作者：Chiara Floridi、Michaela Cellina等
翻譯：panzer
編者按：
腫瘤治療的傳統(tǒng)方法包括手術治療、放療和化療等。隨著醫(yī)學的發(fā)展和影像技術的不斷革新，影像引導下介入治療已經(jīng)成為新的一大診療手段。本文原載于《Journal of Clinical Medicine》Volume 11（2022），有助于我們系統(tǒng)了解腫瘤介入治療的影像引導技術進展。
摘要：
介入腫瘤手術(IO)已經(jīng)在介入放射學(IR)中非常流行，并在更新的術式和操作手段下對腫瘤患者的診斷、治療和姑息療法中發(fā)揮著重要作用。目前介入手術可以分為兩大類:血管介入手術和非血管介入手術。
血管介入手術的主要手段是栓塞術或直接注入化療藥物于腫瘤供血的血管。非血管手術的操作手段主要是經(jīng)皮介入術，其包括經(jīng)皮圖像引導的活檢和不同的射頻、微波、冷凍消融和聚焦超聲消融技術。使用這些技術需要精確的成像預處理計劃和指導，可以通過不同的成像技術包括超聲、CT、MRI等提供。由于融合成像技術的發(fā)展，這些成像方式可以單獨使用，也可以結合使用，這也進一步提高了操作者的信心，提高了手術的有效性和安全性。本文的撰寫旨在提供一個基于臨床影像學指導的可用的介入放射學的概述，為癌癥患者開發(fā)一個有針對性的和最佳的方法。
1. 序言
介入腫瘤術在介入放射學中變得非常流行，并通過基于不同方式的引導，在腫瘤患者的診斷、治療和姑息治療，尤其在當前的新冠病毒大流行期間介入腫瘤術發(fā)揮了重要作用。介入放射科醫(yī)師通過廣泛的經(jīng)皮和經(jīng)血管腫瘤治療，使這些治療發(fā)揮其臨床優(yōu)勢，并讓介入腫瘤術逐漸成為“腫瘤治療的第四大支柱”。
介入放射學的不斷發(fā)展使得許多惡性腫瘤可采用介入治療，避免開放手術，減少并發(fā)癥、恢復時間和治療成本，且往往具有更好的臨床效果。
介入腫瘤學的目標是提供個性化治療，以消除腫瘤，同時對鄰近健康組織的傷害最小。因此，跨學科和高度專業(yè)化的團隊在診斷、治療計劃、執(zhí)行效果等方面發(fā)揮著重要作用。他們會根據(jù)個體差異和多學科專家會診來規(guī)劃每種治療。
介入腫瘤學通過微創(chuàng)手術提供高安全性和有效性，在老年和體弱患者的管理中也發(fā)揮著核心作用，這些患者通常有復雜的并發(fā)癥，使他們無法進行手術，或者可以從腫瘤相關的姑息治療中受益。例如，骨消融已被證明是治療疼痛性骨轉(zhuǎn)移的有效療法。
2. 血管和非血管介入治療手段
如今，介入放射學在腫瘤學領域具有多種有效且安全的治療方法，目前主要分為兩大類：血管治療和非血管治療。
在不同病變的處理中可以選擇栓塞術或血管內(nèi)化藥治療。栓塞術通常用于術前操作來減少病灶血管化，并減少手術期間出血的風險；在栓塞術中伴隨注射化療藥物可以增加藥物的有效性，提高了治療效果。
血管內(nèi)導管定向療法可用于直接治療腫瘤。經(jīng)動脈局部區(qū)域治療包括不同的選擇，例如溫和的經(jīng)動脈栓塞術、經(jīng)動脈化療栓塞術和選擇性內(nèi)放射治療。溫和的經(jīng)動脈栓塞和化療栓塞是兩種主要的血管內(nèi)方法，內(nèi)放射治療通過肝動脈中的導管輸送放射性釔90。
