外科手术中磁共振应用的进展
作者：孙毅平 刘德光 韩秀珍
单位：孙毅平(济南，山东省立医院 250021)；韩秀珍(济南，山东省立医院 250021)；刘德光(山东莱钢总厂医院)
关键词：介入磁共振；微创外科
临床外科杂志000125
摘 要：介入磁共振系统(MR)使外科医生能借助术中成像来引导手术过程。相比其他的术中成像措施，MR的优点包括：优秀的软组织分辨能力，没有离子射线及可在任何平面重塑图像。从而确保肿瘤的充分切除，简化程序步骤，减少术中创伤和术后并发症，缩短住院时间及促进新型微型介入技术的发展。最终目标是通过较小的手术野完成复杂的手术过程，尽可能保证病人安全，有效减少手术带来的创伤。作者介绍了主要外科领域术中MR成像的应用及MR介导的微小介入手术的可能的未来发展方向。
, 百拇医药 分类法：R608 文献标识码：A
文章编号：1005-6483(2000)01-0045-02
开放式磁共振机的引入使外科医生几乎可以对病人任何部位的手术操作和成像同步进行[1，2]，术中成像可观察肉眼不能直接见到的手术野，使他们能够改进手术过程。外科医生对术前胆道造影，术中超声检查，骨折手术的影像强化，神经外科的无框架立体定向等都较熟悉[3]，但磁共振系统(MR)是成像指导下最小途径手术的理想影像学模式。因为它对软组织有优良的分辨率，没有离子射线，具有延期成像和重构任一想得到的平面的能力[4]。术中MR扫描已成为可能，将导致现存最小途径手术更新的应用及更加依靠影像的许多新技术的发展。
一、磁共振介入导向的微创外科的优点
尽管技术发展很快，在微创外科中，内镜的视野比传统外科所能看到手术野要窄得多，用于脊髓和中枢神经系统的微小内镜更是如此。术中磁共振成像有增大手术野的潜能。内镜的视野是二维的，外科医生常不能准确估计表面视野深层的结构，只能依靠从图像中探测到的深部结构线索再加自己的经验和解剖知识进行判断。正常解剖的变异，尤其在胆管系统将使手术变得不好做，而术中磁共振显像为三维图像，具有增大手术野的作用[5]。MR的应用有助于外科手术中一些复杂解剖结构的精确定位，可以提高血管内和腔内成像能力，如在脊髓内，增加了手术的安全性和精确性[6]，将对外科有极大的帮助。另一可能的有用方面是消除内镜探头所显示的平面图像，使探头前面的组织能在任一平面上显示出来[7]。与常规MR相比，视野会缩小，分辨力会提高，能获得复杂部位的更高质量的图像。
, 百拇医药
术中磁共振成像技术能帮助外科医生更精确地到达目标，并减少术中创伤。如用腹腔镜检查腹膜时，磁共振图像的引导可精确确定解剖层次，减少术中创伤，术后并发症和住院天数也会同时降低。肿瘤的切除术中必须注意完全切除所有已受侵的组织，且须精确确定相近重要解剖结构是未累及的。有一些肿瘤与周围正常组织的分界在肉眼上很难分辨，如复发的肿瘤，尤其是软组织肉瘤，一些腹腔肿瘤和某些中枢神经系统损伤等，术中磁共振介入导向对外科医生将会有很大的帮助。
二、磁共振介入导向微创外科的现状与未来发展方向
磁共振介入导向的应用潜能及MR介入导向手术需要的条件已有所论述[8，9]，多数研究集中于图像介导的活检和监测组织热疗方面的潜力，MR介入导向的微创手术是这一特殊领域的新进展。
1.神经外科 通过MR介入导向对中枢神经系统病变部位进行活检及切除颅内肿瘤已有报道[10]。MR监测的脑内理疗(热疗)已作动物研究并用于治疗人类肿瘤[11]。在脑室内手术时进行的MR监测有助于微小内镜的精确定位，通过颅脑内镜进行颅内窦腔、视交叉及垂体等部位的肿瘤切除，通过这种微小介入途径达到治疗目的并避免头颅切开术。在这一领域与MR配套的4 mm的颅脑内镜研制工作已着手进行[8]。
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2.骨外科 不仅关节的病理状况可由手术中的MR确定，其三维图像的重建对外科医生也会特别有用。在手术过程终止时将关节放置在其功能的正常范围可评价手术的成功性。微创伤性脊柱手术已在CT和MR介导下进行，比如去除脱出的椎间盘或解脱受压的神经根[12]。完全与MR相配的脊柱仪器及微小内镜现已可得到。高分辨率成像技术的发展，可完全在MR控制下，用射入的穿透皮肤的激光纤维束来进行这种工作。
