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磁共振引导下的HIFU

时间:2026-01-20 16:21来源:www.ynjr.net 作者:杨宁介入医学网
子宫肌瘤影响了 70% 的生育年龄女性 25% 的女性存在具有临床意义的症状 反复流产的可能原因 子宫肌瘤切除术是保留生育能力的首选治疗方法。但其缺点在于:存在手术相关并发症,住院时间较长。 子宫切除术 子宫肌瘤切除术 目前有一种趋势,即倾向于采用非侵入

背景因素


子宫肌瘤影响了 70% 的生育年龄女性
25% 的女性存在具有临床意义的症状
反复流产的可能原因

子宫肌瘤切除术是保留生育能力的首选治疗方法。但其缺点在于:存在手术相关并发症,住院时间较长。

子宫切除术 子宫肌瘤切除术




目前有一种趋势,即倾向于采用非侵入性的方法来替代外科手术干预:

高强度聚焦超声(HIFU) 磁共振引导聚焦超声手术(MRgFUS)
超声引导的聚焦超声手术(USgFUS)
子宫动脉栓塞术(UAE)
射频消融(RF)

 

磁共振引导下HIFU (MRgFUS)

20世纪40年代,Lynn 等人提出了高强度聚焦超声(HIFU)的概念;
Fry在 20 世纪 50 年代于伊利诺伊州所使用的实验系统


“当时这项技术并未得以开发,原因在于其定位不够精准。”
20世纪50年代,Fry 等人证实了这种技术可潜在用于临床实践。

1988 年关于超声波生物效应的研究。
1996 年,在“欧洲声化学学术协会”的第五次研讨会上,首次提出了高强度聚焦超声(HIFU)的生物焦点区域(BFR)这一假说【Wang ZB 1997】。


   


1998 年,美国食品药品监督管理局(FDA)首次批准了磁共振引导高强度聚焦超声技术——“ExAblate 2000”。
2004 年,美国食品药品监督管理局批准了 ExAblate 2000 用于治疗子宫肌瘤。【Hindley J 2004

Sonalleve MR HIFU 产品由飞利浦公司生产,该产品已获得 CE 认证。






聚焦超声是一种非侵入性技术,它通过对特定组织进行加热来实现对子宫肌瘤的非侵入性治疗。

聚焦超声波是在体外由一个换能器产生的。 声能被目标组织吸收,从而导致温度升高和凝固性坏死。

磁共振引导技术能够提供持续的成像以及实时的温度监测。【Napoli A 2014 Tempany CMC 2003

技术上可行,没有严重的并发症

MRgFUS 适应症和禁忌症


适应症
禁忌症
 
有症状的子宫肌瘤
年龄 ≥ 18 岁
寻求保留子宫的女性,
子宫肌瘤 ≤ 12 厘米
通往病变部位的安全声学通路
肌瘤距离皮肤的中点距离为 12 厘米
没有急性炎症或恶性病变
可进行麻醉辅助治疗
绝对的 相对禁忌症
急性炎症过程
怀孕
恶性肿瘤的怀疑
蒂状或钙化的肌瘤
Funaki 3 或不增强子宫肌瘤
磁共振成像及造影剂的禁忌症
皮肤疤痕
肌瘤大于 12 厘米
肌瘤数量大于 5 个
间位结肠在声通道上
肌瘤距离皮肤的中点距离大于 12 厘米
与骶骨的距离小于 4 厘米


为什么需要距皮肤距离<12cm才是适应症


MRgFUS(磁共振引导聚焦超声)治疗对于治疗区域有严格的距离限制(通常要求从皮肤到治疗靶点的距离小于12cm),这主要是基于技术可行性和安全性的综合考量。以下是具体原因:


1. 技术限制:能量衰减与聚焦

超声波穿透深度有限:超声波在人体组织中传播时会逐渐衰减(被吸收和散射),随着深度增加,能量会显著下降。若距离过深(>12cm),到达靶点的能量可能不足以产生有效的热消融(通常需要升温至60°C以上)。
 
聚焦精度下降:深部靶点需要超声波穿过更多不同密度的组织(如脂肪、肌肉、骨骼等),可能导致声束偏移或散焦,影响治疗精确性。
 

2. 安全性考虑

途经组织损伤风险:超声波路径上的组织(如皮肤、神经、血管、肠管等)可能因能量累积而受损。距离越长,途经结构越多,风险越高。
 
热沉积效应:深部治疗需要更高能量输入,可能使皮肤和浅层组织过热,增加烧伤风险。临床中常通过皮肤冷却或分次治疗缓解,但深度过大会使这一风险难以控制。
 

3. 解剖结构的干扰

骨骼遮挡:超声波难以穿透骨骼(如肋骨、骨盆、颅骨),治疗路径需避开骨骼。若靶点过深,可能被骨骼阻挡,导致能量无法到达。
 
空腔器官风险:腹部或盆腔深部靶点可能靠近肠管等空腔器官,超声波在气体界面会产生强烈反射和产热,易造成穿孔等严重并发症。
 

4. 磁共振成像(MRI)的限制

成像质量与监测精度:MRI需清晰显示靶点和周围结构以实时监控温度。深部组织的MRI图像可能受运动伪影(如呼吸、肠蠕动)或信号衰减影响,降低温度测量的可靠性。
 

当前临床应用的典型场景

MRgFUS目前主要应用于相对浅表或中等深度的病灶,例如:
 
