沈 潔

（重慶市婦幼保健院B超室 400013）

高強(qiáng)度聚焦超聲（high intensity focused ultrasound，HIFU）是一種臨床證明行之有效的治療技術(shù)［1－4］，目前用于外科手術(shù)中監(jiān)控的多為超聲成像［5］，但其存在一定的局限性，而磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）作為一種新的監(jiān)控方式受到人們的關(guān)注［6］，并已用于部分受呼吸影響不大的器官的腫瘤治療。本研究以受呼吸影響較大的兔肝為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用MRI實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)HIFU對(duì)活體兔肝VX2瘤的損傷，探討MRI監(jiān)控圖像變化及其與實(shí)際損傷的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 主要儀器 MRI導(dǎo)航高強(qiáng)度聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng)（MRI guided HIFU，MRIgHIFU），該系統(tǒng)包括：HIFU治療設(shè)備（重慶海扶技術(shù)有限公司）和1.5TMRI儀（德國西門子公司）。

1.2 兔肝VX2腫瘤模型的建立 新西蘭大白兔20只，雌雄不限，實(shí)驗(yàn)時(shí)將凍存的VX2腫瘤細(xì)胞復(fù)蘇后接種于兔后腿外側(cè)肌肉內(nèi)，2周后取材，將瘤塊置于預(yù)冷的RPMI 1640培養(yǎng)基中備用。經(jīng)手術(shù)開腹暴露兔肝后，將肝左葉小心牽出腹腔，在距其下緣約1cm處用眼科鑷穿破肝組織形成竇道，將一體積約1cm3的瘤塊植于其中，清創(chuàng)縫合，25d后即制成荷瘤兔。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法 荷瘤兔取俯臥位固定于治療臺(tái)上，胸、腹部皮膚與介質(zhì)水接觸。首先掃描快速自旋回波（turbo spin－echo，TSE）序列T1加權(quán)像（T1－weighted image，T1WI）、T2WI及增強(qiáng)T1WI，獲取兔肝VX2瘤的MRI圖像，并以T1WI圖像作為定位圖，選擇腫瘤所在層面作為治療層面。然后采用點(diǎn)輻照的方式進(jìn)行HIFU治療，輻照參數(shù)：功率為250W，每個(gè)點(diǎn)輻照時(shí)間為10s／次，每個(gè)點(diǎn)輻照2次，間隔10s，點(diǎn)與點(diǎn)之間無間隔，采用點(diǎn)－線－面－體的組合方式治療。根據(jù)層厚（3mm）、層間距（3mm）及腫瘤大小，治療2～3個(gè)面可完全覆蓋腫瘤。治療時(shí)先輻照每個(gè)面的最里層，然后由深到淺逐層覆蓋腫瘤，見圖1。術(shù)中每結(jié)束一層的治療立即掃描T1WI和T2WI，觀察治療情況。若治療過程中出現(xiàn)體位改變，需重新調(diào)整治療頭位置并繼續(xù)治療。治療結(jié)束后再次掃描T1WI及T2WI，觀察治療效果。經(jīng)耳緣靜脈注入MRI對(duì)比劑（釓噴酸葡胺0.2mL／kg）行增強(qiáng)T1WI掃描。術(shù)后立即處死實(shí)驗(yàn)兔，沿MRI掃描方向切開VX2瘤，并將其切成2～3mm厚的薄片，行2，3，5－氯化三苯基四氮唑（2，3，5－triphenyl－2H－tetrazolium chloride，TTC）染色，觀察其損傷情況，同時(shí)取小塊腫瘤組織行蘇木素－伊紅（hematoxylin－eosin，HE）染色，光鏡下觀察其形態(tài)學(xué)變化。

圖1 MRI T1WI監(jiān)控HIFU治療中（箭頭所示為已治療區(qū)）

2 結(jié) 果

2.1 HIFU術(shù)前及術(shù)后即刻兔肝VX2瘤的MRI特點(diǎn)

2.1.1 術(shù)前兔肝VX2瘤的MRI特點(diǎn) （1）MRI平掃：腫瘤位于肝左葉下段靠近前胸壁處，圓形，直徑為（1.3±0.4）cm，邊界欠清晰。T1WI顯示腫瘤呈均勻稍低信號(hào)；T2WI顯示16例腫瘤呈均勻稍高信號(hào)。T1WI顯示腫瘤周圍呈稍低信號(hào)，中央呈更低信號(hào)；T2WI顯示腫瘤周圍為稍高信號(hào)，4例腫瘤中央呈不均勻高信號(hào)區(qū)。（2）增強(qiáng)T1WI：腫瘤為不均勻強(qiáng)化，以周邊強(qiáng)化為主，內(nèi)部強(qiáng)化不明顯，部分病灶可見腫瘤內(nèi)呈網(wǎng)格狀強(qiáng)化。見圖2、3。

2.1.2 術(shù)后即刻兔肝VX2瘤的MRI特點(diǎn) （1）MRI平掃：腫瘤邊界清晰。T1WI顯示腫瘤信號(hào)均有不同程度的增加，其中有14例腫瘤中央可見片狀不規(guī)則高信號(hào)區(qū)；T2WI顯示5例腫瘤信號(hào)稍降低，3例信號(hào)稍增強(qiáng)，其余信號(hào)改變不明顯。（2）增強(qiáng)T1WI：術(shù)后17例腫瘤未見強(qiáng)化。與周圍肝組織分界清晰；3例腫瘤周邊有部分強(qiáng)化。見圖2、3。

