常规MRI在子宫肌瘤超声消融疗效评价及随访中的价值

目的探讨常规MRI在评价超声消融治疗子宫肌瘤疗效及随访中的价值。方法回顾性分析158例经超声消融治疗后6个月内接受MR检查的子宫肌瘤患者。所有患者均接受FS TSE T2 W序列及增强前后T1 WVIBE FS序列成像。分析超声消融后肌瘤的MR平扫图像信号改变,并与增强图像进行比较,观察信号变化规律,计算信号变化区域的体积及其相关性。结果超声消融治疗后,VIBE FS T1 WI上子宫肌瘤高信号区域与增强后所测坏死区域一致,二者间体积差异无统计学意义。单变量分析发现平扫VIBE FS T1 WI上高信号区域的体积与增强图像上坏死区域的体积呈高度相关(r=0.99,P<0.001)。FS TSE T2 WI可以确定子宫肌瘤的边界、大小。结论常规MR平扫可准确评价超声消融治疗子宫肌瘤的疗效,T2 WI可确定子宫肌瘤的边界、大小,T1 WI可准确测量肌瘤坏死区域的体积。

磁共振T_1 fl2d监控高强度聚焦超声消融的可行性研究

目的:探讨磁共振T_1fl2d序列监控高强度聚焦超声消融的可行性。方法:在磁共振引导的高强度聚焦超声消融离体牛肝组织过程中,使用磁共振T_1加权二维小角度激发快速梯度回波(T_1weighted fast low-angle shot two-dimensional gradient-echo sequence,T_1fl2d)序列扫描辐照焦点及周边区域的信号变化,将信号变化率分为5个范围:>15%、>20%、>25%、>30%、>35%,将这5个范围对应的面积分别与实际凝固性坏死的面积进行比较,找出当组织发生凝固性坏死时对应的信号变化率。为了初步验证该方法的可行性,将此结果应用于T1fl2d监控辐照活体兔腿肌肉组织的过程中,比较这一信号变化率对应的面积与增强扫描无强化区的面积,观察其在活体组织中应用的情况。结果:超声消融新鲜离体牛肝组织28个点,当靶区信号变化率大于25%时,其面积为(79.17±21.80)mm2,对应牛肝组织的实际凝固性坏死面积为(81.45±15.45)mm2,二者间差异无统计学意义(t=0.758,P=0.455);当靶区信号变化率大于15%、20%、30%和35%时,其分别对应的面积与牛肝实际凝固性坏死面积比较,差异均有显著性,P值均小于0.05。超声消融活体兔腿15个点,增强扫描无强化区面积(72.21±18.51)mm2,信号变化率大于25%时对应的面积为(74.25±24.45)mm2,二者间差异无统计学意义(t=0.664,P=0.517)。结论:使用磁共振T1fl2d序列监控高强度超声消融是可行的。

MRI导航和温度监控下高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤

目的评价高强度聚焦超声(HIFU)在MR导航定位和靶区焦域温度监控下治疗子宫肌瘤的可行性和疗效。方法采用西门子1.5TAvantoTIMMR导航和温度监控JM-HIFU进行HIFU治疗52例子宫肌瘤共61个肌瘤。肌瘤大小(6.1±2.1)cm,其中浆膜下10枚、肌壁间46枚和黏膜下5枚。治疗前、后采用增强扫描MRI检查,测量肌瘤体积、消融坏死区域大小占肌瘤体积的比率,并记录治疗时间和超声释放剂量。治疗后3个月MRI检查观察肌瘤的缩小情况;同时观察和评估其并发症及不良反应事件发生,并对治疗前后患者症状变化进行评分。结果 MR导航HIFU(MRgHIFU)治疗前和治疗后3个月肌瘤平均体积分别为(113.3±87.7)cm3和(58.1±45.0)cm3,肌瘤体积平均缩小(48.7±16.4)%(P<0.05);每个肌瘤被消融区域占整个肌瘤体积平均为(78.8±18.8)%(51%～100%);聚焦超声治疗时间(19.8±8.8)min,治疗所用的超声热剂量为(7.1±6.7)焦耳/mm3。患者症状平均总分治疗前、后从(24.7±4.8)下降至(16.7±3.2)分(P<0.05),除1例术中出现腹壁皮下轻度烫伤,余无并发症及不良反应事件。结论 MRgHIFU治疗子宫肌瘤是一种可行、安全、有效的无创治疗方法,而且单次热消融可达到肌瘤大部分甚至完全凝固性坏死,并使其短期内缩小的治疗效果。

