摘要：磁共振引导下的无创治疗作为现代医学领域的一项重要技术，融合了磁共振成像的精准定位与多种无创治疗手段的优势，在肿瘤及其他疾病的治疗中展现出巨大潜力。本文详细阐述了磁共振引导下高强度聚焦超声（MR-HIFU）、磁共振引导下激光消融（MRgLITT）、磁共振引导下射
摘要： 磁共振引导下的无创治疗作为现代医学领域的一项重要技术，融合了磁共振成像的精准定位与多种无创治疗手段的优势，在肿瘤及其他疾病的治疗中展现出巨大潜力。本文详细阐述了磁共振引导下高强度聚焦超声（MR-HIFU）、磁共振引导下激光消融（MRgLITT）、磁共振引导下射频消融（MRgRFA）等主要无创治疗技术的原理、设备构成、临床应用现状、优势与局限性以及未来发展趋势，旨在全面呈现该领域的研究进展与应用前景，为医学专业人士及相关研究人员提供系统的知识参考，以促进磁共振引导下无创治疗技术的进一步发展与临床推广。
随着现代医学技术的不断进步，患者对于治疗效果与治疗体验的要求日益提高。在疾病治疗过程中，如何在实现精准、高效治疗的同时，最大限度地减少对患者身体的创伤并降低并发症的发生风险，成为了医学研究的重要方向。磁共振引导下的无创治疗技术应运而生，它借助磁共振成像（MRI）卓越的软组织分辨能力、多参数成像特性以及无电离辐射的优势，为多种疾病，尤其是肿瘤疾病的治疗提供了一种创新的、极具潜力的解决方案。通过实时、精确的磁共振成像引导，无创治疗手段能够更精准地作用于目标病灶，实现对病变组织的有效破坏或治疗干预，同时最大程度地保护周围正常组织，减少手术创伤及术后恢复时间，为患者带来更好的治疗预后与生活质量。
MR - HIFU 的基本原理是利用高强度聚焦超声束，将超声波能量聚焦于体内的目标区域。由于超声波在生物组织内传播时具有能量沉积特性，当聚焦点处的能量达到一定强度时，能够使局部组织迅速升温，一般超过 65℃，从而导致蛋白质变性、凝固性坏死，实现对肿瘤或其他病变组织的消融治疗。而磁共振成像在其中发挥着关键作用，它能够实时监测治疗区域的温度变化，通过测量质子共振频率的位移等方法间接反映组织温度，进而精确控制超声能量的输出，确保治疗效果的精准性与安全性。
超声发生系统：主要由超声换能器组成，负责产生高强度的超声束，并将其聚焦到目标病灶部位。现代的超声换能器通常具备多阵元设计，可以通过电子控制实现超声束的聚焦、扫描和能量调节，以适应不同形状和大小的病灶治疗需求。磁共振成像系统：一般采用高场强磁共振扫描仪，如 1.5T 或 3.0T 磁共振设备。其配备专门的快速成像序列，用于在超声治疗过程中实时获取治疗区域的解剖结构图像、温度图像以及监测治疗效果。同时，磁共振系统与超声发生系统之间需要建立精确的同步控制机制，以保证超声能量的施加与磁共振成像监测在时间和空间上的精准匹配。治疗床及定位装置：治疗床用于承载患者，并能够在多个方向上进行精确移动和定位，确保患者在治疗过程中的体位稳定且能够准确地将目标病灶置于超声聚焦区域和磁共振成像视野内。定位装置则借助激光定位、体表标记等技术，辅助医生快速、准确地确定患者的治疗位置，并在治疗过程中实时监控患者体位的变化，及时进行调整。子宫肌瘤治疗：MR - HIFU 在子宫肌瘤的治疗中应用较为广泛。多项临床研究表明，对于有症状的子宫肌瘤患者，MR - HIFU 能够有效地缩小肌瘤体积，缓解月经过多、尿频、腹痛等症状。例如，一项长期随访研究发现，经过 MR - HIFU 治疗后，大部分患者的肌瘤体积在术后 1 - 3 年内持续缩小，症状改善率可达 70% - 90%，且治疗后患者的生育功能得以保留，对于有生育需求的女性患者来说是一种较为理想的治疗选择。前列腺癌治疗：在前列腺癌的治疗方面，MR - HIFU 也显示出一定的应用前景。