[科普中國(guó)]-介入性磁共振成像

介入磁共振(Interventional Magnetic Resonance)，是近年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，應(yīng)用磁共振引導(dǎo)器械可達(dá)到診斷或治療疾病的目的。作為介入導(dǎo)向工具，磁共振具有其它影像學(xué)方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，其組織對(duì)比優(yōu)良，空間分辨率達(dá)亞毫米級(jí)，對(duì)病變定位及其介入引導(dǎo)均有益，更重要的是磁共振具有多平面和三維容積重建的能力，可全面評(píng)價(jià)介入靶灶與鄰近組織的重要解剖關(guān)系。

在介入手術(shù)過(guò)程中醫(yī)師要能夠隨時(shí)接近患者，開(kāi)放式磁體技術(shù)的出現(xiàn)和快速成像技術(shù)的進(jìn)步，使磁共振引導(dǎo)下的介人性治療得以發(fā)展。開(kāi)放式磁共振系統(tǒng)成像空間大，手術(shù)可以在掃描區(qū)域內(nèi)、外進(jìn)行，術(shù)中可隨時(shí)掃描與監(jiān)控，既便于實(shí)時(shí)觀察術(shù)中情況，又大大地提高了工作效率。

簡(jiǎn)介介入磁共振(InterventionalMagnetic Resonance)，是近年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，應(yīng)用磁共振引導(dǎo)器械可達(dá)到診斷或治療疾病的目的。作為介入導(dǎo)向工具，磁共振具有其它影像學(xué)方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，其組織對(duì)比優(yōu)良，空間分辨率達(dá)亞毫米級(jí)，對(duì)病變定位及其介入引導(dǎo)均有益，更重要的是磁共振具有多平面和三維容積重建的能力，可全面評(píng)價(jià)介入靶灶與鄰近組織的重要解剖關(guān)系。

在介入手術(shù)過(guò)程中醫(yī)師要能夠隨時(shí)接近患者，開(kāi)放式磁體技術(shù)的出現(xiàn)和快速成像技術(shù)的進(jìn)步，使磁共振引導(dǎo)下的介人性治療得以發(fā)展。開(kāi)放式磁共振系統(tǒng)成像空間大，手術(shù)可以在掃描區(qū)域內(nèi)、外進(jìn)行，術(shù)中可隨時(shí)掃描與監(jiān)控，既便于實(shí)時(shí)觀察術(shù)中情況，又大大地提高了工作效率。

介入磁共振系統(tǒng)磁體設(shè)計(jì)開(kāi)展介入性磁共振最重要的條件是磁體系統(tǒng)能夠允許醫(yī)生接觸病人并進(jìn)行介入操作。越容易接觸到患者的系統(tǒng)，其介入性能越好。目前的開(kāi)放式系統(tǒng)，可以滿(mǎn)足介入磁共振的需要。Picker和Siemens公司的開(kāi)放系統(tǒng)為“馬蹄”形垂直式磁體，GE公司的磁體呈雙“面包圈 樣，即在兩個(gè)線圈之間留有一較大間隙，可以允許270度垂直式接觸患者，由于患者可在坐位下成像，特別適于腦和會(huì)陰部的介入磁共振操作。超短或較短的磁體，甚至是標(biāo)準(zhǔn)磁體，也有用做介入磁共振的，其缺點(diǎn)是與患者接觸差，優(yōu)勢(shì)是磁體強(qiáng)度較高，利于實(shí)時(shí)成像技術(shù)的實(shí)施。

圖1 開(kāi)放性介入磁共振系統(tǒng)

介入磁共振手術(shù)場(chǎng)所及器械設(shè)備磁共振介入手術(shù)在磁共振屏蔽室內(nèi)進(jìn)行的，磁共振介入導(dǎo)航具有室內(nèi)操作控制臺(tái)和磁體間內(nèi)顯示屏。室內(nèi)操作控制臺(tái)體積小巧、移動(dòng)方便，可以在掃描室內(nèi)進(jìn)行各種磁共振操作，便于醫(yī)師與技師隨時(shí)溝通。磁兼容室內(nèi)顯示屏能清晰顯示術(shù)中磁共振圖像，既方便手術(shù)操作，又能實(shí)時(shí)監(jiān)控手術(shù)全過(guò)程。下圖為醫(yī)生在進(jìn)行磁共振介入手術(shù)。

圖2 醫(yī)生在磁共振屏蔽室內(nèi)進(jìn)行介入手術(shù)