聚焦超声消融不同MRI图像表现的子宫肌瘤的疗效

目的:通过对MRI图像进行分析,探讨导致消融疗效产生差异的可能性因素。方法:选择经MRI确诊的症状性子宫肌瘤患者行超声引导下的聚焦超声消融,记录患者在消融中出现的不良反应。消融后用增强MRI评估肌瘤体积的消融范围,并比较子宫肌瘤在MRI图像上不同的位置、大小、类型及T2WI信号强度之间消融疗效的差异。结果:从2006年10月至2008年10月,65例患者共66个子宫肌瘤接受了聚焦超声消融,所有患者均顺利完成治疗,未出现显著并发症。消融前肌瘤中位体积98.22 cm3,消融后增强MRI中无增强剂灌注区域体积82.81 cm3,肌瘤体积消融率(76.88±16.28)%。肌瘤在MRI图像上不同位置、大小及类型之间的消融疗效比较差异无统计学意义(P>0.05),在MRI T2WI不同的信号强度上疗效差异有统计学意义(P<0.05),低信号强度的肌瘤体积消融率最高。结论:子宫肌瘤在MRI T2WI上呈低信号强度时易达到理想的消融疗效,可作为预测子宫肌瘤消融疗效的指标之一。

磁共振成像实时监控高强度聚焦超声热消融羊肌肉组织的可行性研究

目的:探讨磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)温度图(Temperature-Map,T-Map)监控高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)热消融活体动物的可行性。方法:对10只活体南疆黄羊大腿肌肉行体外定点HIFU辐照,辐照过程中以MRI T-Map监控靶区温度变化,比较T-Map与组织实际损伤区域的一致性。结果:磁共振导航HIFU治疗系统热消融正常羊大腿肌肉组织,形成肉眼可见的损伤。T-Map在辐照过程中温度呈现逐渐升高至辐照结束即刻达峰值后又逐渐下降的规律变化,且辐照结束即刻图中红色范围(60℃～110℃)与实际组织损伤范围一致(P>0.05)。结论:初步验证了MRI T-Map监控HIFU热消融活体动物肌肉组织是可行的。

MRI引导与监测聚焦超声靶向开放血脑屏障兔脑给药

目的探讨MRI引导与监测聚焦超声靶向开放血脑屏障(BBB)兔脑给药的效果。方法25只新西兰大白兔随机均分为5组(0 h.2 h,4 h,8 h,24 h组),MRI引导聚焦超声辐照各组兔左脑,取靶点组织作为辐照组,取右脑相应解剖组织为对照组,分别于辐照后不同时间点静注欧乃影和甲氨喋呤(MTX),行T1加权相增强扫描,通过比较辐照组与对照组MRI信号强度增强率观察靶点BBB开放情况.并以靶点伊文氏蓝(EB)染色结果检验其准确性;以高效液相色谱法测定、比较辐照组与对照组MTX的浓度,计算靶点脑组织信号强度增强率与MTX浓度之间的线性相关系数。结果兔脑靶点BBB开放处T1WI表现为点状或斑片状异常高信号影.与辐照前MRI定位时预设靶点位置吻合良好,并与EB蓝染结果一致,同时靶点脑组织信号强度增强率与MTX浓度之间的相关系数为0.96(P<0.01).两者有良好的相关性。结论MRI能够引导与监测聚焦超声靶向开放BBB脑内给药.有望成为临床个体化治疗中枢神经系统疾病的理想监测手段。

