超聲容積導(dǎo)航在臨床中的應(yīng)用進(jìn)展

巫明鋼，萬紹平，盧 漫△

(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)，四川 成都 610072；2.四川省腫瘤醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)中心，四川 成都 610000)

超聲容積導(dǎo)航是一種圖像融合技術(shù)，能與CT、MRI、PET/CT等其他影像學(xué)融合，也可與超聲本身的圖像相融合。多種影像學(xué)的融合，用于解決單一影像學(xué)不能解決的問題。超聲容積導(dǎo)航結(jié)合了超聲的時間分辨率與CT、MRI、PET/CT等圖像的空間、密度分辨率，將超聲的實時性和CT、MRI、PET/CT的精細(xì)解剖結(jié)合在一起，同時獲得實時更新的圖像，讓超聲醫(yī)生操作更安全、精準(zhǔn)。隨著匹配技術(shù)及引導(dǎo)技術(shù)的成熟與發(fā)展，其臨床的應(yīng)用越來越廣泛。

1 超聲容積導(dǎo)航原理

超聲容積導(dǎo)航主要由彩色超聲儀器、磁場發(fā)生器以及空間定位追蹤器組成。通過將影像圖像(DICOM格式)導(dǎo)入超聲儀器，在磁場中匹配超聲與其他影像學(xué)圖像，實時將超聲圖像與CT、MRI、PET/CT分屏或融合顯像。超聲容積導(dǎo)航技術(shù)擁有超聲的時間分辨力以及其他影像學(xué)圖像的空間、密度分辨率，為醫(yī)學(xué)操作提供輔助，穿刺活檢獲得病理診斷，與術(shù)前圖像融合計劃和修正手術(shù)切除范圍，引導(dǎo)穿刺引流、引導(dǎo)靶向消融，實現(xiàn)實時治療、評估、監(jiān)測治療過程和效果，為后期治療提供信息等方面為醫(yī)生提供巨大的幫助。

2 超聲容積導(dǎo)航在臨床的應(yīng)用進(jìn)展

2.1 顱腦研究證明，顱腦腫瘤的切除范圍與預(yù)后密切相關(guān)[1，2]。目前，臨床常用神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)為腦組織活檢手術(shù)準(zhǔn)確性提供額外保證，特別是較深或較小病灶[3]。Roder等[4]對65例患者的研究結(jié)果顯示，神經(jīng)導(dǎo)航可以提高腫瘤的完全切除率。但神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)的主要缺點是僅采用術(shù)前獲得的圖像數(shù)據(jù)作為導(dǎo)航參考，而不能結(jié)合手術(shù)過程中造成的腦移位、組織變形以及組織移位；術(shù)中超聲-MRI導(dǎo)航在結(jié)合磁共振圖像的指向性及全景視野的優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，依靠實時超聲圖像對腦組織移位和組織切除的造成的變形進(jìn)行修正，彌補(bǔ)了神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)的不足，使腫瘤切除范圍更精確、更完全[5]。

2.2 乳腺二次超聲掃查能夠?qū)RI檢出而首次超聲隱匿性的病灶進(jìn)行評估及引導(dǎo)穿刺活檢[6]。而對于MRI可檢出但二次超聲無法檢出的病灶，使用實時超聲融合磁共振圖像對病灶進(jìn)行評估。因為常規(guī)磁共振掃描體位與超聲乳腺掃查體位不同、乳腺腺體易發(fā)生形變、乳腺腺體的狀態(tài)受激素影響[7]，有學(xué)者對超聲容積導(dǎo)航在乳腺的可行性進(jìn)行了探索。Kang等[8]通過對MRI能檢出而二次超聲未檢出的病灶進(jìn)行評估，證實了超聲容積導(dǎo)航在檢測乳腺疾病實用性。Faustoa等[9]的研究證實了乳腺超聲磁共振的容積導(dǎo)航技術(shù)的可用性、準(zhǔn)確性以及可重復(fù)性。研究表明，乳腺超聲容積導(dǎo)航技術(shù)是替代磁共振引導(dǎo)二次超聲隱匿性病灶穿刺的一種實用技術(shù)[10]，同時在減少不必要的前哨淋巴結(jié)活檢發(fā)揮著作用[11]。并且乳腺容積導(dǎo)航技術(shù)相比單獨使用超聲對病灶范圍的測量更加精準(zhǔn)[12]。

2.3 肝臟超聲容積導(dǎo)航可以增加肝臟病灶的可視性，對于病灶周圍血管、重要組織結(jié)構(gòu)的顯示更加清晰，增加了介入醫(yī)生操作的安全性[13]。同時3D重建技術(shù)[14]、針尖導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用[15]、匹配方式優(yōu)化系列技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)一步提高了肝臟病灶穿刺活檢、引流、消融等操作的安全性。對于周圍有重要血管組織、單一影像學(xué)難以獲得安全引流路徑的高風(fēng)險性肝膿腫的穿刺引流，有研究表明使用超聲容積導(dǎo)航更安全[16]。李凱等[17]對30例患者的47個病灶進(jìn)行超聲容積導(dǎo)航引導(dǎo)超聲造影，實時觀察病灶微灌注情況，對CT、MRI檢查不能定性的病灶，成功進(jìn)行了定性。此外，研究證實肝臟容積導(dǎo)航對肝臟腫瘤化療栓塞后殘余血管評估以及消融后進(jìn)行消融邊界評估，從而進(jìn)行療效評估是可行的[18，19]。