使用設(shè)備及器械要求是磁兼容的，即不含鐵質(zhì)材料。含鐵質(zhì)的非磁兼容性物品受磁場(chǎng)的吸引會(huì)發(fā)生飛射，容易造成人身傷害。同時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)、梯度場(chǎng)及射頻信號(hào)也會(huì)干擾非磁場(chǎng)兼容性設(shè)備的正常使用，當(dāng)梯度場(chǎng)開(kāi)啟時(shí)心電導(dǎo)聯(lián)會(huì)接收到強(qiáng)噪聲信號(hào)，干擾正常的心電圖波形。而磁流體動(dòng)力因素也會(huì)影響通過(guò)心臟的血流，使正常的心電圖波形發(fā)生變形。非磁兼容性設(shè)備工作時(shí)還會(huì)干擾MR 成像，使圖像變形、出現(xiàn)偽影，是手術(shù)器械的磁敏感偽影或設(shè)備產(chǎn)生電子信號(hào)的電磁干擾造成的。由于低場(chǎng)開(kāi)放式磁共振系統(tǒng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度較低， 因而對(duì)設(shè)備與器械磁兼容性的要求會(huì)比超導(dǎo)高場(chǎng)磁共振相對(duì)降低。磁共振介入手術(shù)屏蔽室內(nèi)需要消毒處理，例如紫外線燈空氣消毒，掃描磁體、射頻線圈覆蓋無(wú)菌罩等。標(biāo)準(zhǔn)的磁共振介入手術(shù)室還應(yīng)參照手術(shù)室的設(shè)計(jì)，配有醫(yī)護(hù)人員更衣、洗手的潔凈區(qū)，醫(yī)護(hù)人員與患者通過(guò)不同的通道進(jìn)入磁共振介入手術(shù)室。

磁共振介入手術(shù)中要有磁共振兼容性生命監(jiān)護(hù)設(shè)備， 實(shí)時(shí)監(jiān)控患者的心率、呼吸、血氧、血壓等生理信息的變化，緊急情況下宜及時(shí)采取救治措施，保證手術(shù)過(guò)程的安全性。磁兼容麻醉設(shè)備通常用于全麻手術(shù)中， 目前一些微創(chuàng)介入治療如氬氦刀冷凍、放化療粒子植入或椎間盤(pán)旋切與臭氧消融等，由于治療過(guò)程患者痛苦小，一般在局麻方式下即可完成。其他輔助設(shè)備如超聲吸引器、外科顯微鏡、神經(jīng)外科骨鉆、神經(jīng)刺激器、身體固定架、患者取暖加熱器等會(huì)根據(jù)不同的手術(shù)而有所需要，這些設(shè)備如果放在屏蔽室內(nèi)則要求是磁兼容的。

介入磁共振成像序列介入磁共振導(dǎo)航為了配合術(shù)中的實(shí)時(shí)導(dǎo)引與監(jiān)控， 需要有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的快速成像序列，應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：（1）成像速度快；（2）穿刺針偽影大小適中，既要足夠大以易于觀察，又不能太大以免影響穿刺病灶的顯示；（3） 要保證病灶與鄰近組織間、病灶與穿刺偽影間有足夠的對(duì)比度；（4） 必須選擇理想的序列，以能顯示沿穿刺針道上的易損結(jié)構(gòu)。單一序列是不可能完全滿(mǎn)足以上4 項(xiàng)要求，因此，在手術(shù)過(guò)程中，通常使用一個(gè)以上的序列。為了加快成像速度，常采取K 空間取樣步驟、平行成像技術(shù)及微波編碼數(shù)據(jù)接收技術(shù)。

磁共振介入導(dǎo)航的主要方式目前磁共振導(dǎo)航的主要方式為光學(xué)導(dǎo)航， 該系統(tǒng)主要包括紅外線導(dǎo)航相機(jī)、定位示蹤器、配有導(dǎo)航光球的持針器以及導(dǎo)航功能軟件、手術(shù)規(guī)劃軟件等。三維動(dòng)態(tài)主動(dòng)跟蹤介入手術(shù)器械的位置并投射到實(shí)時(shí)顯示的磁共振圖像上是磁共振導(dǎo)航技術(shù)一個(gè)至關(guān)重要的優(yōu)勢(shì)。手術(shù)器械固定在帶有定位標(biāo)記物或微型射頻探測(cè)器的持針器上， 一般用光學(xué)或梯度方法跟蹤手術(shù)器械，通過(guò)捕獲電荷耦合的相機(jī)裝置，光學(xué)追蹤導(dǎo)航器械上的定位標(biāo)記物（至少3 個(gè)），標(biāo)定物與追蹤器械的位置、方向等信息與圖像序列信息通過(guò)計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確計(jì)算與處理， 使手術(shù)醫(yī)生就

能夠隨時(shí)了解手術(shù)器械與病變、重要組織結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，從而使復(fù)雜的操作更加簡(jiǎn)捷、直觀。

磁共振介入的臨床應(yīng)用磁共振引導(dǎo)的介入手術(shù)，主要是病理活檢、穿刺引流、腫瘤消融與近距離放化療綜合治療、詩(shī)經(jīng)阻滯與損毀、頸腰間盤(pán)旋切與臭氧治療等諸多方面，手術(shù)部位涉及神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿生殖系統(tǒng)、骨骼肌肉軟組織、眼球以及肺、肝、腎、前列腺等諸多器官，成功率高。具體為：

MR引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺活檢及囊腫、血腫和膿腫的抽吸引流；

腫瘤間質(zhì)消融治療：腫瘤激光熱消融術(shù)、氬氦刀冷凍消融治療；

腫瘤內(nèi)局部放射性粒子及化學(xué)藥物植入術(shù)；

疼痛治療：神經(jīng)根阻滯與腹腔神經(jīng)叢的阻滯與損毀術(shù)；

椎間盤(pán)突出微創(chuàng)性旋切結(jié)合臭氧治療術(shù)；

中晚期帕金森病的微創(chuàng)治療；

乳腺早期病變及前列腺腫瘤的病理診斷與冷凍消融治療。