核磁共振成像引导经皮穿刺活检的临床应用

核磁共振成像引导经皮穿刺活检的临床应用

杜大新，王兰朋，张全刚，孙京涛，吴立华

作者单位： 065000廊坊市人民医院胸心外科(杜大新、王兰朋、孙京涛)，磁共振介入诊疗科(张全刚、吴立华)

【摘要】目的评价磁共振(MR)导引穿刺的可行性，以及相对于其他影像导引方式的优势。方法选取不同部位需穿刺活检的患者53例，其中男31例，女22例，年龄17~82岁，中位年龄48.3岁；肺部占位18例，椎体占位4例(胸椎1例，腰椎3例)，肝脏占位13例，肾脏占位7例，盆腔占位11例(子宫直肠之间占位1例，精囊腺占位1例，前列腺9例)。采用光学导引设备与磁共振成像结合，对体内肿物进行穿刺活检。结果53例患者在MR引导下顺利完成了穿刺活检，分别为肺脏、椎体、肝脏、肾脏及盆腔肿物。穿刺均一次成功，手术全部在局部麻醉下完成，术中患者耐受性良好，MR引导的穿刺活检均获得了足够标本，且无明显并发症发生。结论MR具有较高软组织分辨率，可任意方位断层成像，可从多个角度引导穿刺，MR无电离辐射，故穿刺活检成功率高，风险更低。

【关键词】核磁共振引导；经皮穿刺活检；肿瘤介入

DOI【】10.3969 / j.issn.1671-6450.2015.08.021

收稿日期：(2015-4-23)

The clinical application of magnetic resonance imaging guided percutaneous biopsyDUDaxin*,WANGLanpeng,ZHANGQuangang,SUNJingtao,WULihua.*DepartmentofThoracicSurgery,LangfangPeople'sHospital,Langfang065000,China

Abstract【】ObjectiveTo evaluate the feasibility of magnetic resonance (MR) guided biopsy, and to evaluate the advantages of it. Methods53 patients with biopsy were enrolled, among these patients, 31 male, 22 female, age range from 17 to 82 years old, median age was 48.3 years; pulmonary lesion of 18 cases, vertebral lesions of 4 cases (1 case of thoracic, and 3 cases of lumbar spine), hepatic lesions of 13 cases, renal space lesion of 7 cases, pelvic lesion of 11 cases (uterine rectum space of 1 case, seminal vesicle lesion of 1 case, prostate of 9 cases). Using optical guidance equipment and magnetic resonance imaging to complete the needle biopsy.Results53 patients received successfully MR guided biopsy,identified as lung, vertebral body, liver, kidney and pelvic tumor respectively. All patients were well tolerated, and no complications occurred.ConclusionMR has high soft tissue resolution and no ionizing radiation, arbitrary slice imaging and puncture from multiple directions, so biopsy success rate is high and risk is low.

Keywords【】MR guided;Percutaneous biopsy;Tumor intervention

在临床工作中，为确定体内占位是否为肿瘤，以及进一步明确其病理分型，需要取得活体组织标本进行病理学检查，根据病理分型来选择合适的化疗方案，而且可在治疗过程中再次穿刺，来观察治疗引起的细胞组织学变化[1]。经皮穿刺活检因为创伤小、可靠、成本低而成为活检的主要方式之一，CT 及B型超声导引的穿刺活检应用广泛[2，3]，尤其是CT引导下的穿刺活检，在胸部肿瘤等疾病中得到了广泛的应用[4~7]。近年来，MR导引的穿刺技术开始在我国临床应用，该技术在国外应用较早，20世纪80年代Mueller等[8]在对患者进行穿刺活检时首次利用了磁共振成像进行了导引，此后该技术迅速得到发展，在10余年后，MR导引的介入诊治技术有了里程碑式突破，各种可以在磁共振下应用的器材设备被开发出来，同时为了适应手术的快节奏，加快磁共振扫描速度，一些适应MR介入快速成像序列也应运而生，从而MR导引的手术也变得便利与快捷。现将我院在MR引导下对身体特殊部位的一些穿刺活检技术，报道如下。