MRI监控高强度聚焦超声损伤离体肝脏的影像学研究

目的:观察高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)损伤离体肝组织的MRI监控图像变化,探讨MRI监控的有效性和准确性。方法:通过MRI监控HIFU辐照离体牛肝组织,观察不同剂量损伤灶的MRI图像,以及与实际损伤面积的关系。结果:本研究共计60例损伤灶,其中50例(83.3%)损伤灶于PDWI和T2WI中表现为边界清晰的稍低信号,与实际损伤面积比较无统计学差异(P>0.05)。而在T1WI中仅23例(38.3%)可见信号增高。结论:本研究证实我所自行研制的MRI监控HIFU设备能有效监控治疗,准确评价疗效,并为后期治疗肝脏肿瘤提供一定的影像学基础。

MRI温度图监控聚焦超声开放家兔血脑屏障的作用

目的探讨MRI温度图监控聚焦超声波开放家兔血脑屏障(BBB)的可行性及安全性。方法20只家兔分3组,分空白对照组、超声组和超声+微泡组,分别在1.1MHz聚焦超声波,10W功率下照射不同时间,从6～20s不等。照射过程中应用MRIGRE序列实施实时监测焦点温度变化图,照射后进行MRIT2扫描和T1造影增强扫描,病理学检查。结果平均温度44.6℃到48.8℃之间、峰值温度45.9℃～51.6℃之间,可见BBB开放,而脑组织未见明显坏死,而在此温度之上,则有明显的脑组织坏死。结论MRI实时温度图可以预测聚焦超声开放家兔BBB过程中的脑组织改变,并监控其安全范围。

MR温度图及信号强度值在超声开放家兔血脑屏障中的作用

目的:探讨MR温度图和信号强度值在检测聚焦超声波联合微泡开放家兔血脑屏障中的作用。方法:35只家兔分空白对照组、单微泡组、单超声波组和超声波+微泡组,以频率1.1MHz,功率6W,照射时间6秒、8秒、10秒、12秒、14秒、16秒、20秒。应用MRGRE序列实时监测靶点峰值温度,MR增强扫描照射点信号强度值SI0、照射点增强前后信号强度改变值SI1及照射点和对侧脑组织对应点信号强度差值SI2,以观察靶点BBB开放,以及组织病理学检查。结果:照射点峰值温度随照射时间增加而升高。在照射时间14秒、峰值温度下SI1、SI2与照射时间和峰值温度成正向变化关系;而照射时间超过14秒、峰值温度大于51.5℃,SI1、SI2反而降低。组织病理学提示照射时间超过14秒、峰值温度大于51.5℃情况下脑组织出现坏死。结论:将MR温度图和MR信号强度检测相结合,可以检测聚焦超声波联合微泡开放家兔血脑屏障开放状态。

MRI无创测温技术在高强度聚焦超声损伤活体羊肝组织中的应用

目的磁共振成像(MRI)无创测温技术实时监测高强度聚焦超声(HIFU)辐照活体羊肝组织的靶区温度,观察靶区温度的分布特点。方法MRI导航高强度聚焦超声治疗系统(MRIgHIFU)定点连续辐照羊肝组织,GRE-T-MAP序列实时监测靶区温度并采集3s,6s,10s的温度图。结果GRE-T-MAP每3～4s采集一幅以不同颜色标示的温度图像:同一层面,靶区中心温度最高,周围依次降低;焦点层面的平均温度比其前、后层面高。靶区温度随辐照时间延长而增高,辐照10s时焦点层面平均温度(63.03±5.39)℃,最高温度(76.19±2.98)℃。结论GRE-T-MAP序列能准确获取靶区及其周围的温度范围,MRI测温技术可用于评价HIFU辐照活体动物肝脏的效果,为进一步研究磁共振导航高强度聚焦超声治疗系统的临床应用奠定基础。