2.4 腎臟超聲容積導(dǎo)航相較單純超聲、CT檢查腎臟惡性腫瘤的檢出有更高的敏感度、特異度[20]。對超聲顯示不清或定位困難的病灶使用超聲CT或MRI融合成像，可對大部分病灶進(jìn)行顯示及定位。對于超聲檢查陰性的腎臟病灶的消融，Mauri等[21]在超聲容積導(dǎo)航的引導(dǎo)下對超聲不可見病灶成功進(jìn)行了消融治療。

2.5 肌骨Zacchino等[22]通過超聲-MRI容積導(dǎo)航的引導(dǎo)成功進(jìn)行了位置深、解剖復(fù)雜的骶髂關(guān)節(jié)注射。對于椎關(guān)節(jié)注射而言，需要更高的安全性、有效性。Sartoris等[23]在超聲容積導(dǎo)航引導(dǎo)下，對腰椎關(guān)節(jié)進(jìn)行了藥物注射。一些研究證實了超聲容積導(dǎo)航引導(dǎo)選擇性腰骶神經(jīng)阻滯是安全可行的[24]。對于骨骼本身的疾病，超聲容積導(dǎo)航仍然可以發(fā)揮作用。郭昌宇等[25]應(yīng)用超聲容積導(dǎo)航技術(shù)對骨及軟組織病變進(jìn)行穿刺、治療。周麗等[26]在超聲容積導(dǎo)航引導(dǎo)下成功完成對骨母細(xì)胞瘤射頻消融。超聲容積導(dǎo)航引導(dǎo)經(jīng)皮后外側(cè)入路椎間孔穿刺的可行性也通過解剖學(xué)研究、臨床研究證實了，且可以減少穿刺時間和X射線輻射劑量，可應(yīng)用于經(jīng)皮內(nèi)窺鏡下腰椎間盤切除術(shù)[27]。超聲容積導(dǎo)航的出現(xiàn)為骨關(guān)節(jié)、骨骼本身病變的診斷、治療提供了新的選擇。

2.6 前列腺超聲容積導(dǎo)航在前列腺疾病中主要用于引導(dǎo)前列腺病變的穿刺活檢及治療。Natarajan等[28]通過對11例中高風(fēng)險前列腺癌進(jìn)行超聲容積導(dǎo)航引導(dǎo)下的消融手術(shù)證實了超聲容積導(dǎo)航技術(shù)的可行性及安全性。研究表明，超聲容積導(dǎo)航引導(dǎo)下的前列腺癌的穿刺活檢，可以改善前列腺癌風(fēng)險分層，降低初次活檢陰性的重復(fù)穿刺的必要性，提高前列腺癌首次診斷率，降低并發(fā)癥發(fā)生率[29～32]。對高級別前列腺癌有更高的檢出率、單針陽性率更高、可減少穿刺針數(shù)[31]。對于MRI病灶有高度風(fēng)險性的，高檢出率檢出格里森評分7～10分的前列腺癌，仍然需要將系統(tǒng)穿刺和靶向穿刺結(jié)合起來才能保證穿刺活檢的陽性率[30]。對于只進(jìn)行超聲容積導(dǎo)航引導(dǎo)下的穿刺而不進(jìn)行系統(tǒng)性穿刺的影響因素也正在研究當(dāng)中[33]。提高靶向引導(dǎo)的精準(zhǔn)度，是現(xiàn)在努力的一種方向。有研究證實在前列腺穿刺活檢時加入矢狀面圖像，可以提高穿刺精準(zhǔn)度[34]。

2.7 子宮超聲/MRI融合技術(shù)在子宮領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在評估剖宮產(chǎn)術(shù)后妊娠子宮瘢痕。Bolten等[35]的研究表明，經(jīng)陰道超聲/MRI融合技術(shù)能夠?qū)︸：圻M(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化定位，得到區(qū)域血管形成減少的結(jié)論，區(qū)分子宮下段破裂的高風(fēng)險、低風(fēng)險，為剖宮產(chǎn)術(shù)后的再次妊娠過程中是否需要重復(fù)剖宮產(chǎn)的臨界值建立奠定基礎(chǔ)。

綜上所述，超聲容積導(dǎo)航技術(shù)通過精準(zhǔn)操作減少操作次數(shù)，替代部分需要在放射條件下進(jìn)行的操作，減少患者及醫(yī)生所受的輻射劑量，是一種簡單、易行、精準(zhǔn)、少輻射的實用技術(shù)，超聲容積導(dǎo)航讓超聲診斷及介入治療更加精準(zhǔn)、安全、可行，且能減輕患者所受痛苦及并發(fā)癥發(fā)生率。使之前很多不可行的操作變得可行，給予超聲醫(yī)生解決問題的另一把鑰匙。但仍存在一定的缺陷和不足，如匹配方式的選擇[36]、呼吸過程、患者配合程度、操作者水平都可以影響匹配時間長短及匹配精準(zhǔn)度。因此需要學(xué)者們進(jìn)行不懈地努力和探索。