3.普外科 尽管MR介导已成功地用于腹腔内病理活检，包括肝、胰及肾脏损伤[13，14]，但对在MR监测下进行的传统意义上的或腹腔内镜外科手术还未见报道。Germer等[15]已成功地对2例病人进行了腹腔镜胆囊切除术，这是结合快速自旋回波T2加权像和单次激发快速自旋回波用最大强度投射获得术中三维MR胆管像。在结合腹腔镜及术中MR来评价腹腔肿瘤及手术适应证方面人们的兴趣渐增。比如胰腺、腹膜及肝的肿瘤，结合跟踪装置，术中MR扫描引导下，腹腔镜在传统MR上非清晰区方面将是一个有利的工具，比如胰腺肿瘤侵犯门静脉，肿瘤已不可切除，此时可进行分流手术，这将使检查和手术两个分离的过程合二为一，对病人及医生都有利。MR通过提高判断所要切除病变部位，确定重要解剖结构而不致误伤的能力，可提高腹腔镜肿瘤手术的安全性及有效性，如直肠癌的腹腔镜切除术，主动脉旁淋巴结切除或肾上腺切除。
, 百拇医药
在一个开放的介入扫描环境中进行消化道内镜检查术可能会更容易，最明显的应用就是消化道肿瘤的术前肠道检查。其他对于微创伤性手术有用的腔内显像包括胆管系统、胰腺、膀胱、尿道等。通过MR的介导，对膀胱肿瘤的切除、前列腺肥大的理疗、前列腺肿瘤的治疗等亦有帮助。
4.心胸外科 尽管MR介导的纵隔病变活检及心脏、大血管、肺脏的MRI已发展起来[16]，介入磁共振在心胸外科的应用是该领域的新进展。MR最明显的应用就是介导切除胸腔内肿瘤。不管是直视手术还是胸腔镜手术，术前的三维结构成像及实际MR气管镜在复杂病例制定手术计划时有帮助[17]，支气管镜加上连有传递和接收装置轴的与MR相配的内镜对气道肿瘤的评价将有帮助。血管内导管术对诊断心脏、大血管的复杂缺陷及判定手术方案有用。
5.头颈外科 唯一报道的有关介入MR在头颈外科的应用是对深部组织损伤的活检[18]。为此发明了第一个真正与MR相配的活检针并开展了在MR监测下，激光介导的头颈肿瘤热疗技术[19]。同样，最明显的介入手术领域是肿瘤分期和切除。
, 百拇医药
三、结论
磁共振介导下施行外科手术如今已成为现实，这对于微创外科的开展意义重大。介入磁共振机的多种特性使微创外科的适用范围日益扩大。应用它既可使现行的某些手术过程得以完善，又可开展一些新的技术。最终目标是通过较小的手术野完成复杂的手术过程，尽可能保证病人术中的安全并减少手术给病人带来的创伤。这种手术的开展能够减少术后并发症，缩短住院天数。要开展这一新的技术领域，仅有磁共振机是不够的，应拥有与磁共振配套的微创手术的仪器设备，才能使术中手术野的显露具有与当代内镜一样的效果，而且需要医生具备放射学和外科学两方面的技术，这将造就一批集两门技术于一身的专家。
参考文献：
[1]Schenk JF,Jolesz FA,Roemer PB,et al.Superconducting open-configuration MR imaging system for image-guided therapy.Radiology,1995,195(3)∶805-814
, 百拇医药
[2]Gould S,Darzi A.The magnetic resonance operating theatre.Br J Surg,1997,84(3)∶595-597
[3]Kitchen N.Image-directed neurosurgery.Ann Royal Coll Surg Engl,1997,97(1)∶148-153
[4]Lamb G,Gedroyc W.Interventional magnetie resonance imaging.Br J Rodiol,1997,70(1)∶S81-88
[5]Leung D,Debatin J,Wildermuth S,et al.Intravascular MR tracking catheter:preliminary experimental evaluation.AJR,1995,164(3)∶1265-1270
, 百拇医药
[6]Inui K,Nakazawa S,Yoshino J,et al.Endoscopic MRI:preliminary results of a new technigue for visualisation and staging of gastrointestinal tumours.Endoscopy,1995,27(2)∶480-485
[7]Feldman D,Kulling D,Hawes R,et al.MR endoscopy:Preliminary experience in human trial.Radiology,1997,202(3)∶868-870
