超声容积导航在临床中的应用进展

巫明钢，万绍平，卢 漫△

(1.成都中医药大学，四川 成都 610072；2.四川省肿瘤医院超声医学中心，四川 成都 610000)

超声容积导航是一种图像融合技术，能与CT、MRI、PET/CT等其他影像学融合，也可与超声本身的图像相融合。多种影像学的融合，用于解决单一影像学不能解决的问题。超声容积导航结合了超声的时间分辨率与CT、MRI、PET/CT等图像的空间、密度分辨率，将超声的实时性和CT、MRI、PET/CT的精细解剖结合在一起，同时获得实时更新的图像，让超声医生操作更安全、精准。随着匹配技术及引导技术的成熟与发展，其临床的应用越来越广泛。

1 超声容积导航原理

超声容积导航主要由彩色超声仪器、磁场发生器以及空间定位追踪器组成。通过将影像图像(DICOM格式)导入超声仪器，在磁场中匹配超声与其他影像学图像，实时将超声图像与CT、MRI、PET/CT分屏或融合显像。超声容积导航技术拥有超声的时间分辨力以及其他影像学图像的空间、密度分辨率，为医学操作提供辅助，穿刺活检获得病理诊断，与术前图像融合计划和修正手术切除范围，引导穿刺引流、引导靶向消融，实现实时治疗、评估、监测治疗过程和效果，为后期治疗提供信息等方面为医生提供巨大的帮助。

2 超声容积导航在临床的应用进展

2.1 颅脑研究证明，颅脑肿瘤的切除范围与预后密切相关[1，2]。目前，临床常用神经导航技术为脑组织活检手术准确性提供额外保证，特别是较深或较小病灶[3]。Roder等[4]对65例患者的研究结果显示，神经导航可以提高肿瘤的完全切除率。但神经导航系统的主要缺点是仅采用术前获得的图像数据作为导航参考，而不能结合手术过程中造成的脑移位、组织变形以及组织移位；术中超声-MRI导航在结合磁共振图像的指向性及全景视野的优势的基础上，依靠实时超声图像对脑组织移位和组织切除的造成的变形进行修正，弥补了神经导航技术的不足，使肿瘤切除范围更精确、更完全[5]。

2.2 乳腺二次超声扫查能够对MRI检出而首次超声隐匿性的病灶进行评估及引导穿刺活检[6]。而对于MRI可检出但二次超声无法检出的病灶，使用实时超声融合磁共振图像对病灶进行评估。因为常规磁共振扫描体位与超声乳腺扫查体位不同、乳腺腺体易发生形变、乳腺腺体的状态受激素影响[7]，有学者对超声容积导航在乳腺的可行性进行了探索。Kang等[8]通过对MRI能检出而二次超声未检出的病灶进行评估，证实了超声容积导航在检测乳腺疾病实用性。Faustoa等[9]的研究证实了乳腺超声磁共振的容积导航技术的可用性、准确性以及可重复性。研究表明，乳腺超声容积导航技术是替代磁共振引导二次超声隐匿性病灶穿刺的一种实用技术[10]，同时在减少不必要的前哨淋巴结活检发挥着作用[11]。并且乳腺容积导航技术相比单独使用超声对病灶范围的测量更加精准[12]。

2.3 肝脏超声容积导航可以增加肝脏病灶的可视性，对于病灶周围血管、重要组织结构的显示更加清晰，增加了介入医生操作的安全性[13]。同时3D重建技术[14]、针尖导航技术的应用[15]、匹配方式优化系列技术的运用进一步提高了肝脏病灶穿刺活检、引流、消融等操作的安全性。对于周围有重要血管组织、单一影像学难以获得安全引流路径的高风险性肝脓肿的穿刺引流，有研究表明使用超声容积导航更安全[16]。李凯等[17]对30例患者的47个病灶进行超声容积导航引导超声造影，实时观察病灶微灌注情况，对CT、MRI检查不能定性的病灶，成功进行了定性。此外，研究证实肝脏容积导航对肝脏肿瘤化疗栓塞后残余血管评估以及消融后进行消融边界评估，从而进行疗效评估是可行的[18，19]。

2.4 肾脏超声容积导航相较单纯超声、CT检查肾脏恶性肿瘤的检出有更高的敏感度、特异度[20]。对超声显示不清或定位困难的病灶使用超声CT或MRI融合成像，可对大部分病灶进行显示及定位。对于超声检查阴性的肾脏病灶的消融，Mauri等[21]在超声容积导航的引导下对超声不可见病灶成功进行了消融治疗。

2.5 肌骨Zacchino等[22]通过超声-MRI容积导航的引导成功进行了位置深、解剖复杂的骶髂关节注射。对于椎关节注射而言，需要更高的安全性、有效性。Sartoris等[23]在超声容积导航引导下，对腰椎关节进行了药物注射。一些研究证实了超声容积导航引导选择性腰骶神经阻滞是安全可行的[24]。对于骨骼本身的疾病，超声容积导航仍然可以发挥作用。郭昌宇等[25]应用超声容积导航技术对骨及软组织病变进行穿刺、治疗。周丽等[26]在超声容积导航引导下成功完成对骨母细胞瘤射频消融。超声容积导航引导经皮后外侧入路椎间孔穿刺的可行性也通过解剖学研究、临床研究证实了，且可以减少穿刺时间和X射线辐射剂量，可应用于经皮内窥镜下腰椎间盘切除术[27]。超声容积导航的出现为骨关节、骨骼本身病变的诊断、治疗提供了新的选择。

2.6 前列腺超声容积导航在前列腺疾病中主要用于引导前列腺病变的穿刺活检及治疗。Natarajan等[28]通过对11例中高风险前列腺癌进行超声容积导航引导下的消融手术证实了超声容积导航技术的可行性及安全性。研究表明，超声容积导航引导下的前列腺癌的穿刺活检，可以改善前列腺癌风险分层，降低初次活检阴性的重复穿刺的必要性，提高前列腺癌首次诊断率，降低并发症发生率[29～32]。对高级别前列腺癌有更高的检出率、单针阳性率更高、可减少穿刺针数[31]。对于MRI病灶有高度风险性的，高检出率检出格里森评分7～10分的前列腺癌，仍然需要将系统穿刺和靶向穿刺结合起来才能保证穿刺活检的阳性率[30]。对于只进行超声容积导航引导下的穿刺而不进行系统性穿刺的影响因素也正在研究当中[33]。提高靶向引导的精准度，是现在努力的一种方向。有研究证实在前列腺穿刺活检时加入矢状面图像，可以提高穿刺精准度[34]。

2.7 子宫超声/MRI融合技术在子宫领域的应用主要集中在评估剖宫产术后妊娠子宫瘢痕。Bolten等[35]的研究表明，经阴道超声/MRI融合技术能够对瘢痕进行标准化定位，得到区域血管形成减少的结论，区分子宫下段破裂的高风险、低风险，为剖宫产术后的再次妊娠过程中是否需要重复剖宫产的临界值建立奠定基础。

综上所述，超声容积导航技术通过精准操作减少操作次数，替代部分需要在放射条件下进行的操作，减少患者及医生所受的辐射剂量，是一种简单、易行、精准、少辐射的实用技术，超声容积导航让超声诊断及介入治疗更加精准、安全、可行，且能减轻患者所受痛苦及并发症发生率。使之前很多不可行的操作变得可行，给予超声医生解决问题的另一把钥匙。但仍存在一定的缺陷和不足，如匹配方式的选择[36]、呼吸过程、患者配合程度、操作者水平都可以影响匹配时间长短及匹配精准度。因此需要学者们进行不懈地努力和探索。