溫和的經(jīng)動脈栓塞包括將導管插入供應病變的肝動脈分支，然后用栓塞劑阻塞它們以實現(xiàn)病變血管的完全動脈閉塞。明膠、不可吸收的顆粒劑（聚乙烯醇或 PVA）和三丙烯基明膠微球是一些可以使用的栓塞劑。轉(zhuǎn)氨酶和膽紅素水平的短暫升高以及 “栓塞后綜合征”是該療法可能的副作用。腹痛、不適、惡心和低燒是典型的自限性常見癥狀；肝腎衰竭、胃潰瘍和死亡等嚴重并發(fā)癥的發(fā)生率非常低；非靶向栓塞并不常見。
經(jīng)動脈化療栓塞術 (TACE) 將同時使用化療和栓塞劑，旨在將高濃度的化療藥物直接輸送到腫瘤的動脈血供中。TACE 應盡可能具有選擇性；將栓子顆粒注射到為腫瘤供血的肝動脈分支中，決定了顯著的腫瘤壞死；化療藥物的血管內(nèi)共注射導致藥物的局部濃度和持久性，這限制了治療的全身擴散和毒性，并能夠有針對性和有效的病變治療。最常見的并發(fā)癥是自限性的，但嚴重并發(fā)癥可表現(xiàn)為 2-3%，包括肝腎功能衰竭、潰瘍和死亡。
釔90 (90Y) 微球經(jīng)動脈放射栓塞是一種近距離放射治療，它使用肝動脈供應通過注射樹脂或玻璃微球?qū)?0Y永久植入目標腫瘤。經(jīng)動脈放射栓塞的作用機制是90Y微球進入腫瘤毛細血管并釋放破壞性輻射，在約2.5 mm深的組織穿透實現(xiàn)100-1000 Gy的局部劑量輻射破壞。當水分子由于輻射相互作用而電離時，腫瘤血流會產(chǎn)生活性氧：增加的活性氧發(fā)展觸發(fā)腫瘤細胞中的細胞氧化應激，這有助于細胞凋亡激活。該技術旨在避免健康組織受到輻射；因此，需要對病變供應進行準確的術前評估。錯誤的非靶血管放射栓塞術會導致各種并發(fā)癥，從鐮狀動脈的皮膚刺激到更嚴重的問題，例如胃、膽囊和小腸的缺血壞死；肝腎功能衰竭、胃十二指腸潰瘍和死亡也有少量報道。
經(jīng)皮方法包括不同的療法，例如經(jīng)皮圖像引導活檢和不同的消融技術，包括射頻、微波、冷凍消融和聚焦超聲 (US)。這些方法的侵入性是有限的，因為目標病變是通過針頭到達的。經(jīng)皮活檢是手術活檢的微創(chuàng)替代方法。它可以通過不同的圖像引導技術（超聲、磁共振成像 (MRI)、計算機斷層掃描 (CT)）應用于許多腫瘤。圖像引導活檢通常是化療前首選的活檢方法，并且可以與介入放射學療法相關聯(lián)，例如使用明膠泡沫或凝血酶進行活檢后道栓塞，以最大限度地降低術后出血的風險。射頻消融 (RFA)、微波消融和冷凍消融是臨床實踐中應用最廣泛的熱消融方法。此外，不可逆電穿孔和高強度聚焦超聲 (HIFU) 是最新的技術，在不同腫瘤的治療中發(fā)揮著越來越重要的作用。
射頻消融旨在將熱能傳遞到組織中，導致靠近探頭尖端的組織發(fā)生凝固性壞死。探頭尖端附近組織的過快加熱會導致干燥，增加組織阻抗并限制能量傳播到周圍分子和消融區(qū)域。探針設計的技術發(fā)展改善了消融區(qū)的大小，但燒傷區(qū)仍然小于其他消融技術所能達到的范圍。另一個限制是對散熱效應的敏感性，這是由流動的血液引起的燒傷區(qū)域附近的能量耗散。
微波消融使用位于射頻頻譜較高邊界的能量。微波消融引起的細胞死亡幾乎與射頻消融產(chǎn)生的相同。與射頻消融相比，微波能量顯示出一些優(yōu)勢：微波消融在離探針部位更遠的組織中誘導分子振蕩和熱能傳遞，比射頻消融更快地獲得更寬、更熱的消融區(qū)域。