圖2 術(shù)前及術(shù)后即刻兔肝VX2瘤的MRI表現(xiàn)1

圖3 術(shù)前及術(shù)后即刻兔肝VX2瘤的MRI表現(xiàn)2

2.2 聲通道皮膚損傷的 MRI表現(xiàn) 術(shù)后皮膚損傷3例。MRI平掃T2WI顯示皮膚增厚，信號(hào)增強(qiáng)，呈分層狀，其間夾雜低信號(hào)帶。MRI平掃T1WI顯示皮膚增厚，信號(hào)改變不明顯。見圖4。

圖4 聲通道皮膚損傷的MRI表現(xiàn)

2.3 肉眼、TTC染色及光鏡觀察 剖腹見腫瘤在肝實(shí)質(zhì)內(nèi)呈黃白色圓形或類圓形結(jié)節(jié)，部分腫瘤中央可見紅褐色出血。17例行TTC染色后，腫瘤無著色，與周圍組織分界清楚。另外3例腫瘤周邊部分紅染。取黃白色腫瘤組織行病理檢查，顯示腫瘤壞死區(qū)血管破裂，腫瘤組織間隙增寬，腫瘤細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)體積縮小，細(xì)胞核多呈固縮變形。

3 討 論

MRI多用于HIFU術(shù)后的療效評(píng)價(jià)和隨訪。而MRI作為一種新的監(jiān)控手段，與超聲監(jiān)控相比，具有軟組織分辨率高，多參數(shù)、多功能成像以及無創(chuàng)測溫等優(yōu)點(diǎn)［7－11］。國外將 MRI聯(lián)合HIFU技術(shù)用于臨床治療多種受呼吸影響較小的器官腫瘤，取得較好的療效［12－14］。本實(shí)驗(yàn)選用 MRI T1WI作為定位圖，較其他加權(quán)圖像更能清晰顯示腫瘤邊界、聲通道上肋骨以及腫瘤周圍其他解剖結(jié)構(gòu)，是較為理想的定位方式。與超聲監(jiān)控相比，MRI監(jiān)控還不能達(dá)到完全實(shí)時(shí)成像，因此，在腫瘤治療過程中需多次重復(fù)掃描。本實(shí)驗(yàn)采用每結(jié)束一層的治療重復(fù)掃描一次，一方面可隨時(shí)觀察治療情況，另一方面也可隨時(shí)調(diào)整因體位改變而導(dǎo)致的靶點(diǎn)偏移。治療計(jì)劃完成后，除進(jìn)行MRI平掃外，還進(jìn)行增強(qiáng)T1WI掃描，觀察腫瘤組織及周圍肝組織內(nèi)血供情況。若腫瘤內(nèi)仍有強(qiáng)化，可補(bǔ)充治療。這是MRI監(jiān)控HIFU治療的一大優(yōu)勢。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示MRI平掃圖像上腫瘤區(qū)信號(hào)改變復(fù)雜，但仍具有一定的特征性。與治療前相比，T1WI腫瘤區(qū)信號(hào)有不同程度的增加，T2WI信號(hào)減弱，增強(qiáng)或不變是腫瘤組織凝固性壞死的征象。另外，部分腫瘤中央出現(xiàn)T1WI片狀增強(qiáng)信號(hào)區(qū)，與大體解剖對(duì)照，這可能是由于壞死組織出血所致。T1WI增強(qiáng)掃描顯示大部分腫瘤無強(qiáng)化，僅3例于腫瘤周邊見少許信號(hào)增強(qiáng)，其結(jié)果與TTC染色和病理檢查結(jié)果相吻合，因此，增強(qiáng)TIWI為判斷治療區(qū)范圍以及有無活的腫瘤細(xì)胞殘留提供了直接的影像學(xué)證據(jù)。本實(shí)驗(yàn)中有3例因腫瘤靠近皮膚，導(dǎo)致聲通道上皮膚燒傷出現(xiàn)水腫，這些改變均可在T2WI上清晰顯示。決定MRI信號(hào)強(qiáng)度的因素較多，正常與異常組織中只要有一個(gè)因素發(fā)生改變，就可在MRI上得到反映。正常情況下，組織中的游離水和結(jié)合水處于一種快速動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，但在腫瘤組織中這種快速動(dòng)態(tài)平衡發(fā)生紊亂，因而呈T1WI低信號(hào)、T2WI高信號(hào)。而當(dāng)HIFU治療后，腫瘤組織內(nèi)游離水含量降低，導(dǎo)致弛豫率增加而表現(xiàn)為T1WI信號(hào)增強(qiáng)，T2WI信號(hào)降低。但實(shí)驗(yàn)中部分腫瘤組織經(jīng)HIFU治療后，T2WI信號(hào)不變或者反而增加，這可能與組織水腫或個(gè)體對(duì)治療反應(yīng)的差異有關(guān)，其具體原因還有待進(jìn)一步研究，因此，在術(shù)中療效評(píng)價(jià)時(shí)，只有聯(lián)合應(yīng)用T1WI和T2WI作綜合分析，才能提高治療效果，降低并發(fā)癥。

與超聲監(jiān)控相比，MRI監(jiān)控不能完全達(dá)到實(shí)時(shí)成像為其不足，但實(shí)驗(yàn)中采用TSE序列，可在數(shù)秒內(nèi)完成一幀圖像的采集，能基本滿足監(jiān)控要求。但更快速序列的開發(fā)和利用仍是今后研究的方向。本實(shí)驗(yàn)為MRI聯(lián)合HIFU技術(shù)治療人肝細(xì)胞癌奠定了一定的基礎(chǔ)，隨著研究的深入，MRI聯(lián)合HIFU技術(shù)將會(huì)有更加廣泛的運(yùn)用。

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