项目负责人：普通外科 修典荣教授、主任医师

原春辉副主任医师

项目组成员：葛辉玉 马朝来 蒋斌 孙涛

实时影像导航系统在肝脏肿瘤微创治疗中的应用的目的是利用影像导航系统的优势，结合超声的高时间分辨率和CT/MRI的高空间分辨率，实时精确定位，穿刺，治疗病灶组织。采用高速计算机准确计算病灶组织大小，制定手术计划。在手术过程中精确定位和实施治疗，手术后跟踪手术效果，提高诊断和治疗的整体水平。

局部消融和外科手术(肝切除术、肝移植术)已被公认为早期肝癌的根治性治疗手段，经皮消融治疗肝癌具有疗效肯定、微创、费用低和患者依从性好的优点，故其临床应用越来越广泛。在治疗一个肝癌病例时，消融医师要同时兼顾消融的安全性和有效性，这就要求遵循规范化的消融方案和策略。

虚拟导航系统由内置于超声诊断仪的工作站及磁定位组件构成。CT／MR与超声图像对位融合：选择病灶及肝内血管均清楚显示的门静脉期或延迟期CT／MR图像，将DICOM格式的图像导入超声诊断仪内，虚拟导航系统进行图像三维重建。

采用内定标法中的单平面法行图像对位融合，即先选定CT／MR图像中一个层面，再用超声显示体内相同的切面后，融合两者图像。要求选用的对位结构在CT／MR图像及超声图像中均能清楚显示，我们在国际上首先选用门静脉矢状部、门静脉右干、肝静脉三个固定的解剖标志进行对位。对位完成后可进行微调，以两种图像能完全重合为最佳效果。融合成功的标准：两种图像叠加后测量同一解剖结构间距离，以位置差别在5mm以内为融合成功，3次对位后仍未达到上述要求为融合失败。融合成功后，超声与CT／MR图像在各空间位置上可以实时对应，将病灶的CT／MR与超声图像叠加显示，籍此来确定病灶在超声图像中的位置。

虚拟导航辅助超声造影：虚拟导航辅助定位病灶后进入造影模式，观察目标至少5min并储存动态图像。记录图像对位融合时间，病灶的位置、大小及距体表深度；观察虚拟导航超声造影能显示并检出的病灶数目。如虚拟导航超声造影能显示典型的肝脏局灶性病变造影表现，且与CT／MR显示病灶位置一致，即确定为病灶检出成功。

新颖性：

1.结合超声的高时间分辨率和CT/MRI的高空间分辨率，实时精确定位，穿刺，治疗病灶组织。

2.采用高速计算机准确计算病灶组织大小，制定手术计划。

3.前瞻性的临床应用适应证。

创新性：

（1）临床上应用的方法如增强CT或MRI、超声造影和三维超声造影可以评估病灶是否消融完全，但均不能准确地评估消融后的安全边界。这是由于当消融区与肿瘤出现偏心的重叠时肿瘤也可获得影像学意义上的完全消融，但消融区的某一侧很可能达不到安全边界。我们开创性利用融合成像技术将消融治疗前后的增强CT或MRI、三维超声造影等三维影像学数据相融合，使治疗前后的影像在三维空间上完全重合，就可直观而立体地观察到消融区是否达到了安全边界，从而对安全边界作出准确的评估。

（2）国际上目前通常提供外定标对位方法用于图像对位，外定标法对位快速准确，但需要在CT或MRI检查前于患者体表粘贴定位标记，临床应用不方便。在外定标法基础之上采用内定标法，利用体内解剖特征进行标记配准，三点或四点对位法。通过反复验证对位的准确性。可以避免不必要的CT重复检查。

（3）在患者的随访中，首先利用融合成像技术评估治疗效果、检测肿瘤复发。当消融后残存癌组织在一种影像学上表现为阴性，在另一种影像学上可疑阳性，不能作出明确的诊断时，利用消融前后不同或同一影像学检查方法的融合可以帮助证实残存癌组织的诊断。对习惯于用增强CT进行随访的病例，CT和其他影像学检查方法的融合可减少CT扫查的次数，降低放射性损伤。目前国内外尚没有应用该项技术进行随访。

（4）超声造影在肝脏局灶性病变诊断及局部消融治疗评估中的应用价值已得到公认，但尚无报道应用于术中即时进行验证。我们在射频消融后，虚拟导航辅助定位病灶后进入造影模式，观察目标至少5min并储存动态图像。检测消融位置准确性。为术中及时判断消融效果提供证据。

典型病例

例1：在此例中，我们的目标是一个位于肝脏第Ⅶ段的直肠转移癌，靠近前次射频治疗的一个坏死区域。病灶在超声检查时并没有发现，但是依靠超声和MRI融合技术，病灶很容易地被定位并使射频电极准确到位和治疗。

例2：本例中有一个35mm的肝脏转移癌位于肝脏第八段的开始部，因为肺部气体使得超声图像部分可见。病变组织使用CT扫描被识别，然后确定了其体积范围，用红色标明，然后以黄色圈出了安全边界，来尽可能降低复发的可能。

社会效益：

导航和多种影像融合成像技术的应用提供了一种新颖而重要的方法，优化了影像引导的介入治疗。改良的影像和导航工具有望减少操作时间、放射剂量以及并发症的发生，同时加强治疗的规范化。医师手里的导航工具一定能提高影像引导的局部微创治疗水平。