MRI监控高强度聚焦超声辐照升温的有效性和准确性研究

目的探讨高强度聚焦超声(HIFU)辐照过程中,MRI靶区温度监控的有效性和准确性。方法 HIFU辐照离体牛肝组织,对比MRI的温度图(T-Map)显示坏死区域与实际解剖坏死区域面积,以检验T-Map监控的有效性;HIFU辐照仿组织透明体模,对比MRI所测温度与光纤传感器所测温度。结果 T-Map所示的坏死区面积和实际坏死区面积出现统计学差异(P>0.05)的概率约为25%;对小于1℃/s的缓慢温度变化,MRI和光纤的测温结果较为一致,二者的平均差异在2.6℃以内;而对于剧烈的温度变化,二者的平均差异达到5℃以上。结论 MRI的T-Map可对靶区坏死情况提供一定的参考信息,但结果并不完全可靠,同时MRI测温的精确性还有待进一步加强。

MRI引导聚焦超声开放血脑屏障靶向传递不同分子数量级药物的研究

探讨MRI引导聚焦超声开放兔血脑屏障(BBB)后药物在脑内的摄入量与药物分子量之间的关系及药物在靶区空间分布情况。25只新西兰大白兔被随机平均分为5组,在MRI引导聚焦超声开放BBB后,分别静脉注入荧光标记的不同分子数量级的右旋糖酐(10,150 and 2000 k Da),采用激光共聚焦显微镜检测其在靶区的荧光强度,并将切片行免疫荧光染色观察右旋糖酐与神经元标志物共区域化现象。10k Da的右旋糖酐以最高浓度呈片状分布在整个超声照射区域,而150 k Da和2000 k Da的右旋糖酐以较低的浓度在靶区呈点状分布(P<0.01);通过与神经元标志物共区域化,10k Da的右旋糖酐更为均一的分布在整个神经元胞浆和胞核内,而150 k Da和2000 k Da的右旋糖酐在神经元胞浆内主要以囊泡样结构分布,且后者该结构的数量较少。MRI引导聚焦超声开放BBB后,药物在脑内的摄入量与药物分子量有关,分子量越小靶区药物浓度越高,其在神经元内的分布越均一。本研究将有助于治疗脑部疾病药物的合理设计、选择和应用。

基于质子共振频率理论的MRI测温方法的准确性研究

对仿组织透明体模进行超声辐照使其发生温度变化,并通过光纤温度传感器和磁共振成像(MRI)测温序列对其进行同步监控研究,以探讨基于质子共振频率(PRF)理论的MRI测温方法的可行性,结果显示该方法能够测量靶区温度变化,但是其测温精度和测温速度均有待进一步提高。

MRI引导高强度聚焦超声去犬肾交感神经化

目的探讨MRI引导下高强度聚焦超声(HIFU)消融技术去犬肾交感神经化的可行性。方法健康杂种犬10只,随机均分为对照组和消融组。消融组于MRI引导下以HIFU点状消融右侧肾交感神经,声功率300W,辐照时间2s,能量600J;对照组实验流程相同,但不予消融。术后第6天检测动脉血压,之后处死动物,取右侧肾动脉和周围交感神经进行病理学检查,检测右肾实质去甲肾上腺素浓度评价去交感神经化效果。结果消融后第6天,消融组右侧肾动脉外膜周围交感神经所在区域出现凝固红色圆点,光镜下检查见神经纤维破坏,施万细胞损伤,对照组未见明显异常;两组动脉血压差异无统计学意义(P>0.05);消融组右侧肾实质去甲肾上腺素浓度显著低于对照组(P<0.05)。结论 MRI引导下HIFU消融技术可在犬体内有效实现肾去交感神经化。