1资料与方法

1.1临床资料53例患者，男31例，女22例，年龄17~82岁，中位年龄48.3岁；肺部占位18例，椎体占位4例(胸椎1例，腰椎3例)，肝脏占位13例，肾脏占位7例，盆腔占位11例(子宫直肠之间占位1例，精囊腺占位1例，前列腺9例)。

1.2设备及器械扫描设备采用新奥博为0.3T开放式磁共振，水平开放磁体，可于两侧进行穿刺操作。我们采用光学导引与MR图像结合的方式完成穿刺，导航相机采用加拿大NDI的Polaris Hybrid Position Sensor光学导航系统(光学导引的无框架立体定向系统)，穿刺针固定在有4个荧光小球的持针板上(4个小球位于同一水平面)，导航相机可实时跟踪荧光小球(即实时跟踪穿刺针位置)，并可以小球所在平面为基准，行任意角度的断层扫描，于MR图像上确定占位的位置和穿刺需到达的靶位，在MR图像及导航系统的导引下，对靶位进行穿刺。在导航相机的跟踪下，穿刺过程有实时的模拟导引线指导穿刺路径及方向，穿刺针采用了磁兼容的钛穿刺针，可以随时扫描验证实际针的位置。若穿刺过程中患者发生了身体移动，可重新扫描图像，系统自动确定病灶的新位置并提供实时导引。

1.3穿刺方法

1.3.1肺部占位： 18例患者均在CT引导下穿刺风险较大或无法进行穿刺者，其中5例占位靠近肺叶间裂，6例位于肩胛骨前，5例直径<2 cm，2例靠近心脏或肺门。靠近肺叶间裂的占位，因CT只能行普通横轴位扫描，故在CT导引下避开叶间裂有时较困难，此时利用MR可任意层面断层成像的优势，可在以穿刺针为中心的任意层面断层扫描，进行图像引导，寻找出避开叶间裂的穿刺路径，穿刺均顺利完成。6例被肩胛骨阻挡的肺部占位，若在CT引导下行前胸或侧胸穿刺，则可能因经过肺组织过多，或经过叶间裂而发生严重气胸，我们利用MR多角度成像进行扫描，确定合适穿刺路径，自肩胛骨下方斜向上方进针进行穿刺。在5例直径<2 cm的占位中，使用SPGR序列进行图像扫描引导，清楚勾勒出占位与周围正常组织的界限，通过这种增加占位组织与周围组织对比度的方式，均穿刺成功，且其中1例直径仅为1 cm。靠近大血管的2例病例，1例占位位于肺门，1例贴近心脏，术中我们采用了FSE序列进行图像扫描引导，在这个序列图像中血管以低信号方式突出显示，在穿刺过程中将其避开，均穿刺成功(图1见封3)。

1.3.2椎体占位： 在椎体占位穿刺活检中，我们使用SPGR序列和SSFP序列进行MR扫描，清楚地显示椎管结构、神经根、胸膜腹膜边界及椎体前腔静脉及主动脉，避免损伤这些结构，我们进行了1例胸椎及3例腰椎的穿刺活检，术前应用局部麻醉联合静脉镇痛药(因骨组织穿刺疼痛发生率较其他组织穿刺为高，且疼痛剧烈，故一般加用静脉镇痛)，利用骨穿刺活检钻，均获得成功。椎体穿刺一般采取侧后方进针，在横突附近进入，注意避开神经根走行区域，若为胸椎则注意胸膜，腰椎风险相对较小，若病灶侵蚀向后方，也可以选择椎体后方入路。