子宫肌瘤:通常位于盆腔,距离皮肤较近(<12cm)。
 
骨转移瘤疼痛治疗:多用于四肢、骨盆或脊柱的浅表病灶。
 
特发性震颤:通过颅骨开口治疗,深度可控。
 
前列腺癌:经直肠或经会阴路径缩短治疗距离。
 

未来发展方向
 

随着技术进步(如更高功率的超声换能器、更精确的温度监测算法、相位校正技术等),未来可能逐步扩展治疗深度范围,但目前<12cm仍是保证疗效和安全性的重要标准。
 
总结:MRgFUS的深度限制是物理原理、临床安全和现有技术能力共同作用的结果,确保超声波能有效聚焦于靶点,同时最小化途经组织损伤风险。

为什么Funaki 3 是相对禁忌症

普通超声主要看结构,而超声造影是通过静脉注射一种微泡造影剂,来观察器官或病灶的血流灌注情况。

Funaki 分型是由学者Funaki提出的一种根据子宫肌瘤在超声造影中的增强模式来预测聚焦超声消融治疗效果的分类系统。主要有三型:
 
Funaki 1型:肌瘤在整个造影过程中完全不增强。这意味着肌瘤内部血供极差,甚至已经坏死。这类肌瘤最适合进行超声消融,因为能量容易聚焦,效果最好。
 
Funaki 2型:肌瘤部分增强,比如只有边缘或部分区域有血流。这类肌瘤也可以进行消融,但可能需要调整治疗方案,效果次于1型。
 
Funaki 3型:肌瘤整体均匀、显著地增强。这意味着肌瘤血供非常丰富,像一个“活体”组织。这类肌瘤消融时能量容易被丰富的血流带走,导致升温困难,治疗难度最大,效果最不确定,有时医生会不建议首选超声消融。
 

为什么不增强的子宫肌瘤是相对禁忌症


这个描述更直接,就是指在超声造影下没有显示血流灌注(不亮)的肌瘤。这通常对应 Funaki 1型,但也可能包括其他完全坏死的肌瘤。

为什么距离骶骨要<4cm



这是一个非常重要且关键的医学安全标准。简单来说,MRgFUS(磁共振引导聚焦超声)治疗位于距离骶骨4厘米以内的病灶时,存在极高的神经损伤风险,因此通常被视为治疗的禁忌区域。
 
以下是具体原因,按重要性排序:
 

1. 首要原因:避免坐骨神经损伤


坐骨神经的走行:坐骨神经是人体最粗大、最重要的神经之一,它从骶骨(更准确地说,是从骶丛神经)发出后,经过坐骨大切迹,进入臀部区域。在骨盆出口附近,它距离骶骨和尾骨的侧缘非常近。
 
• 聚焦超声的物理特性:MRgFUS利用超声波在体内靶点产生高温(通常55-65°C以上)进行消融。超声波在穿过组织时会产生热效应,而这个热效应并非完全局限于靶点,其路径上的组织也会吸收部分能量并升温。
 
• 风险所在:如果治疗靶点距离骶骨(即坐骨神经的起始和走行区域)太近(<4cm),超声波束在到达靶点的路径上,或靶点周围的热扩散,极易损伤坐骨神经。即使直接瞄准的靶点不是神经,但“路过”的能量就足以造成不可逆的损伤。
 
• 损伤后果:坐骨神经损伤可导致其支配区域(臀部、大腿后侧、小腿及足部)的剧烈疼痛、感觉麻木、肌肉无力和萎缩,严重时可致足下垂和行走功能障碍。这种损伤通常是永久性的。
 

2. 其他重要神经和结构的保护

除了坐骨神经,该区域还有:
 
• 骶丛神经:位于骶骨前外侧,是坐骨神经等的来源。
• 阴部神经:支配会阴区感觉和泌尿生殖功能。
• 直肠和肠道:过于靠近骨骼,肠道内容物和气体会严重干扰超声波聚焦,且热损伤可能导致肠瘘等严重并发症。
3. 超声波与骨骼相互作用的物理风险
 