冷凍消融誘導的細胞死亡是由焦耳-湯姆遜效應引起的，其中加壓氣體（氬氣）迅速減壓，導致溫度急劇下降，細胞毒性溫度為 -25 °C 或更低。冷凍導致細胞內(nèi)和細胞外晶體的形成、細胞器死亡和膜破壞。冷凍消融的兩個主要優(yōu)勢是對散熱現(xiàn)象的敏感性較低和消融區(qū)域的實時可視化成像。一種罕見的并發(fā)癥是“低溫休克”現(xiàn)象，由細胞內(nèi)元素和細胞因子釋放到體循環(huán)中引起，導致低血壓、心動過速、血小板減少、彌散性血管內(nèi)凝血和多器官衰竭，據(jù)報道發(fā)生于大病灶消融。治療后出血的問題已經(jīng)隨著新探針的開發(fā)而得到解決，該探針允許進行管道燒灼。
不可逆電穿孔法是基于施加到組織并導致跨膜電位增加的強短脈沖電磁場。當跨膜電位超過一定閾值時，膜通透性變得不可逆，導致細胞凋亡和壞死。這種方法不受散熱器和組織干燥的影響，并為消融提供了更大的幾何可預測性，并允許保留結締組織結構，從而將損壞相鄰健康結構的風險降至最低。
聚焦超聲無需針頭和切口即可通過超聲束實現(xiàn)消融性壞死，超聲束傳遞熱能穿過組織而不損壞組織，從而實現(xiàn)最小的侵入性。這些療法被認為是非常安全的，因為除了釋放能量的最佳控制之外，還可以使用幾種控制敏感結構的系統(tǒng)：熱電偶來跟蹤敏感結構附近達到的溫度，或者使用熱電偶將敏感結構從消融區(qū)域轉(zhuǎn)移出去的能力注入空氣、二氧化碳或二氧化硫。不幸的是，這種技術受到一些缺點的影響：首先，患者定位和熱能輸送可持續(xù)長達三個小時；其次，盡管有呼吸門控應用，治療器官的呼吸運動也會影響治療效果。此外，插入的骨骼結構可以對超聲波能量產(chǎn)生不可穿透的屏障。
3. 影像規(guī)劃與引導
腫瘤介入治療包括不同臨床成像模式應用的多階段療法。治療計劃的階段可分為術前規(guī)劃、術中定位、術中監(jiān)測、術后評估、術后隨訪。
術前規(guī)劃應使用高質(zhì)量圖像進行，以評估療法的可行性。
術中成像可以通過不同的成像技術進行術中病灶定位，并且通常首選實時模式。超聲是目前最好的實時方法；CT被認為是一種近實時的方式。其他非實時成像檢查也可以單獨或與融合圖像方法結合使用，以最好地引導介入療法。
術中監(jiān)測對于評估治療是否正確定位是必不可少的。
術后評估對于評估治療效果、完整性和潛在并發(fā)癥至關重要。
術后隨訪一般通過成像分析病灶的對比度和隨時間的影響，以便監(jiān)測術后存活組織或復發(fā)。
圖：影像引導步驟
4. 成像方式
4.1 超聲造影
超聲造影是最常用的導航成像技術。它包括幾個好處：首先，可用性廣、成本低以及可進行床旁手術，這對無法到介入放射手術室ICU的危重患者尤為重要。它可在任何手術過程中提供實時引導并實現(xiàn)可視化。其次，超聲沒有輻射，適合孩童及孕婦，并且同CT引導相比手術時間更少。
許多類型的介入放射療法可以在超聲造影的引導下進行；最常見的是組織活檢，活檢后可進行分子和細胞檢測、消融治療、胸腹腔穿刺術等。
與傳統(tǒng)超聲一樣，超聲造影可實現(xiàn)具有出色時間分辨率的實時可視化，可用于治療引導并評估對比增強特征的快速變化：可以不斷檢查病變/組織對比增強，沒有 CT 特征的輻射暴露，避免錯過延遲的對比劑外滲或增強異常。
超聲造影代表了不同腫瘤介入療法中的有效工具：首先，它讓病變可視化以引導對常規(guī)超聲中較差或不可見的腫瘤進行靶向經(jīng)皮活檢，特別是其血管化部分，以收集重要腫瘤區(qū)域的樣本，以及識別活檢后出血。