[8]Fried M,Hsu L,Topulos G,et al.Image-guided surgery in a new magneic resonance suite:Preclinical considerati-
, 百拇医药
ons.Laryngoscope,1996,106(2)∶411-417
[9]Melzer A,Schmidt A,Kipfmuller K,et al.Prereguisites for magnetic resonance image-guided interventions and endosco-
pic surgery.Min Invasive Ther Assoc Technol,1996,5(1)∶255-262
[10]Moriarty T,Kikinis R,Jolesz F,et al.Magnetic resonance imaging therapy.Neruosury Clin North Am,1996,7(2)∶323-330
[11]Anzai Y,Lufkin R,Desalles A,et al.Preliminary experience with MR-guided thermal ablation of brain tumours.Am J Neuroradiol,1995,16(1)∶39-48
, 百拇医药
[12]Seibel R,Gronemeyer D,Schmidt A,et al.Minimally invasive treatment of spinal diseases.Minim imvasive Ther Allied Technol,1996,5(1)∶226-231
[13]Silverman S,Collick B,Figuerira M,et al.Interactive MR-gurded biopsy in an open-configruation MR imaging system.Radiology,1995,197(1)∶175-181
[14]Silverman S,Percutaneous abdominal biopsy:Recent advance and future directions.Semin Interven Radiol,1996,13(1)∶3-15
, http://www.100md.com
[15]Germer CT,Ackrecht D,Roggan A,et al.Experimental study of laparoscopic laser-induced thermotherapy for liver tumours.Br J Surg,1997,84(2)∶317-320
[16]Adams DF,Collick BD,Figueira MR,et al.Interactive MR-guided biopsy in an openconfiguration MR imaging system.Radiology,1995,197(1)∶175-181
[17]Luboldt W,Bauerfeind P,Steiner P,et al.Preliminary assessment of three-dimensional magnetic resonance imaging for various colonic disorders.Lancet,1997,349(9060)∶1288-1291
, 百拇医药
[18]Lufkin R,Teresi L,Hanafee WN.New needle for MR guided aspiration cytology of the head and neck.AJR,1997,149(2)∶380-382
[19]Mack MG,Muller P,Vogl TJ,et al.Recurrent nasopharyngeal tumours:preliminary clinical results with interventional MR imaging-controlled laser-induced thermotherapy.Radiology,1995,196(3)∶725-733
收稿日期：1999-03-05, http://www.100md.com
单位：孙毅平(济南，山东省立医院 250021)；韩秀珍(济南，山东省立医院 250021)；刘德光(山东莱钢总厂医院)
