应用兔肝VX2肿瘤模型开发磁共振实时导引微波消融治疗扫描序列及影像与病理动态变化特点的研究

The study was closely linked to clinical problems, based on the high incidence of primary liver cancer, the increasing development of image-guided minimally invasive therapy, and the limitations in conventional ultrasound and CT guidance technology. In the study, we raised the hypothesis to develop real-time magnetic resonance scanning sequence, by applying MR-guided microwave ablation experiments with 1.0T open MR in normal liver and animal tumor model. To obtain ultrasound-similar scan speed and MR images with sufficient resolution quality, dynamical adjustments of scanning time and image quality were taken in the process. The study will solve clinical restrictions and bottlenecks of ultrasound and CT guided microwave ablation for hepatocellular carcinoma and provide experimental basis in real-time MR-guidance technology in the clinical treatment of primary liver cancer. Meanwhile, contrast observation between histological and MRI images of tissue samples obtained after normal liver and tumor animal model ablation experiments, was to map dynamic changes in imaging and pathology after ablation and provide a theoretical basis for clinical follow-up after ablation of liver cancer patients.

本项目紧扣临床治疗难题，立足我国原发性肝癌高发、影像导引下的微创介入治疗日益发展，常规超声及CT导引技术存在诸多不足的现状，提出开发磁共振实时扫描序列的设想，通过在活体动物正常肝脏及肿瘤模型上进行磁共振导引下微波消融实验，实验过程中对扫描时间和成像质量动态调整，获得类似超声实时成像的扫描速度，同时具备足够分辨率的成像质量，为解决临床超声及CT等导引技术的瓶颈限制及磁共振实时介入技术在临床原发性肝癌治疗中的应用奠定实验基础。同时，通过对活体动物正常肝脏及肿瘤模型的消融实验，获得消融后不同时间点的组织标本及影像资料，对比观察后获得消融术中及术后完整的影像与病理动态变化规律，为临床肝癌患者消融后的影像随访提供理论依据。

本项目紧扣临床治疗难题，立足我国原发性肝癌高发、影像导引下的微创介入治疗日益发展，常规超声及CT导引技术存在诸多不足的现状，提出开发临床适用磁共振实时扫描序列的设想。通过在活体动物正常肝脏及兔子肝肿瘤模型上进行磁共振导引下微波消融实验，实验过程中对扫描时间和成像质量动态调整，实现了每帧扫描图像间隔时间0.303s，达到类似超声实时成像的要求，同时解决了磁共振消融设备与磁共振兼容性、体表标记物、呼吸运动及金属针伪影等影响实时成像的问题，获得类似超声实时成像的扫描速度，同时具备足够分辨率的成像质量的扫描序列，解决了超声、CT及三维影像导航系统目前无法实时成像的技术瓶颈，实现磁共振导引下精准微创治疗。同时通过对肿瘤模型术中实时成像的特点及术后的影像学及病理学对比随访观察，在消融术后0、1、2、3、4周后进行活体磁共振扫描复查并处死，获取不同时间点的磁共振影像资料及组织标本，通过观察消融后组织标本病理变化，与磁共振影像对比，发现消融后完整动态影像及病理变化规律，如肿瘤消融后，T1、T2信号不均匀，且随着时间延长而逐渐发生变化，并已经发表相关SCI文章，解决了目前磁共振微波消融术中及术后影像学的变化规律不完整的问题，为指导磁共振导引下微波消融术的成功实施及术后患者的定期随访供重要的理论依据。