对于局限性前列腺癌患者，尤其是那些因身体状况无法耐受手术或不愿意接受手术治疗的患者，MR - HIFU 可以作为一种局部治疗手段。临床研究显示，在严格筛选的患者群体中，MR - HIFU 治疗后前列腺癌的局部控制率在短期内（1 - 2 年）与传统手术或放疗相当，且患者术后性功能和排尿功能的保留情况相对较好。然而，其长期疗效仍需要进一步大规模、多中心的临床试验验证。脑部肿瘤治疗：尽管脑部组织结构复杂，治疗难度较大，但 MR - HIFU 在脑部肿瘤治疗中的探索也在逐步开展。一些研究针对脑胶质瘤、脑膜瘤等脑部肿瘤进行了 MR - HIFU 治疗尝试。由于磁共振成像能够清晰地显示脑部的解剖结构和肿瘤边界，使得超声能量可以更精准地聚焦于肿瘤组织，减少对周围重要神经结构的损伤。但目前脑部肿瘤的 MR - HIFU 治疗仍处于研究阶段，面临着颅骨对超声能量的衰减、脑部热调节机制复杂等诸多挑战，需要进一步优化治疗方案和技术参数。优势无创性：无需开刀，避免了手术切口带来的感染、出血等风险，患者术后恢复快，住院时间短。精准定位与实时监测：磁共振成像能够提供高分辨率的解剖图像和精确的温度监测，确保超声能量准确聚焦于目标病灶，实时调整治疗参数，提高治疗的精准性和有效性。可重复性：对于一些复发性疾病或首次治疗效果不理想的情况，可以在合适的时机进行再次治疗，且再次治疗的风险相对较低。多功能性：除了肿瘤消融治疗外，MR - HIFU 还可以用于一些非肿瘤性疾病的治疗，如子宫腺肌病、骨转移瘤的疼痛缓解等，具有较广泛的应用范围。局限性治疗深度受限：超声波在生物组织中传播时会逐渐衰减，对于深部组织的病变，尤其是超过 10 - 15 厘米的病灶，难以保证足够的能量到达并实现有效的治疗。治疗时间较长：为了确保治疗效果并避免周围正常组织的过度损伤，MR - HIFU 治疗过程通常较为缓慢，对于较大的病灶可能需要数小时的治疗时间，这对患者的耐受性和设备的稳定性都提出了较高要求。对设备和技术要求高：需要先进的磁共振成像设备、高精度的超声发生系统以及两者之间的精确同步控制技术，设备成本高昂，技术操作复杂，限制了其在基层医疗机构的推广应用。适用范围有限：对于一些含气组织（如肺部）或靠近骨骼的病灶，由于超声波的反射和散射现象严重，难以进行有效的治疗。MRgLITT 是利用激光光纤将激光能量传输到目标组织内，激光在组织中被吸收并转化为热能，使局部组织温度迅速升高，产生凝固性坏死，从而达到治疗目的。磁共振成像在 MRgLITT 中主要用于引导激光光纤的插入位置、监测治疗过程中的组织温度变化以及评估治疗效果。通过特定的磁共振序列，可以清晰地显示激光光纤在组织内的位置以及周围组织的热效应范围，为精确控制激光能量和治疗范围提供依据。
激光发生系统：包括激光发生器和光纤传输系统。激光发生器产生高能量的激光束，通过光纤传输系统将激光能量传输到插入组织内的激光光纤末端。激光的波长、功率和脉冲模式等参数可以根据治疗需求进行调节，以适应不同类型和大小的病灶。磁共振成像系统：与 MR - HIFU 类似，采用高场强磁共振扫描仪及专门的快速成像序列。在 MRgLITT 治疗过程中，磁共振成像系统负责实时监测激光作用区域的解剖结构、温度变化以及组织损伤情况，为医生提供精确的治疗反馈信息，以便及时调整激光参数或光纤位置。光纤引导与定位装置：用于将激光光纤准确地插入到目标病灶内。该装置通常结合磁共振成像的立体定位技术，通过体表标记、导航系统等辅助手段，确保激光光纤能够沿着预定的路径插入到病灶的最佳位置，同时在治疗过程中能够稳定地固定光纤，防止其移位。脑部肿瘤治疗：MRgLITT 在脑部肿瘤治疗中具有独特的优势。特别是对于一些位于脑深部、功能区或手术难以到达的肿瘤，如脑胶质瘤、脑转移瘤等，MRgLITT 可以在磁共振的精确引导下，将激光光纤准确地插入肿瘤组织内进行消融治疗。