1.3.3肝脏占位： 6例占位在肝门附近，CT增强扫描占位周边大血管毗邻关系复杂(肝内门静脉分支，肝静脉属支等)，在CT横轴位病灶前方、侧方及后方均有血管阻挡，无法完成穿刺。更改为MR引导后，先以FSE序列扫描，清晰显示病灶及周围大血管，再以导航设备引导，多角度断层成像，成功找到可避开大血管的穿刺路径，穿刺成功。另外7例均为较小病灶，最大直径1.8 cm，最小直径只有0.8 cm，B型超声下显示不清，CT需注射静脉对比剂才显示占位边界，在MR引导下，我们采用SPGR序列中的高速扫描序列，最大限度去除了呼吸伪影影响，病灶显影清晰，穿刺均成功。其中1例肝脏靠近膈顶部占位，肿物位于肝脏右叶，直径约1.5 cm，无法进行CT及超声引导下穿刺，在MR引导下，寻找出与身体纵轴成角度的穿刺路径，避开了膈肌及肋膈角，避免了穿刺损伤胸膜引发气胸、血胸及膈肌穿孔破裂等并发症(图2见封3)。

1.3.4肾脏占位： 非MR导引的肾脏占位穿刺面临诸多难点，如占位靠近肾门，穿刺易损伤肾门血管及肾盂，造成腹腔出血及尿瘘等，右肾腹侧占位可被肝下部遮挡，左肾上级占位可被胰尾、胃及脾下缘遮挡。在MR图像引导下，SE、FSE及SPGR序列可清晰显示肾门结构，并可分辨占位与肾盂的分界及毗邻关系，使穿刺肾门区占位的风险大大降低。被其他脏器遮挡的占位，利用了以穿刺针为中心特殊角度的断层成像，避开肝、脾等脏器，寻找安全穿刺路径，穿刺与身体纵轴成锐角。7例在B型超声及CT下难于完成的肾脏占位穿刺，在MR引导下顺利完成，均无并发症发生。

1.3.5盆腔占位： 盆腔包括了部分生殖系统、泌尿系统、消化系统，毗邻关系较复杂，周围有髂骨及骶骨等骨性结构遮挡，成为穿刺难点。通过阴道、肛门等先天腔道穿刺活检，既有引起盆腔感染的风险，且穿刺范围受限。在MR引导下，使许多原本不可能实现的穿刺活检成为可能。1例患者CT增强显示左侧精囊腺占位，直径1.5 cm，B型超声显示不清，CT 横轴位四周完全被直肠、部分髂骨及膀胱阻挡，穿刺难以实现，MR引导下，以SPGR序列扫描引导，扫描平面与尾骨至精囊腺的连线平行，清晰显示病灶，局部麻醉后，自尾骨与坐骨结节间进针，避开直肠及坐骨神经，直达病灶，穿刺成功。1例CT增强显示为膀胱直肠间占位(图3见封3)，直径2.4 cm，前方、后方及侧方分别被膀胱、直肠及结肠遮挡，在MR引导下，扫描以髂棘至宫颈连线的特殊角度断层，局部麻醉后，自下腹髂棘旁斜行进针，避开膀胱结肠，成功穿刺。另1例为前列腺后方占位，在MR引导下自会阴进针，全程避开尿道、直肠及前列腺，直达病灶。另8例前列腺穿刺活检均顺利完成，无1例发生并发症。

2结果

53例穿刺均顺利完成，除3例肺部穿刺于穿刺后1~3 d后发生气胸行闭式胸腔引流好转外，余均无明显并发症发生，所有确诊肿瘤的病例均经病理确定细胞学分型。18例肺穿刺中，病理回报肺癌13例；干酪样坏死1例，结合临床诊断结核；诊断肺脓肿3例，已于穿刺时置管引流后痊愈好转；无法确诊1例。4例椎体占位4例中，胸椎穿刺病理回报甲状腺转移癌(甲状腺未发现原发灶)1例；3例腰椎穿刺中，回报转移癌2例，回报骨结核1例。13例肝穿刺中，诊断原发性肝癌7例，转移癌3例，肝脓肿(穿刺术中置管引流数日后痊愈)2例，肝囊肿(穿刺中抽尽囊液并无水酒精灭活)1例。7例肾穿刺中，确诊肿瘤性病变5例，确诊肾囊肿(抽吸后无水酒精灭活)2例。11例盆腔穿刺，膀胱直肠间占位确诊宫颈癌术后转移1例，精囊腺占位确诊前列腺癌去势术后转移1例，9例前列腺穿刺回报前列腺增生3例，回报前列腺癌6例。