其次，它為射頻消融、微波消融和冷凍療法等消融治療提供了準確的引導，當在傳統(tǒng)超聲上難以評估時，可以將探頭精確定位到病灶中，并且是一種易于使用的治療效果評估工具，因為消融后殘余血管的持續(xù)存在表明需要進一步消融和檢測出血性并發(fā)癥。超聲造影也可用于病變隨訪，以避免使用任何腎毒性造影劑和輻射暴露。
第三，這種成像技術可以通過增加腎盞系統(tǒng)的可見度，來引導對癌癥患者的護理，例如經(jīng)皮腎造口術。超聲造影的局限性主要與傳統(tǒng)的超聲相同，是對操作者水平的高度依賴。
彈性成像代表了另一個可以改善圖像引導腫瘤介入的超聲先進應用：這種快速發(fā)展的超聲技術提供了有關組織物理特性的信息，例如它們的硬度或剛度。此信息可用于規(guī)劃肝臟和腎臟靶向活檢，以選擇最合適的組織/病變區(qū)域，并避免活檢后出血風險較高的區(qū)域。
由于成像技術的發(fā)展，融合CT/MRI-US成像成為了新的手段，其增加了目標病變的可見性，并有助于了解病變與相鄰解剖結構之間的三維關系。融合方法提高了醫(yī)生的信心、定位的精度和手術的成功率，因為有以下幾個優(yōu)點：首先，它可以提高小病灶的可檢測性，特別是在B超不顯眼的情況下。其次，它允許在腫瘤內(nèi)精確插入治療針。第三，CT/MR-US 融合影像引導可以減少治療次數(shù)。
4.2. 計算機斷層掃描（CT）
在過去的十年中，CT在腫瘤成像中的作用從診斷工具轉(zhuǎn)變?yōu)榻槿爰象w。CT在空間分辨率方面具有優(yōu)勢；然而，CT仍有一些問題：首先，CT呈現(xiàn)了二維圖像，因此，有時需要“離軸掃描”的情況，在這種情況下，CT很難達到“實時”成像。
CT在介入放射學中的主要附加值是出色的空間分辨率，它可以很好地執(zhí)行復雜的消融、活檢或引流。通常，采用網(wǎng)格標定或CT龍門激光定位目標病變；然而，由于它不允許針的實時可視化，它仍然依賴于介入放射科醫(yī)師的經(jīng)驗。這可能導致針頭定位不準等問題，從而增加手術時間和對工作人員和患者的輻射劑量，并最終導致圍手術期并發(fā)癥。
導航工具可能會克服這些問題。CT引導療法中應用的主要導航工具是基于電磁或光學激光方法的跟蹤系統(tǒng)和基于電磁或光學系統(tǒng)實時跟蹤儀器運動的機器人引導系統(tǒng)：探頭是手動放置并通過儀器的連續(xù)跟蹤進行引導。機器人系統(tǒng)不提供探頭的實時可視化，但根據(jù) CT 掃描儀進行校準，并在機器人輔助導航中提供消融探頭的主動引導。這些導航工具還利用圖像融合，將來自不同成像模式的圖像共同配準并疊加；該技術應用于活檢、血管或非血管手術的消融，并結合這些方式以獲得更好的針頭或目標病變的實時空間可視化。
“跟蹤坐標系”包括放置在患者皮膚和儀器上的電磁或光學探測器和基準標記，并允許立即計算探頭在三維空間中的位置。“圖像坐標系”不是實時的，因為它是從先前獲得的用于療法規(guī)劃的 CT/MRI 圖像中獲得的，為了補償呼吸運動，它可以與放置在患者的呼吸門控進行整合。然而，為了獲得“真正的實時”圖像，可以將實時超聲與先前獲得的能夠更好地可視化目標病變的成像模式共同配準。跟蹤系統(tǒng)顯示出可喜的結果，并且主要針對射頻消融、微波消融和冷凍消融進行了驗證，顯示針放置的準確性更高，針重新定位更少，更好的效果和更低的輻射劑量。
機器人系統(tǒng)預先定義消融探頭的入口點、角度和深度，在手術過程中提供主動引導；這種方法的主要優(yōu)勢是減少了探頭重新定位，特別是在具有平面外目標的療法中。
