術(shù)中磁共振成像簡述
術(shù)中磁共振成像（Intraoperative Magnetic Resonance Imaging，iMRI）基于磁共振成像原理，在手術(shù)過程中實(shí)時(shí)采集患者圖像，是術(shù)中影像學(xué)的一個(gè)重要研究方向。
一、術(shù)中影像學(xué)
手術(shù)前采集的醫(yī)學(xué)影像，只包含了患者某一時(shí)期的相對靜態(tài)信息，無法全面反映手術(shù)過程中人體病理生理的實(shí)時(shí)情況。1984年，Lunsford首先提出了術(shù)中影像概念，嘗試在腦腫瘤手術(shù)中實(shí)施CT掃描，創(chuàng)造性的拓展了臨床醫(yī)生的術(shù)中視野。術(shù)中影像學(xué)的出現(xiàn)，有助于科學(xué)判別術(shù)中病灶位置和邊界，以精確切除病灶和保護(hù)周圍組織。
二、術(shù)中磁共振成像及其設(shè)備
由于CT成像存在放射劑量傷害、軟組織對比度差等缺陷，在20世紀(jì)90年代中后期，具有無放射危害、軟組織對比度豐富等天然優(yōu)點(diǎn)的磁共振成像技術(shù)，成為了術(shù)中影像學(xué)的重點(diǎn)發(fā)展方向，分為三種主要類型：
1.低場開放式術(shù)中磁共振設(shè)備
1993年，第一臺低場強(qiáng)（0.5T）開放式術(shù)中磁共振成像設(shè)備在美國投入臨床使用。該設(shè)備采用了兩段式超導(dǎo)磁體，患者手術(shù)位置定位于磁體等中心點(diǎn)，醫(yī)生在兩段磁體間的空隙處進(jìn)行手術(shù)，能夠在術(shù)中需要時(shí)連續(xù)采集人體影像。低場磁共振設(shè)備的開放性好，便于手術(shù)開展，但是存在靜磁場強(qiáng)度較低、均勻度較差等不利影響因素，導(dǎo)致圖像質(zhì)量不佳，而且很難實(shí)現(xiàn)功能性成像掃描。
2.術(shù)中患者轉(zhuǎn)運(yùn)方式
常規(guī)磁共振成像系統(tǒng)的整機(jī)重量大、難于移動，往往采用固定式安裝。為了利用常規(guī)磁共振設(shè)備進(jìn)行術(shù)中檢查，醫(yī)療器械制造商提供了可在磁共振環(huán)境下安全使用的移動式外科手術(shù)床，術(shù)中將患者從手術(shù)位置轉(zhuǎn)運(yùn)至掃描位置，佩戴好射頻線圈，再進(jìn)行磁共振成像。這種方案操作復(fù)雜，存在患者轉(zhuǎn)運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，而且患者體位受限。
3.術(shù)中移動式磁共振設(shè)備
此類設(shè)備采用移動式磁體，通過吊頂滑軌和屏蔽門聯(lián)通手術(shù)室和檢查室，形成了術(shù)中磁共振復(fù)合手術(shù)室。該方案一般分為兩種配置：兩室（手術(shù)室-檢查室）和三室（手術(shù)室-檢查室-手術(shù)室），每種配置都有三個(gè)基本功能區(qū)：手術(shù)區(qū)、檢查區(qū)和控制區(qū)。術(shù)中需獲取患者影像時(shí)，醫(yī)生打開屏蔽門，遙控磁體從檢查室經(jīng)滑軌移入手術(shù)室，全程保持患者位置不動。術(shù)中掃描結(jié)束后，磁共振設(shè)備移回檢查室，平時(shí)可用于普通患者掃描。該方案的最大優(yōu)點(diǎn)是無需移動患者，整個(gè)手術(shù)過程完全以患者為中心，降低了術(shù)中成像風(fēng)險(xiǎn)。
三、總結(jié)
術(shù)中磁共振成像改變了以往僅依靠醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場感覺來評價(jià)術(shù)中患者狀況的局面，顯著提高了手術(shù)的有效性和安全性：
1.免于X射線輻射傷害，圖像軟組織對比度好，可清晰分辨復(fù)雜病灶的邊界和位置，有利于精準(zhǔn)手術(shù)；
2.全程監(jiān)測患者情況，實(shí)時(shí)糾正偏差，避免損傷病灶周圍重要組織，有效降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；