3讨论

3.1MR成像导引的优势MR对人体不会造成电离辐射伤害，而且时间分辨率及空间分辨率均明显优于超声与CT成像[9]，对软组织显示的清晰度也大大超过了前两者,在穿刺手术中能极为清楚的显示病灶与周围正常组织器官的毗邻关系，可为整个手术提供精确定位。MR扫描可以任意层面成像，可立体显示与周围脏器毗邻关系，可极为方便的确定穿刺路径。MR成像的一些序列，因为血管的流空效应，可无需静脉注射对比剂即可清楚显示血管，穿刺时可避开重要血管、脏器等，大大降低了手术风险。MR能够实现多平面成像及三维导航，给介入操作提供了更多穿刺入路选择，并使穿刺简单快捷。MR有多重扫描序列可以选择，可选用对病变显示敏感的序列，提高了穿刺成功率；磁兼容穿刺器材可于组织内清晰显示，相对于金属穿刺器材在CT成像上的大量放射状伪影以及在超声成像下的显影不清晰，优势明显，精度大大提高。经过多年探索，已经开发出非常适用于MR导引的扫描序列如SPGR序列、FSE及SE介入序列、SSFP序列等，不但缩短了扫描时间，而且保证了图像质量。MR导引穿刺的操作对于术者的要求较高，因MR导引成像为非常规成像角度及层面，故术者应有较好的解剖基础、临床外科基础及影像判读能力，尤其解剖知识需扎实，对于各个解剖组织器官的空间相对位置要有良好的掌握，即有优秀的立体解剖学及局部解剖学基础，在成像出来后，能准确无误的判定病灶及周围组织器官的立体毗邻关系，这样才能最大限度地避免误操作及发生严重并发症，避免医源性伤害。建议若术者若为临床外科医师，则最好有影像专业医师配合操作，若术者为影像专业医师，则应在相应临床外科医师的指导配合下完成穿刺操作。

3.2MR成像导引方式不足因为技术的原因磁共振机造价高昂，而且受限于磁共振扫描时间导致手术时间相对较长，对患者也有特殊要求，如体内不可有非钛合金的永久性金属植入物如钢板、义眼、金属义齿(若非颅脑穿刺则影响不大)、动脉夹(尤其是颅内动脉夹)，电子装置如心脏起搏器、电子人工耳蜗、吻合钉、胰岛素泵等，开放式磁体空间限制导致一些肥胖患者穿刺难度较大。术中所用器械必须为磁兼容器械(磁兼容穿刺针系统、磁兼容心电监护系统、甚至磁兼容麻醉系统)，因此穿刺成本较高，磁兼容性的手术器械因为市场需求量较少，开发成本较高，目前可选择性不多，但其诸多优点仍然使其成为一项前景广阔的影像导引技术[10]。基于以上优点，其应用范围在近年逐渐广泛，我国先后有数家医院开展了磁共振导引介入技术，在广大同仁的不懈努力下，该技术在临床得到了广泛应用，在国内取得了很大知名度，而且我国医务人员开展的磁共振引导手术，在国际上也有一定的影响力，得到了国外同仁的认可，很多以前在CT及B型超声引导下难以实现的穿刺活检在MR的引导下成为可能，为疾病的临床治疗提供了有力支持。

毋庸置疑，MR引导的经皮穿刺活检优势明显：成功率高，风险低，穿刺范围广泛，且已有在颅脑穿刺活检的应用[11]。近些年来影像导引手术光学跟踪设备的广泛推广以及离线导航技术的投入使用，使MR导引更加精确，应用范围也进一步扩大[12]。随着该技术在临床上近些年的应用，已逐步被临床医师接受，随着材料工程学的发展及医疗市场的开放，其应用造价有望进一步降低，由此可大大加快该技术的普及率，使更多患者能够从中受益。综上所述，MR成像导引穿刺技术有望成为疾病临床治疗的有力辅助。

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荟萃分析

论著·临床