逐步顯示消融針置入腫瘤灶以及熱消融的過程。間歇性成像帶來的弊端使得無法對定位及消融過程進(jìn)行實時監(jiān)控，如因進(jìn)針偏離預(yù)設(shè)軌道或患者呼吸運動引起“脫靶”，無法即刻矯正消融針的方位。閉合式MR 口徑較窄（最大70 cm），操作者實施手術(shù)受到限制，同時對患者有較高要求，比如部分肥胖的患者無法接受該治療，不適合閉氣配合較差者等。

1.3 MR 引導(dǎo)下消融監(jiān)控

無論何種磁體系統(tǒng)，精準(zhǔn)穿刺目標(biāo)病灶是消融腫瘤成功的基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程有利于精準(zhǔn)穿刺。通常消融前患者行MR 平掃（非增強(qiáng)），進(jìn)行病灶評估、穿刺點標(biāo)定及穿刺路徑設(shè)計。MR 病灶評估可以發(fā)現(xiàn)術(shù)前檢查遺漏的微信號。MR 具有多序列優(yōu)勢，選擇適合的序列可以提高微信號的檢出并縮短操作時間［25-26］。穿刺點標(biāo)定，常選用維生素E軟膠囊或魚油膠囊矩陣定位網(wǎng)格進(jìn)行穿刺點的標(biāo)定［21-22］，也可以聯(lián)合光學(xué)導(dǎo)航儀或自由手技術(shù)（透視序列下，兩個相互垂直的橫斷面確定穿刺點即操作者手指和病灶的位置）［17，27］。在引導(dǎo)穿刺過程中，結(jié)合MR 透視序列有助于實現(xiàn)精準(zhǔn)定位，實時確定消融針的方位和深度［19］。

消融過程中，MR 可準(zhǔn)確顯示消融針與病灶毗鄰關(guān)系。消融針在任何序列下均為無信號區(qū)域，治療過程中選擇合適的MR 序列可避免消融針偽影夸大或中斷，為操作者提供較為精準(zhǔn)的影像信息［28］。作為一種監(jiān)測手段，MRI 顯示的消融范圍與實際消融范圍是否一致值得關(guān)注，動物實驗證明MRI 呈現(xiàn)的消融信號區(qū)與組織標(biāo)本消融區(qū)范圍無顯著差異［29］，MRI 可為消融后臨床評估提供有價值的參考。信號的改變是監(jiān)控治療過程可靠手段，消融完全的病灶在T1WI 下顯示為低信號區(qū)加外周高信號的薄層炎癥反應(yīng)環(huán)，與周圍正常肝組織形成對比；T2WI 下顯示病灶較消融前低信號，加外周環(huán)形高信號；若高信號環(huán)缺損提示消融不完全，需要補(bǔ)充消融。

2 MR 熱成像技術(shù)

MR 引導(dǎo)下的腫瘤消融過程中運用熱成像技術(shù)可提供詳細(xì)、精準(zhǔn)的影像指導(dǎo)，以減輕或避免不必要的熱損傷。MR 測溫作為一種無創(chuàng)性測溫技術(shù)在治療過程中的應(yīng)用已得到業(yè)界認(rèn)可并在多種熱成像領(lǐng)域體現(xiàn)出極高的有效性與安全性。目前，MR 測溫技術(shù)是以溫度敏感的MR 參數(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計，常用的熱敏參數(shù)有T1/T2 弛豫時間、擴(kuò)散系數(shù)（diffusion coefficient，D）、質(zhì)子共振頻率（proton resonance frequency，PRF）及磁化傳遞（magnetization transfer）等。以PRF 為基礎(chǔ)的測溫技術(shù)提供相對溫度變化，可兼容各場強(qiáng)核磁體系，測溫范圍寬、溫度敏感且不依賴組織T1/T2 數(shù)據(jù)，具有較高的發(fā)展?jié)摿?。但PRF 技術(shù)也存在一些不足，易受組織運動、組織敏感度變化、磁場漂移和消融針偽影的干擾［30］。

近年來，不少研究者為優(yōu)化測溫監(jiān)控提出一系列解決方案［31-34］。Chen 等［33］提出0.35T 開放式MR下熱成像采用一階多項式擬合法進(jìn)行相位漂移校正的可行性。Gorny 等［34］于1.5T MR 下應(yīng)用PRF 測溫法進(jìn)行肝腫瘤MVA 的溫度監(jiān)控，提出對操作流程以及設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)整可以優(yōu)化成像質(zhì)量、提高測溫精度。對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化也不失為一種好的解決方案。除無創(chuàng)測溫技術(shù)，溫度敏感對比劑為基礎(chǔ)的有創(chuàng)測溫技術(shù)也正在發(fā)展。

MR 引導(dǎo)下診療設(shè)備需具備核磁兼容性，一般的操作器械會受到限制，開放式MR 僅限于部分醫(yī)療中心。隨著國內(nèi)外對MR 介入微創(chuàng)診療方面深入研究，通過現(xiàn)有核磁序列改進(jìn)、操作流程及器械設(shè)備優(yōu)化，MRI 指導(dǎo)經(jīng)皮穿刺活檢、消融將更加精準(zhǔn)。未來，MR 軟硬件的更新?lián)Q代、核磁兼容系統(tǒng)的研發(fā)，MR 導(dǎo)向肝腫瘤熱消融的春天定會到來。