3.既可采集常規(guī)解剖像，又可進(jìn)行術(shù)中功能性磁共振成像，例如大腦功能區(qū)定位、擴(kuò)散張量成像等掃描協(xié)議，有助于術(shù)中保護(hù)大腦功能、及時(shí)發(fā)現(xiàn)并發(fā)癥等，提高手術(shù)的成功率；
4.臨床幾乎無需考慮成像劑量問題，可連續(xù)為手術(shù)導(dǎo)航設(shè)備提供患者動態(tài)圖像，實(shí)時(shí)調(diào)整和優(yōu)化手術(shù)路徑。
術(shù)中磁共振成像尚存在一些特殊的局限性：①所有預(yù)期在磁共振環(huán)境下使用的手術(shù)工具、導(dǎo)航系統(tǒng)、呼吸麻醉設(shè)備、監(jiān)護(hù)儀器等，均應(yīng)為“磁共振安全”或“磁共振條件安全”的醫(yī)療器械，產(chǎn)品標(biāo)識均必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；②需要專用的手術(shù)室和檢查室，磁體附近應(yīng)嚴(yán)格設(shè)置受控區(qū)（5高斯線范圍），受控區(qū)內(nèi)禁止出現(xiàn)“磁共振不安全”的醫(yī)療器械；③ 磁體的高場強(qiáng)和開放性還無法兼顧，這也是常規(guī)磁共振設(shè)備面臨的共同難題。
隨著成像性能的不斷提升，以及越來越多可在磁共振環(huán)境下安全使用的手術(shù)器械和輔助設(shè)備，術(shù)中磁共振成像在神經(jīng)外科、兒科、乳腺等領(lǐng)域，已經(jīng)收獲了較好的臨床效果。
參考文獻(xiàn)
[1] Lunsford LD, Parrish R, Albright L. Intraoperative Imaging with a Therapeutic Computed Tomographic Scanner. Neurosurgery. 1984; 15(4): 559-561.
[2] Fahlbusch R, Samii A. Intraoperative MRI. Neurosurg Focus. 2016; 40(3): E3.
[3] Chen X, Xu BN, Meng X, et al. Dual-room 1.5-T intraoperative magnetic resonance imaging suite with a movable magnet: implementation and preliminary experience. Neurosurg Rev 2012; 35:95-110.
[4] ASTM F2503 Standard Practice for Marking Medical Devices and Other Items for Safety in the Magnetic Resonance Environment, copyright ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428.
[5] Nimsky C, Ganslandt O, von Keller B et al. Intraoperative high-field-strength MR imaging: implementation and experience in 200 patients. Radiology. 2004; 233:67-78.
[6] Choudhri AF, Klimo P Jr, Auschwitz TS, et al. 3T intraoperative MRI for management of pediatric CNS neoplasms. AJNR Am J Neuroradiol. 2014; 35(12):2382-2387.
[7] Papa M, Allweis T, Karni T, et al. An intraoperative MRI system for margin assessment in breast conserving surgery: Initial results from a novel technique. J Surg Oncol. 2016; 114(1):22-26.