CT 引導的重點是介入放射科醫(yī)師和患者的輻射劑量。即使研究中標明職業(yè)輻射暴露在劑量限值內(nèi)，為了減少放置探針所需的時間，從而減少輻射劑量，已經(jīng)開發(fā)了一些導航系統(tǒng)來輔助肺活檢和熱消融治療。研究表明，CT 輔助立體定向?qū)Ш娇梢詼p少消融探針放置的時間，針調(diào)整次數(shù)、皮膚穿刺次數(shù)和透視時間。CT 引導療法的缺點是腫瘤可見性。
CT血管造影（CTA）
CTA在1990年代被引入以整合CT和血管造影。血管CT的主要應用領域之一是肝臟局灶性病變的研究和治療。當導管放置在肝動脈或腹腔干時，該集成系統(tǒng)允許在肝動脈造影期間執(zhí)行CT，當導管放置在腸系膜上動脈或脾動脈中時，可以在動脈門靜脈造影期間執(zhí)行CT。可以在手術前進行CT檢查，以更好地顯示目標病變和進一步的同時病變。對于肝腫瘤消融，血管CT允許重復施用小劑量的動脈內(nèi)肝內(nèi)造影劑，提高腫瘤的顯著性和針放置的精確度。
CTA在經(jīng)動脈治療中有幾個優(yōu)點，因為它提供了要栓塞的腫瘤供血動脈的三維血管圖像，包括肝外供血動脈，更容易和更準確地識別和栓塞供血動脈。在受肝細胞癌 (HCC) 影響的患者中，這允許對亞段供血動脈進行超選擇性導管插入術，從而減少對周圍健康組織的損害以及提供的抗癌劑和栓塞劑的量，從而提高存活率。
精確的血管解剖和用于劑量測定的灌注肝體積計算相結合，為經(jīng)動脈放射栓塞術提供了顯著的附加值，其中非靶栓塞術會產(chǎn)生嚴重后果。CTA也可以在手術過程中或手術后立即重復，以評估技術成功、并發(fā)癥，并最終完善治療結果。這對于在同一療程中對選定的不可切除的HCC進行聯(lián)合治療（經(jīng)動脈和消融）很有價值。
與錐形束計算機斷層掃描 (CBCT) 相比，CTA表現(xiàn)出較低的輻射劑量并減少了造影劑的使用；此外，它提供了更寬的視野和更少的圖像噪聲。然而，與其他成像方法相比，CTA并不廣泛使用。它更昂貴，需要更大的房間空間。
4.3. CBCT
CBCT是一種成像技術，由配備平板探測器的旋轉(zhuǎn)C形臂組成，可在單個患者中提供透視、數(shù)字減影血管造影和立體CT圖像。不同的成像模式，3D和2D圖像，可以組合和共同顯示，以便在計劃、監(jiān)控或驗證治療結果方面克服彼此的缺陷。
有許多關于最佳采集技術和造影劑管理協(xié)議的建議，它們主要依賴于特定的臨床任務（計劃、監(jiān)測和驗證）。
在手術過程中立體顯示腫瘤位置、血管分布和周圍組織的體積數(shù)據(jù)集，為建立安全有效的目標路徑和引導設備定位提供了良好的基礎。
在經(jīng)皮治療的情況下，CBCT優(yōu)于CT的主要優(yōu)勢之一是沒有機架，并且探測器在患者周圍的方向具有更大的靈活性。進行經(jīng)皮治療時的首要任務是目標病變的可見性。從這個意義上說，CBCT可以提供比其他更廣泛可用的成像方式（即CT、US）相當大的優(yōu)勢，例如，在超聲不可見的肺結節(jié)和肝臟病變中。第二個任務是選擇到達目標病灶的最佳路線。CBCT 提供“類似 CT 的圖像”，在到達目標病變的路徑需要內(nèi)側(cè)/外側(cè)和尾側(cè)/顱側(cè)角度和術中調(diào)整的情況下，該圖像可能特別有用。