关键词：介入磁共振；微创外科
临床外科杂志000125
摘 要：介入磁共振系统(MR)使外科医生能借助术中成像来引导手术过程。相比其他的术中成像措施，MR的优点包括：优秀的软组织分辨能力，没有离子射线及可在任何平面重塑图像。从而确保肿瘤的充分切除，简化程序步骤，减少术中创伤和术后并发症，缩短住院时间及促进新型微型介入技术的发展。最终目标是通过较小的手术野完成复杂的手术过程，尽可能保证病人安全，有效减少手术带来的创伤。作者介绍了主要外科领域术中MR成像的应用及MR介导的微小介入手术的可能的未来发展方向。
, 百拇医药 分类法：R608 文献标识码：A
文章编号：1005-6483(2000)01-0045-02
开放式磁共振机的引入使外科医生几乎可以对病人任何部位的手术操作和成像同步进行[1，2]，术中成像可观察肉眼不能直接见到的手术野，使他们能够改进手术过程。外科医生对术前胆道造影，术中超声检查，骨折手术的影像强化，神经外科的无框架立体定向等都较熟悉[3]，但磁共振系统(MR)是成像指导下最小途径手术的理想影像学模式。因为它对软组织有优良的分辨率，没有离子射线，具有延期成像和重构任一想得到的平面的能力[4]。术中MR扫描已成为可能，将导致现存最小途径手术更新的应用及更加依靠影像的许多新技术的发展。
一、磁共振介入导向的微创外科的优点
尽管技术发展很快，在微创外科中，内镜的视野比传统外科所能看到手术野要窄得多，用于脊髓和中枢神经系统的微小内镜更是如此。术中磁共振成像有增大手术野的潜能。内镜的视野是二维的，外科医生常不能准确估计表面视野深层的结构，只能依靠从图像中探测到的深部结构线索再加自己的经验和解剖知识进行判断。正常解剖的变异，尤其在胆管系统将使手术变得不好做，而术中磁共振显像为三维图像，具有增大手术野的作用[5]。MR的应用有助于外科手术中一些复杂解剖结构的精确定位，可以提高血管内和腔内成像能力，如在脊髓内，增加了手术的安全性和精确性[6]，将对外科有极大的帮助。另一可能的有用方面是消除内镜探头所显示的平面图像，使探头前面的组织能在任一平面上显示出来[7]。与常规MR相比，视野会缩小，分辨力会提高，能获得复杂部位的更高质量的图像。
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术中磁共振成像技术能帮助外科医生更精确地到达目标，并减少术中创伤。如用腹腔镜检查腹膜时，磁共振图像的引导可精确确定解剖层次，减少术中创伤，术后并发症和住院天数也会同时降低。肿瘤的切除术中必须注意完全切除所有已受侵的组织，且须精确确定相近重要解剖结构是未累及的。有一些肿瘤与周围正常组织的分界在肉眼上很难分辨，如复发的肿瘤，尤其是软组织肉瘤，一些腹腔肿瘤和某些中枢神经系统损伤等，术中磁共振介入导向对外科医生将会有很大的帮助。
二、磁共振介入导向微创外科的现状与未来发展方向
磁共振介入导向的应用潜能及MR介入导向手术需要的条件已有所论述[8，9]，多数研究集中于图像介导的活检和监测组织热疗方面的潜力，MR介入导向的微创手术是这一特殊领域的新进展。
1.神经外科 通过MR介入导向对中枢神经系统病变部位进行活检及切除颅内肿瘤已有报道[10]。MR监测的脑内理疗(热疗)已作动物研究并用于治疗人类肿瘤[11]。在脑室内手术时进行的MR监测有助于微小内镜的精确定位，通过颅脑内镜进行颅内窦腔、视交叉及垂体等部位的肿瘤切除，通过这种微小介入途径达到治疗目的并避免头颅切开术。在这一领域与MR配套的4 mm的颅脑内镜研制工作已着手进行[8]。
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2.骨外科 不仅关节的病理状况可由手术中的MR确定，其三维图像的重建对外科医生也会特别有用。在手术过程终止时将关节放置在其功能的正常范围可评价手术的成功性。微创伤性脊柱手术已在CT和MR介导下进行，比如去除脱出的椎间盘或解脱受压的神经根[12]。完全与MR相配的脊柱仪器及微小内镜现已可得到。高分辨率成像技术的发展，可完全在MR控制下，用射入的穿透皮肤的激光纤维束来进行这种工作。
