ＭＲＩ引導熱量治療

影像導向是一個廣泛的概念，適用于各種各樣受控的介入操作和治療方法。在腫瘤治療上，破壞性的能量沉積的交互式控制至今是一個未解決的問題，特別是在能量消融，如間隙激光外科、冷凍治療和聚焦超聲的病例中。在既往，直接測量或繪制組織體溫分布圖只能采用多個測溫探針。插入體內的熱電偶或體溫敏感纖維光學裝置可造成局部組織損傷。插入很少的體溫敏感探針，常不足以提供時空熱分布的精確觀察。

ＭＲＩ能提供熱治療的計劃、監(jiān)控和管理所需要的信息，確保介入性ＭＲＩ作為未來熱治療的重要工具。值得注意的是，除ＭＲＩ外沒有那種常規(guī)影像方式能夠提出熱治療程序的終點和引起組織壞死或不可逆的組織損傷的移行期。適當?shù)慕M織溫度監(jiān)控和溫度誘發(fā)的組織改變是在安全進行熱治療和控制熱量在組織內蓄積是十分必要的。

在影像熱量外科中ＭＲＩ有雙重作用：１、在顯示正常組織一過性溫度升高時，把熱量限制在靶點上；２、用信號告知靶組織內已出現(xiàn)不可逆的熱量傳遞（細胞壞死）?？梢暎停遥蓪M織的可逆性和腫瘤組織的不可逆改變相提供控制（終止或連續(xù)）能量蓄積的重要信息。因此，ＭＲＩ能為熱量消除治療提供所需要的反饋控制。高溫治療是基于少量溫度升高（大約４１度），需要精確的三維溫度圖形去完成實體腫瘤的均質治療。溫度敏感ＭＲＩ序列可滿足這個要求。

在臨界溫度內，各種ＭＲＩ的溫度敏感參數(shù)（Ｔ１、彌散、化學位移）能為探測體溫變化而被利用。相對于高溫治療，熱外科采用比５６度至６０度還要高的溫度。在那個溫度下，蛋白質變性和熱量凝固的結果導致不可逆的組織損傷。適合的ＭＲＩ序列能發(fā)現(xiàn)圍繞不足以造成細胞壞死的界限，更重要的是可以區(qū)別組織狀態(tài)的轉變過程。無論如何，在溫度達到５０度以上是不可能做出精確熱圖，因為在５０度以上時組織發(fā)生嚴重的新陳代謝、生理和結構變化。

典型的高溫消除操作是間質激光外科。此方法可以在組織活檢繼續(xù)，因為光學纖維能通過活檢針孔。實驗性和臨床間質激光治療都可以用磁共振不間斷地進行監(jiān)控熱能傳遞對組織發(fā)生的變化。冷凍治療是一個用于像靶點活檢的低溫方法，步是將冰凍探頭引入腫瘤。冰凍的組織能在ＭＲＩ上清晰顯示，這是因為在操作過程中組織水變成固態(tài)冰狀晶體的緣故。冰狀晶體無ＭＲＩ測量信號，擴大的凝固區(qū)域在ＭＲＩ上表現(xiàn)無信號區(qū)增加。有效的熱消除方法是焦點超聲加熱。相對于上述間質激光外科和冷凍治療，焦點超聲熱能不需要損傷性探針。焦點超聲束被位于體外的換能器確定靶點，使組織殺傷性劑量局限在體內某一點而不會使周圍或介入組織發(fā)生損害。此項技術不需要切開皮膚依據(jù)換能器的移動來完成空間控制。在目前有效的影像導向系統(tǒng)中，僅ＭＲＩ為監(jiān)測焦點超聲治療能提供溫度敏感的監(jiān)測。

ＭＲＩ引導的焦點超聲治療是為了今后的腫瘤摘除，因為焦點超聲熱在ＭＲＩ系統(tǒng)內進行，熱蓄積的范圍能被ＭＲＩ所監(jiān)測和控制。從計算機工作站水壓機械控制使換能器能進行全方位操作。即使有關的能量很低，但在焦點的溫度輕微升高時可以在ＭＲＩ上檢測出來。采用體溫敏感ＭＲＩ取樣序列可以對組織內病灶進行定位。起始的熱能蓄積不會造成不可逆的組織損傷，故可為靶點治療所利用。當確定靶點，能量水平可增加至較高的溫度（６０度至９０度）導致細胞蛋白的變性。這種能量傳遞形式是安全的且精確度在幾毫米內。在兔腦焦點超聲熱量試驗中，能夠傳遞熱量到小于１ｍｍ的病變。由此可見，ＭＲＩ系統(tǒng)的空間分辨率可與聚焦超聲系統(tǒng)的正確性相比，而超聲就像一個的外科醫(yī)師的手一樣精確。ＭＲＩ監(jiān)控聚焦超聲熱療是數(shù)種成像系統(tǒng)完美結合治療的一個很好的范例。這種結合是影像引導治療的先決條件：定位和能量的反饋控制都要求有一個完整的設施。