CBCT與虛擬導航系統(tǒng)配合使用，可以對太小或太微弱以至于外科醫(yī)生無法檢測到的肺結節(jié)進行活檢、消融和經(jīng)皮經(jīng)胸定位。
對CT上不可見或靠近CT上不可見的解剖結構（例如神經(jīng)或血管）的病變進行活檢也會是CBCT的一項具有挑戰(zhàn)性的操作，如果可能，應首選超聲或MRI引導。
融合技術
超聲引導代表了肝臟消融治療中最常用的技術。然而，當探頭置于超聲引導下時，同時使用CBCT檢測到73%的病例需要重新定位探頭；此外，并非所有肝臟病變都可見。在CBCT的“CT樣”圖像上，專用軟件可以自動計算電極的安全路徑，然后在超聲或?qū)崟r透視下進行電極布放，即使在≤1.5cm的病灶也能獲得良好的圖像效果。US/CBCT 融合代表了一種有用的工具，可以增加對血管中超聲可見度差的肝細胞癌結節(jié)的正確靶向。
導航軟件還可以虛擬規(guī)劃治療量，確定實現(xiàn)完全腫瘤覆蓋所需的天線數(shù)量。
最近開發(fā)的一種軟件可以將治療后的CBCT圖像與治療前的CT共同配準，以增強殘留腫瘤的存在。
除了高空間分辨率外，CBCT在進行血管內(nèi)治療時的主要附加價值是能夠在數(shù)字減影血管造影上增強血管樹，同時提供三維路線圖。這在血管解剖結構被潛在病理學改變的情況下特別有價值，例如在肝硬化中。
CBCT在肝細胞癌經(jīng)導管動脈治療中的主要作用是在腫瘤檢測、供血血管識別和血管導航方面。
CBCT的腫瘤檢出率為90%，靈敏度與腫瘤大小和血管形成成比例增加，并且可以識別小的血管造影隱匿性腫瘤，可以超選擇性導管插入術。
第一個在CBCT圖像上識別腫瘤血管的軟件是十多年前推出的。從那時起，腫瘤供血動脈的自動化或半自動化軟件得到開發(fā)并得到廣泛應用，對動脈供血血管的檢測率很高。
還應考慮到肝細胞癌（HCC）可能有肝外動脈供血，據(jù)報道約有17-27% 的病例發(fā)生。肝外營養(yǎng)血管的識別是強制性的，以確保完整的治療并避免出血并發(fā)癥。
CBCT對經(jīng)肝動脈治療的附加價值在腫瘤和供血血管檢測方面明顯；然而，尚不完全清楚這是否會改善腫瘤反應，并且朝著這個方向做出了一些努力。一個有趣的新發(fā)展是虛擬肝灌注映射，這是一種允許在非選擇性雙相CBCT圖像上定位虛擬注射點后估計虛擬血管區(qū)域的技術。這種技術被證明可以提供可靠的圖像來評估經(jīng)動脈治療的技術成功。
CBCT也可用于內(nèi)放射治療，作為導管導向的治療方法，通過將載有釔90的微球注入肝動脈來治療原發(fā)性和繼發(fā)性肝腫瘤，因為它在識別灌注組織方面的準確性，可以正確的病變分割和可能的預處理門靜脈栓塞。
CBCT引導栓塞術也可用于治療腎臟病變，作為術前程序，以預防高血管化腎細胞癌的出血并發(fā)癥，并降低血管平滑肌脂肪瘤的出血風險。
將治療與經(jīng)動脈化療栓塞（TACE）和局部消融治療（RFA或MWA）相結合可改善HCC和腎細胞癌患者的臨床預后。
圖：一位78歲肝細胞癌患者結合TACE和RFA療法
CBCT是一種多功能工具，可以獨立地執(zhí)行這兩個療法。一些關于肝細胞癌和MWA或RFA與TACE聯(lián)合治療的研究表明，它可以改善臨床結果：特別是，與單獨 TACE 相比，它表現(xiàn)出更長的無進展生存期和相當?shù)牟l(fā)癥發(fā)生率。在用MWA和腎動脈栓塞治療的一系列T1a腎細胞癌病例中也記錄了有希望的結果。然而，還需要進一步的研究。
4.4. 核磁共振