MRIgHIFU治疗的热损伤阈值研究

研究基于磁共振T-Map的等效热剂量积分法监控高强度聚焦超声治疗的可行性,并筛选出高强度聚焦超声损伤组织的热剂量阈值。运用磁共振导航高强度聚焦超声治疗系统,使用1MHz、焦距为150mm、直径150mm的聚焦超声换能器,用不同辐照声功率和辐照时间定点辐照深度为20mm的新鲜离体牛肝脏,辐照过程中用磁共振的测温序列采集各体素随时间变化的温度值并计算各体素的Eq43值,比较计算结果与发生凝固性坏死的Eq43参考阈值,判断该体素是否发生坏死,得到发生凝固性坏死的热剂量区域轮廓和面积。辐照结束后沿凝固性坏死最大面剖开牛肝组织,测量凝固性坏死的面积。选择不同的Eq43参考阈值,并将热剂量计算得到的坏死面积与实际坏死面积进行比较,筛选出离体牛肝组织发生凝固性坏死的最佳热剂量参考阈值。结果表明,基于磁共振T-Map的等效热剂量积分法得到的凝固性坏死的面积值能很好地反应实际发生凝固性坏死的情况,当Eq43参考阈值选为31.2min时,各辐照声功率和辐照时间下两者大小均无统计学差异。热剂量法为HIFU治疗提供了一种新的判断凝固性坏死发生的方法,这种方法可以实时地反馈控制超声辐照剂量,提高了治疗的安全性和有效性。

高强度聚焦超声消融兔腹主动脉旁肝肿瘤的安全性和有效性

目的:观察高强度聚焦超声消融兔腹主动脉旁肝肿瘤后肝肿瘤剂量学、磁共振图像、病理学及生存期影响,评价HIFU消融兔腹主动脉旁肝肿瘤安全性和有效性。方法:分别于HIFU组(32只)和对照组(20只)实验兔建立腹主动脉旁的VX2肝肿瘤模型,HIFU组瘤兔于MR引导的高强度聚焦超声消融肿瘤,分析腹主动脉旁肿瘤消融剂量学,MR观察消融前后肿瘤影像学变化,病理学观察肿瘤消融后坏死情况,对比观察HIFU组与对照组瘤兔生存期。结果:MRI和病理学均表明MR引导下HIFU能完全消融兔腹主动脉旁VX2肝肿瘤,EEF为25.72±11.40 J/mm3HIFU组的生存期明显高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:HIFU能安全有效消融兔腹主动脉旁VX2肝肿瘤并且能明显提高存活期。

磁共振引导高强度聚焦超声消融犬肾上腺的可行性研究

目的探讨磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)引导高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)体外消融肾上腺的可行性。方法 16只体质量9～13 kg的健康杂种犬,随机分为对照组(n=4)、相对低能量HIFU消融组(声功率200 W组,n=6)、相对高能量HIFU消融组(声功率400 W组,n=6),在MRI引导下消融左侧肾上腺。术后利用MRI增强造影,观察肾上腺消融情况以及周围脏器损伤情况。术后每天动态监测各组血液中皮质醇、醛固酮激素的含量。5 d后处死实验犬,对左侧肾上腺进行大体及病理学观察,评估200、400 W声功率下肾上腺消融面积以及消融比的差异。结果 HIFU消融术后犬生命体征平稳,MRI增强造影可见消融区域肾上腺信号明显减低,周围脏器组织未见明显信号异常。大体观察可见左侧肾上腺头部和尾部出血、肿胀及部分液化,消融区域皮肤及肾上腺周围脏器均未见明显损伤。病理检查可见消融区域肾上腺出现凝固性坏死灶,与周围组织分界清楚。400 W组消融灶数量要明显多于200 W组的消融灶。200 W组消融灶面积为(1.8±0.3)cm2,消融比率为(40.3±18.1)%;400 W组消融灶面积为(2.7±0.6)cm2,消融比率为(60.3±23.3)%,2组间消融面积和消融比率差异有统计学意义(P<0.05)。术后第1天与对照组相比,血液中皮质醇及醛固酮出现一过性升高,第2天开始出现下降趋势,第4～5天趋于稳定。2声功率组激素含量从第3天开始均与对照组存在统计学差异(P<0.05)。结论 MRI引导HIFU技术可以实现活体动物肾上腺消融,消融范围可控,在肾上腺疾病外科无创治疗方面可能有应用前景。

