磁共振常规序列监控高强度聚焦超声消融的可行性研究

摘要

磁共振监控下的高强度聚焦超声（MR-guided high intensity focused ultrasound, MRgHIFU）消融作为一种非侵入性治疗手段，已越来越多的应用于子宫肌瘤、乳腺癌和骨肿瘤等的治疗及研究中。现有的设备主要是应用磁共振温度成像对治疗过程进行监控，温度图监控方式的可行性已得到临床的广泛认可，但临床常用的温度序列主要是质子共振频率（PRFS）法，同样受到场漂、运动、脂肪组织等因素的影响，对其应用带来一些限制。本研究拟探索一种新的监控方法，使用磁共振温度敏感序列T1 fl2d来监控高强度聚焦超声（high intensity focused ultrasound， HIFU）消融新鲜离体牛肝及活体兔腿，直接观察信号变化与凝固性坏死的关系，研究其应用于HIFU消融治疗的可行性。
　　目的:探讨磁共振常规序列T1 fl2d监控高强度聚焦超声消融的可行性。
　　材料和方法:
　　离体实验
　　新鲜离体牛肝20块，辐照功率400W，辐照时间5秒、8秒，焦点距离牛肝表面20mm，每个辐照点间距大于30mm。在辐照结束即刻的MR图像上，勾画出肉眼可见的信号变化区域并计算出该区域的平均信号值，用于与参考相比较二者间平均信号值的差异。
　　将辐照时得到的图像与参考相进行比较，计算出每个像素点的信号变化比率，将其分为5个范围：15％~20%、20%~25%、25%~30%、30%~35%、35%~80%，5个信号变化范围对应5个面积，即V1（信号变化>15%）、V2（信号变化>20%）、V3（信号变化>25%）、V4（信号变化>30%）、V5（信号变化>35%），将每一个的面积分别与实际凝固性坏死面积进行比较。
　　活体实验
　　新西兰大白兔10只，辐照方法及参数与离体实验相同，辐照结束行增强扫描并计算出无灌注区的面积 Vn。通过离体实验可能会得到一个结果，即信号变化 X%时与实际凝固性坏死体积最接近，利用这一结果，我们可以得到当信号变化X%时对应的面积Vr。将Vn和Vr进行比较。
　　结果:
　　离体实验
　　辐照离体牛肝20块，共计55个点，有效数据49个（89.00%），辐照前焦点附近的平均信号值为(101.83±11.51)，辐照后肉眼可见的信号变化区域的平均信号值为(150.97±6.52)，配对 t检验显示二者有统计学差异（P＜0.001），即辐照后焦点处信号表现为不同程度降低。实际凝固性坏死面积分别与不同信号变化范围对应的面积比较，仅当信号变化率为25%时，其对应的面积为（70.37±32.25）mm2，实际凝固性坏死面积为（74.53±40.31）mm2，差异无统计学意义（P=0.36）（表1）。单变量分析二者呈高度相关性（r=0.99;P＜0.001）。
　　活体实验
　　辐照活体兔10只，共计20个点，有效数据15个，增强扫描凝固性坏死平均面积为(80.05±28.12)mm2,信号变化率为25%时对应的平均面积为（75.92±22.92）mm2，差异无统计学意义（P=0.43）。
　　结论:
　　使用磁共振温度敏感序列T1 fl2d监控高强度聚焦超声消融进行是可行的。

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封面

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英汉缩略语名词对照

中文摘要

英文摘要

前言

1. 材料及方法

1.1 硬件系统及软件

1.2 离体实验

1.2.1 材料准备

1.2.2 辐照前准备

1.2.3 辐照

1.2.4图像处理

1.2.5 标本处理

1.3 活体实验

1.3.1 材料准备

1.3.2 辐照前准备

1.3.3 辐照及增强扫描

1.3.4 图像处理

1.3.5 标本处理

1.4 统计分析

2. 结果

2.1 离体实验

2.2 活体实验

3. 讨论

结论

参考文献

附图

文献综述: 磁共振引导超声消融的现状

致谢

攻读学位期间发表的学术论文