4.4.1 核磁共振引導
投入MRI研究而不是X射線（尤其是CT）的其他技術研究的主要原因是：（a）沒有輻射暴露；(b) 卓越的對比分辨率（不使用對比劑）；(c) 證明溫度變化的能力。盡管當今現(xiàn)代CT掃描儀和血管造影設備所需的低劑量已部分降低了MRI作為介入手術引導技術的吸引力，但最近的研究證實了其優(yōu)勢。此外，更大和更短的龍門架的發(fā)展簡化了介入方法。另一方面，在MRI設備內(nèi)操作需要特定的儀器，更不用說在操作過程中需要操作員的技能和知識（例如，射頻發(fā)生器可能會干擾MRI并且應該在掃描過程中停用）。事實上，由于需要MR兼容設備、介入性MR設備的可用性有限以及多個 MR 序列所需的時間較長，因此MRI引導療法并未廣泛普及，但MRI與CBCT圖像的融合可以克服所有這些問題，在介入手術中聯(lián)合了各自的優(yōu)勢。
活檢和消融是在MRI引導下進行的最常見的療法。主要優(yōu)點是無需造影劑即可更好地描繪目標。實時多平面成像與高對比度分辨率相結合，可以準確定位在非增強CT上定義不清的病灶；此外，在消融過程中，MRI允許監(jiān)測針通路和完全可視化被消融的組織，無論是在基于熱的技術（由于溫度敏感序列）和在基于冷的技術的情況下。
圖：磁共振引導下的復發(fā)性軟組織腫瘤冷凍消融
另一個優(yōu)點是可以連續(xù)（即使是雙傾角，典型的超聲制導），加上熱控制，評估燒蝕區(qū)域。
消融的圖像引導通常由MRI表示，為正確的光束瞄準和溫度映射提供解剖信息。
已經(jīng)開發(fā)了針對內(nèi)臟器官和軟組織損傷的多種應用。腎臟代表適合活檢和消融的目標。MRI非常適合前列腺病變的檢測和分期。可以結合超聲和MRI進行前列腺活檢或直接進行孔內(nèi)活檢，利用實時MRI的優(yōu)勢來確認針位，消除配準錯誤或影響融合成像的器官運動，并使用經(jīng)會陰而不是經(jīng)直腸途徑降低細菌感染風險。已經(jīng)描述了多個在安全性和并發(fā)癥方面具有良好結果的消融病例；即使局部和全腺體消融都安全有效地進行，主要問題仍然是適應癥。根據(jù)描述肝臟消融的經(jīng)驗，MRI引導是可能的，但超聲的方法似乎更可行。
鑒于MRI在篩查、手術計劃和隨訪中的作用越來越大，MRI 引導的活檢療法的適應癥也在增加。如果其他成像方法（尤其是超聲）不足以清晰地顯示待活檢的病變，則應在 MRI 引導下進行活檢。MR 引導的乳房活檢的癌癥檢出率雖然在研究之間存在差異，但據(jù)報道高達 50%。由于已知背景實質(zhì)增強 (BPE) 會影響MRI信號，因此應特別注意月經(jīng)周期的階段和接受激素替代治療的患者。當活檢在技術上不可行的情況下，MRI引導可以使用導絲或標記夾放置來幫助術前病變定位。
總之，當超聲和CT的顯像性較差，需要減少輻射和對比度的暴露，以及由于位置具有挑戰(zhàn)性，復雜的路徑需要持續(xù)控制針頭時，MRI似乎是一種更好的引導技術。
4.4.2. 磁共振共聚焦超聲
MRI引導的聚焦超聲手術 (MRgFUS) 是一種特殊的手術，其中高強度聚焦超聲與MRI融合。該系統(tǒng)高度集成，因為熱消融系統(tǒng)設計為在MRI內(nèi)工作，并在能量管理期間提供連續(xù)熱和成像控制的巨大優(yōu)勢，以便在能量輸送期間實時反饋熱量的影響，從而避免確定的和不希望的損傷。MRgFUS最顯著的應用領域之一是切除大腦深部核（即丘腦腹側(cè)中間體，VIM），用于治療特發(fā)性震顫和帕金森相關性震顫。