脂肪及肌肉组织对高强度聚焦超声消融能量沉积及焦域形态的影响

目的比较高强度聚焦超声(HIFU)通过不同厚度脂肪及肌肉组织消融猪肉靶点时的能量衰减情况。方法在MRI监控下分别选择脂肪厚度为0 mm、20 mm、28 mm的猪肉靶点,以输出功率200 W、辐照时间10 s进行单点消融,比较相同辐照条件下所产生的凝固性坏死体积。进一步选择脂肪厚度25 mm带皮猪肉及无皮和脂肪猪肉,分别将焦点置于距肌肉表面深度20 mm、30 mm的靶点进行单点辐照。结果随着脂肪厚度的增加,相同辐照条件下产生凝固性坏死区体积逐渐缩小,长轴逐渐增加,短轴逐渐缩小。当辐照无脂肪的猪肉组织时,随肌肉厚度的增加,损伤体积缩小;但相同厚度的脂肪组织对超声能量的衰减大于肌肉组织。结论 HIFU通过离体脂肪组织、肌肉组织时均有能量衰减;脂肪组织对超声能量的衰减程度高于肌肉组织。

建立兔靠近腹主动脉VX2肝癌模型

目的建立兔邻近腹主动脉VX2肝癌模型,为高强度聚焦超声(HIFU)消融肝脏大血管旁肿瘤研究选择最佳建模时间点提供实验依据。方法采用手术直视下组织块包埋法对45只新西兰大白兔于肝门处接种VX2瘤块,接种后第14、21、28天行MRI,观察成瘤率、肿瘤体积和肿瘤-腹主动脉间距。结果接种后动物存活率为92.11%(41/45),成瘤率为95.12%(39/41)。MRI示接种后第14天T2WI呈高信号,增强后VIBE FS TlWI示肿瘤明显强化;第21天肿瘤T2WI呈高信号,肿瘤不均匀强化;第28天肿瘤边缘环形强化,中心无强化,肿瘤出现继发性坏死;肿瘤体积随时间逐渐增大,肿瘤-腹主动脉间距逐渐减小,差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论直视下组织块包埋法建立兔邻近腹主动脉VX2肝癌模型操作简单、重复性好、成功率高,肿瘤接种后21天为研究HIFU消融肝脏大血管旁肿瘤作用的最佳时间点。

高强聚焦超声消融兔腹主动脉旁肝肿瘤对腹主动脉的影响

目的观察高强聚焦超声(HIFU)消融兔腹主动脉旁肝肿瘤对腹主动脉的影响。方法对43只实验兔建立腹主动脉旁VX2肝肿瘤模型,于MR引导下行HIFU消融肿瘤,通过彩色多普勒超声观察消融前、消融后即刻、2h和6h腹主动脉充盈情况,测量血流峰值血流速(PSV)、平均血流速度(Vm)、平均血流量、阻力指数(RI)和搏动指数(PI)变化;病理观察消融前及消融后即刻腹主动脉的改变情况。结果共对40只实验兔成功建立腹主动脉旁肝肿瘤模型。消融后即刻腹主动脉血流通畅,未见明显狭窄、塌陷或闭塞。较之消融前,消融后即刻腹主动脉PSV、Vm和平均血流量明显减慢,RI和PI明显上升(P均<0.05),之后逐渐恢复,于消融后6h恢复至消融前水平(P均>0.05)。病理学检查示消融后即刻腹主动脉无损伤。结论 HIFU消融腹主动脉旁肿瘤可一过性改变腹主动脉血流动力学,而对管壁无明显损伤。