3.普外科 尽管MR介导已成功地用于腹腔内病理活检，包括肝、胰及肾脏损伤[13，14]，但对在MR监测下进行的传统意义上的或腹腔内镜外科手术还未见报道。Germer等[15]已成功地对2例病人进行了腹腔镜胆囊切除术，这是结合快速自旋回波T2加权像和单次激发快速自旋回波用最大强度投射获得术中三维MR胆管像。在结合腹腔镜及术中MR来评价腹腔肿瘤及手术适应证方面人们的兴趣渐增。比如胰腺、腹膜及肝的肿瘤，结合跟踪装置，术中MR扫描引导下，腹腔镜在传统MR上非清晰区方面将是一个有利的工具，比如胰腺肿瘤侵犯门静脉，肿瘤已不可切除，此时可进行分流手术，这将使检查和手术两个分离的过程合二为一，对病人及医生都有利。MR通过提高判断所要切除病变部位，确定重要解剖结构而不致误伤的能力，可提高腹腔镜肿瘤手术的安全性及有效性，如直肠癌的腹腔镜切除术，主动脉旁淋巴结切除或肾上腺切除。
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在一个开放的介入扫描环境中进行消化道内镜检查术可能会更容易，最明显的应用就是消化道肿瘤的术前肠道检查。其他对于微创伤性手术有用的腔内显像包括胆管系统、胰腺、膀胱、尿道等。通过MR的介导，对膀胱肿瘤的切除、前列腺肥大的理疗、前列腺肿瘤的治疗等亦有帮助。
4.心胸外科 尽管MR介导的纵隔病变活检及心脏、大血管、肺脏的MRI已发展起来[16]，介入磁共振在心胸外科的应用是该领域的新进展。MR最明显的应用就是介导切除胸腔内肿瘤。不管是直视手术还是胸腔镜手术，术前的三维结构成像及实际MR气管镜在复杂病例制定手术计划时有帮助[17]，支气管镜加上连有传递和接收装置轴的与MR相配的内镜对气道肿瘤的评价将有帮助。血管内导管术对诊断心脏、大血管的复杂缺陷及判定手术方案有用。
5.头颈外科 唯一报道的有关介入MR在头颈外科的应用是对深部组织损伤的活检[18]。为此发明了第一个真正与MR相配的活检针并开展了在MR监测下，激光介导的头颈肿瘤热疗技术[19]。同样，最明显的介入手术领域是肿瘤分期和切除。
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三、结论
磁共振介导下施行外科手术如今已成为现实，这对于微创外科的开展意义重大。介入磁共振机的多种特性使微创外科的适用范围日益扩大。应用它既可使现行的某些手术过程得以完善，又可开展一些新的技术。最终目标是通过较小的手术野完成复杂的手术过程，尽可能保证病人术中的安全并减少手术给病人带来的创伤。这种手术的开展能够减少术后并发症，缩短住院天数。要开展这一新的技术领域，仅有磁共振机是不够的，应拥有与磁共振配套的微创手术的仪器设备，才能使术中手术野的显露具有与当代内镜一样的效果，而且需要医生具备放射学和外科学两方面的技术，这将造就一批集两门技术于一身的专家。
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[14]Silverman S,Percutaneous abdominal biopsy:Recent advance and future directions.Semin Interven Radiol,1996,13(1)∶3-15
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[15]Germer CT,Ackrecht D,Roggan A,et al.Experimental study of laparoscopic laser-induced thermotherapy for liver tumours.Br J Surg,1997,84(2)∶317-320
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[17]Luboldt W,Bauerfeind P,Steiner P,et al.Preliminary assessment of three-dimensional magnetic resonance imaging for various colonic disorders.Lancet,1997,349(9060)∶1288-1291
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[18]Lufkin R,Teresi L,Hanafee WN.New needle for MR guided aspiration cytology of the head and neck.AJR,1997,149(2)∶380-382
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