临床研究报道，对于小型脑肿瘤（直径小于 3 厘米），MRgLITT 治疗后的局部控制率可达 70% - 80%，且患者术后神经功能损伤相对较小。例如，在一些癫痫患者中，由于脑部存在致痫灶，MRgLITT 可以精确地消融致痫灶，在控制癫痫发作的同时，最大程度地减少对周围正常脑组织的影响，提高患者的生活质量。肝脏肿瘤治疗：在肝脏肿瘤领域，MRgLITT 也逐渐得到应用。对于早期肝癌或肝转移瘤患者，当手术切除存在困难或患者身体状况不适合手术时，MRgLITT 可以作为一种局部微创治疗手段。研究显示，MRgLITT 治疗后肝脏肿瘤的坏死率较高，患者的肝功能指标在术后短期内有一定波动，但一般在数周内可恢复正常，且术后患者的恢复时间明显短于传统手术治疗。骨肿瘤治疗：对于一些骨肿瘤，如骨样骨瘤、骨肉瘤等，MRgLITT 也有一定的应用尝试。通过将激光光纤插入到骨肿瘤组织内，可以有效地破坏肿瘤细胞，缓解患者的疼痛症状。同时，由于磁共振成像能够清晰地显示骨骼的解剖结构和肿瘤的范围，使得治疗过程更加精准，减少了对周围正常骨组织和软组织的损伤。优势精准性高：磁共振成像引导下能够精确地将激光光纤插入到目标病灶内，精确控制激光能量和消融范围，最大限度地减少对周围正常组织的损伤，尤其适用于脑部等重要器官的肿瘤治疗。创伤小：相比传统手术治疗，MRgLITT 仅需通过微小的穿刺通道插入激光光纤，术后患者的伤口愈合快，并发症少，住院时间短，患者的身体负担和心理压力相对较小。治疗时间相对较短：相较于 MR - HIFU，MRgLITT 的治疗速度通常较快，对于一些小型病灶，一般在数十分钟到数小时内即可完成治疗，提高了治疗效率。可与其他治疗方法联合应用：例如在脑部肿瘤治疗中，可以与放疗、化疗等传统治疗方法联合使用，发挥协同治疗作用，提高治疗效果。局限性消融范围相对较小：由于激光能量的传输和分布特性，对于较大体积的肿瘤（直径大于 3 - 5 厘米），一次治疗可能难以完全覆盖整个病灶，需要多次治疗或与其他治疗方法联合应用，增加了治疗成本和患者的治疗次数。光纤插入风险：在将激光光纤插入组织的过程中，尤其是在脑部等重要器官或血管丰富的部位，存在一定的出血、感染以及损伤周围重要结构的风险，需要医生具备较高的操作技能和经验。设备成本较高：与 MR - HIFU 类似，MRgLITT 所需的激光发生系统、磁共振成像系统以及配套的定位和监测设备价格昂贵，限制了其在基层医疗机构的普及和推广。MRgRFA 的原理是通过射频电流在组织内产生热量。当射频电极插入目标组织后，射频发生器产生的高频交流电通过电极导入组织，组织内的离子在交流电的作用下发生振荡、摩擦，从而产生热量。随着热量的积累，局部组织温度升高，当达到一定温度（一般在 50℃ - 100℃）时，组织细胞发生凝固性坏死，达到治疗肿瘤或其他病变组织的目的。磁共振成像在 MRgRFA 过程中主要用于精确引导射频电极的放置位置、实时监测治疗区域的温度变化和组织损伤情况，确保射频消融的精准性和有效性。
（二）设备构成射频发生器与电极系统：射频发生器产生高频射频电流，电极系统则包括不同类型的射频电极，如单极电极、多极电极等。多极电极可以通过调整电极之间的电流分布和相位关系，实现更均匀的能量沉积和更大的消融范围。电极的形状、长度和直径等参数可根据治疗部位和病灶特点进行选择。磁共振成像系统：采用高场强磁共振扫描仪，配备专门用于射频消融治疗监测的快速成像序列。这些序列能够快速获取治疗区域的图像信息，包括解剖结构图像、温度图像和反映组织损伤程度的图像，为医生实时掌握治疗进程和调整治疗参数提供依据。电极引导与定位装置：用于在磁共振成像引导下将射频电极准确地插入到目标病灶内。