• 骨组织对超声波的强烈吸收:骨骼对超声能量的吸收率远高于软组织。当靶点非常靠近骨骼时,超声波在到达靶点前,其路径上的骨骼会吸收大量能量,导致骨骼表面温度急剧升高。
 
• 骨膜灼伤和继发性疼痛:骨膜有丰富的痛觉神经末梢,高温会导致严重的骨膜灼伤,引起剧烈且持久的疼痛。
 
• 焦点扭曲和能量不足:骨骼的强反射和折射特性会干扰超声波的聚焦,导致靶点温度达不到治疗要求,反而使非目标区域过热。
“4厘米”安全边界的意义
 
这个距离(通常为3-4厘米,具体根据机构协议和神经走行的精确影像而定)是一个经过研究和临床实践验证的安全缓冲带。它考虑了以下因素:
 
• 个体解剖差异。
• 治疗过程中可能发生的微小移动。
• 热扩散的范围。
• 影像学测量和计划系统的误差。
 
总结来说,MRgFUS治疗的“骶骨4厘米禁区”规则,其核心是神经保护原则,特别是为了避免对坐骨神经造成灾难性的热损伤。这是该技术安全实施的红线之一。 在临床筛查中,如果病灶(如子宫肌瘤、骨转移瘤等)位于此区域内,医生通常会推荐其他治疗方案(如手术、放疗等),而不会选择MRgFUS。
 

MRg FUS 操作流程




无需住院治疗
治疗时适度镇静
治疗时长 2 至 3 小时
患者躺在專用的磁共振檢查床上,呈俯卧姿勢。
腹部置于一盆去离子且脱气的水中,与位于超声换能器上方的声学耦合凝胶垫保持接触。




   



   


在开始该程序之前,会先进行手动分割操作。 随后,一款专用软件会自动制定出最佳的治疗方案。


在操作过程中,会进行多次超声波治疗,直至覆盖住足够的子宫肌瘤体积。 每次超声处理持续 20 至 40 秒,每次超声处理之间会有冷却时间(最长可达 90 秒)。 磁共振成像技术中质子共振频率的偏移特性使得能够监测每一个治疗点的温度。



经过治疗后,会进行核磁增强以评估被切除区域的范围。

 
术前 术后

因子宫肌瘤接受磁共振聚焦超声治疗的患者的治疗前后 CE-T1W 磁共振成像图像。 治疗结束后立即进行增强型磁共振成像检查,结果显示存在未灌注区域。

消融区域坏死周边,残留的部分好像不少,会不会是MRgFUS 再干预机会大的原因


MRgFUS:疗效数据



高强度聚焦超声治疗后的反应率与之相当的子宫肌瘤切除术/子宫切除术比较(OR = 0.64, ) 95% CI 0.30-1.36,р = 0.12)。


术后在干预率与子宫动脉栓塞和子宫肌瘤切除术比较


Xu F 2021



荟萃分析


Ji Y 2017





MRgFUS:风险与并发症



不良事件发生率:9.1%

严重不良事件发生率:

0.3% 深静脉血栓、
重度皮肤烧伤、
肠穿孔、
坐骨神经损伤


现有数据表明,对于希望生育子女的女性而言,磁共振引导聚焦超声治疗是安全的。

在超声引导下进行高强度聚焦超声消融术后的阴道分娩似乎是可行且安全的。

然而,需要进行大规模的随机对照试验,以证明其在这些患者中的疗效优于手术治疗。

高强度聚焦超声技术与其他技术相比的主要不良事件

Wang Ti 2021






MRgFUS vs USgFUS



特点/特征 MRgFUS USgFUS
(1)解剖学解分辨率 ×
(2)温度监测  ×
(3)传感器移动  ×
(4)患者体位摆放  ×
(5)磁共振成像室与噪音  ×
(6)治疗时间  ×(3 至 4 小时)  (1 到 2 小时)
 (7)治疗效率(未灌注体积比率)  × (20%-50%) √ (80%-90%) 
(8)治疗费用  ×   √
(9)操作员  介入放射科医生  妇科医生或受过专业训练的医生






结论

磁共振引导聚焦超声疗法为有症状的子宫肌瘤患者提供了一种有效的治疗选择。

MRgFUS 的主要优势在于其非侵入性,这一点与其他局部消融疗法不同。

方法 它不涉及使用穿刺针、探头或电极。

它无需住院治疗,而且可以在门诊环境中进行,这样能让人迅速康复。 正常活动

并发症发生率较低;对于患有子宫疾病的女性来说,这似乎是一种颇具吸引力的治疗选择。

希望怀孕的子宫肌瘤患者 仅在特定患者中,

再次干预的比率高于其他治疗方式。







子宫肌瘤经磁共振灌注成像所得灌注参数对治疗结果的预测:比较灌注区域与非灌注区域的定量分析 

 

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