骨骼是另一個有據(jù)可查的應用領域。可以安全有效地治療骨表面的良性病變和骨轉(zhuǎn)移。子宮肌瘤和子宮腺肌病灶也可以用這種技術治療。
圖：MRI 引導的聚焦超聲治療股骨頸小骨樣骨瘤
幾項研究評估了超聲刀HIFU（主要通過超聲引導，也通過 MRI 引導）在胰腺癌中的應用，用于姑息治療或與其他療法（化療、放療、手術）聯(lián)合使用。盡管研究之間的隨訪時間和結果測量值不同，但大多數(shù)作者報告了不同的腫瘤反應（在去血管化和/或腫瘤大小減小方面），而所有研究的共同結論是 HIFU 治療可以緩解疼痛。
5. 新領域
放射學中對人工智能 (AI) 的興趣正在快速增長，不僅在診斷成像領域，而且在介入放射學領域。深度學習算法在診斷成像中有顯著的作用，可幫助醫(yī)生定制治療，還可應用于腫瘤介入的治療效果預測。
AI 可應用于腫瘤介入的不同階段：作為臨床和影像決策的支持工具，用于術前準確的影像評估和圖像質(zhì)量改進，以及作為術中輔助（例如，選擇最合適的材料）。精準醫(yī)療依賴于更好地選擇患者的概念。AI 決策支持系統(tǒng)可能有助于根據(jù)影像表型定制治療決策，從而產(chǎn)生更好的臨床結果。介入放射科醫(yī)生通常依靠多學科委員會來制定腫瘤治療策略。這些討論執(zhí)行多參數(shù)風險分層，在建議治療前整合患者數(shù)據(jù)；不同的 AI 應用療法通過在執(zhí)行治療之前預測治療的結果和/或益處來復制和超越這些討論。
結合臨床和成像術前數(shù)據(jù)、放射組學和遺傳信息的能力可以提高決策的準確性，并成為風險評估、患者分類和結果預測的有用工具。
人工智能的應用也可用于治療：深度學習系統(tǒng)可以通過像素移位校正平移運動或通過訓練神經(jīng)網(wǎng)絡來預測未減影圖像中的減影圖像，從而提高數(shù)字減影血管造影的圖像質(zhì)量。
通過自動多模態(tài)配準和分割工具將術前橫截面成像與術中實時透視或超聲同步，從而為活檢和局部圖像引導治療提供更精確的引導，并提高整個手術過程中解決問題的能力。
可以使用CT或MRI數(shù)據(jù)生成虛擬血管造影或血管鏡檢查以引導血管內(nèi)手術，并且還可以實時識別最適合治療狹窄性血管病變或主動脈瘤的導絲、導管和支架。
此外，使用新的導航技術（如增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實）將虛擬預療法3D解剖數(shù)據(jù)實時疊加到真實世界的2D視覺圖像上，將DICOM圖像轉(zhuǎn)換為 3D 模型，從而允許通過3D攝像頭和介入套件中的虛擬數(shù)據(jù)（臨床和成像）來處理復雜情況，并在治療領域提供全息圖處理，從而提高微創(chuàng)治療的準確性并降低風險、并發(fā)癥和輻射暴露。
6.結論
個性化醫(yī)療時代為癌癥成像和治療提供了絕佳機會。腫瘤介入用于癌癥診斷、治療和緩解的微創(chuàng)技術是創(chuàng)新現(xiàn)代醫(yī)學的主角，腫瘤介入專家應被視為腫瘤患者多學科管理的重要參與者。腫瘤介入療法的重要性將逐漸提升，其手術量也將有質(zhì)的變化，從而實現(xiàn)對患者更針對性和個性化的治療。
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