该装置通常结合磁共振的立体定位技术，如通过体表标记、导航系统等辅助手段，确保射频电极能够精准地到达病灶位置，并在治疗过程中保持稳定，防止电极移位影响治疗效果。肝脏肿瘤治疗：MRgRFA 在肝脏肿瘤治疗中应用较为成熟。对于早期肝癌患者，尤其是肿瘤直径小于 3 厘米且不适合手术切除的患者，MRgRFA 可以作为一种有效的根治性治疗手段。多项临床研究表明，MRgRFA 治疗后肝癌患者的 1 年、3 年和 5 年生存率与手术切除相当，且患者术后肝功能恢复较快，生活质量较高。例如，一项多中心研究对数百例早期肝癌患者进行了 MRgRFA 治疗，结果显示患者的 3 年生存率可达 70% - 80%，局部复发率在 10% - 20% 之间，与手术切除的疗效相近。肺部肿瘤治疗：在肺部肿瘤方面，MRgRFA 也有一定的应用。对于一些周围型肺癌，尤其是早期、肿瘤体积较小且患者因心肺功能等原因无法耐受手术切除的患者，MRgRFA 可以在磁共振引导下进行精确的消融治疗。虽然肺部由于含气组织较多，对磁共振成像质量有一定影响，但随着磁共振技术的不断发展，如采用特殊的呼吸控制技术和磁共振序列优化，MRgRFA 在肺部肿瘤治疗中的应用逐渐增多。临床研究显示，对于直径小于 2 厘米的周围型肺癌，MRgRFA 治疗后的局部控制率可达 60% - 70%，患者的咳嗽、咯血等症状明显缓解。肾脏肿瘤治疗：对于肾脏肿瘤，特别是小肾癌（肿瘤直径小于 4 厘米），MRgRFA 也是一种可行的治疗选择。在磁共振引导下，射频电极可以准确地插入肾脏肿瘤组织内进行消融治疗。研究报道，MRgRFA 治疗后肾脏肿瘤的坏死率较高，患者的肾功能一般在术后短期内有轻微波动，但长期来看基本保持稳定，且治疗后患者的恢复较快，住院时间较短，与传统手术治疗相比具有一定的优势。优势广泛的临床应用经验：在肝脏肿瘤等领域已经有多年的临床应用历史，积累了丰富的治疗经验和大量的临床研究数据，治疗方案相对成熟。设备相对普及：与 MR - HIFU 和 MRgLITT 相比，射频消融设备在医疗机构中的普及率相对较高，尤其是在一些二级及以上医院，更容易开展 MRgRFA 治疗项目，有利于技术的推广应用。可操作性较强：射频电极的插入和操作相对较为简单，医生经过一定的培训后即可掌握，且治疗过程中的参数调整和监控相对容易，降低了技术操作难度。治疗成本相对较低：设备购置成本和治疗费用相对较低，对于一些经济条件有限的患者来说，是一种较为经济实惠的治疗选择。局限性对磁共振兼容性要求高：由于射频消融过程中会产生电磁干扰，要求磁共振成像设备具有良好的射频屏蔽和抗干扰能力，否则会影响磁共振图像质量和治疗过程中的监测准确性。消融不完全风险：对于较大肿瘤或形状不规则的肿瘤，射频消融可能存在消融不完全的情况，导致局部肿瘤复发。因此，在治疗前需要对肿瘤的大小、形状和位置进行精确评估，选择合适的电极类型和治疗参数，必要时可能需要多次治疗或与其他治疗方法联合应用。热沉效应影响：在靠近大血管等血流丰富的部位进行射频消融时，由于血液循环会带走部分热量，形成热沉效应，可能导致肿瘤组织局部温度达不到消融要求，影响治疗效果。需要在治疗过程中采取特殊的技术措施，如调整电极位置、增加射频功率等，来克服热沉效应的影响。未来，磁共振引导下的不同无创治疗技术之间可能会进行更多的融合与创新。例如，将 MR - HIFU 与 MRgLITT 或 MRgRFA 相结合，利用各自的优势，实现对不同类型、不同大小和不同部位病灶的更精准、更高效的治疗。通过技术融合，可以弥补单一治疗技术的局限性，拓展治疗的适应证范围，提高整体治疗效果。同时，随着人工智能、大数据等新兴技术的不断发展，有望将其引入到磁共振引导下的无创治疗中。
来源：医学顾事