審評一部 王晶 鄭晨 楊鵬飛 供稿
一、術(shù)中影像學(xué)
手術(shù)前采集的醫(yī)學(xué)影像，只包含了患者某一時(shí)期的相對靜態(tài)信息，無法全面反映手術(shù)過程中人體病理生理的實(shí)時(shí)情況。1984年，Lunsford首先提出了術(shù)中影像概念，嘗試在腦腫瘤手術(shù)中實(shí)施CT掃描，創(chuàng)造性的拓展了臨床醫(yī)生的術(shù)中視野。術(shù)中影像學(xué)的出現(xiàn)，有助于科學(xué)判別術(shù)中病灶位置和邊界，以精確切除病灶和保護(hù)周圍組織。
二、術(shù)中磁共振成像及其設(shè)備
由于CT成像存在放射劑量傷害、軟組織對比度差等缺陷，在20世紀(jì)90年代中后期，具有無放射危害、軟組織對比度豐富等天然優(yōu)點(diǎn)的磁共振成像技術(shù)，成為了術(shù)中影像學(xué)的重點(diǎn)發(fā)展方向，分為三種主要類型：
1.低場開放式術(shù)中磁共振設(shè)備
1993年，第一臺低場強(qiáng)（0.5T）開放式術(shù)中磁共振成像設(shè)備在美國投入臨床使用。該設(shè)備采用了兩段式超導(dǎo)磁體，患者手術(shù)位置定位于磁體等中心點(diǎn)，醫(yī)生在兩段磁體間的空隙處進(jìn)行手術(shù)，能夠在術(shù)中需要時(shí)連續(xù)采集人體影像。低場磁共振設(shè)備的開放性好，便于手術(shù)開展，但是存在靜磁場強(qiáng)度較低、均勻度較差等不利影響因素，導(dǎo)致圖像質(zhì)量不佳，而且很難實(shí)現(xiàn)功能性成像掃描。
2.術(shù)中患者轉(zhuǎn)運(yùn)方式
常規(guī)磁共振成像系統(tǒng)的整機(jī)重量大、難于移動，往往采用固定式安裝。為了利用常規(guī)磁共振設(shè)備進(jìn)行術(shù)中檢查，醫(yī)療器械制造商提供了可在磁共振環(huán)境下安全使用的移動式外科手術(shù)床，術(shù)中將患者從手術(shù)位置轉(zhuǎn)運(yùn)至掃描位置，佩戴好射頻線圈，再進(jìn)行磁共振成像。這種方案操作復(fù)雜，存在患者轉(zhuǎn)運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，而且患者體位受限。
3.術(shù)中移動式磁共振設(shè)備
此類設(shè)備采用移動式磁體，通過吊頂滑軌和屏蔽門聯(lián)通手術(shù)室和檢查室，形成了術(shù)中磁共振復(fù)合手術(shù)室。該方案一般分為兩種配置：兩室（手術(shù)室-檢查室）和三室（手術(shù)室-檢查室-手術(shù)室），每種配置都有三個(gè)基本功能區(qū)：手術(shù)區(qū)、檢查區(qū)和控制區(qū)。術(shù)中需獲取患者影像時(shí)，醫(yī)生打開屏蔽門，遙控磁體從檢查室經(jīng)滑軌移入手術(shù)室，全程保持患者位置不動。術(shù)中掃描結(jié)束后，磁共振設(shè)備移回檢查室，平時(shí)可用于普通患者掃描。該方案的最大優(yōu)點(diǎn)是無需移動患者，整個(gè)手術(shù)過程完全以患者為中心，降低了術(shù)中成像風(fēng)險(xiǎn)。
三、總結(jié)
術(shù)中磁共振成像改變了以往僅依靠醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場感覺來評價(jià)術(shù)中患者狀況的局面，顯著提高了手術(shù)的有效性和安全性：
1.免于X射線輻射傷害，圖像軟組織對比度好，可清晰分辨復(fù)雜病灶的邊界和位置，有利于精準(zhǔn)手術(shù)；
2.全程監(jiān)測患者情況，實(shí)時(shí)糾正偏差，避免損傷病灶周圍重要組織，有效降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；
3.既可采集常規(guī)解剖像，又可進(jìn)行術(shù)中功能性磁共振成像，例如大腦功能區(qū)定位、擴(kuò)散張量成像等掃描協(xié)議，有助于術(shù)中保護(hù)大腦功能、及時(shí)發(fā)現(xiàn)并發(fā)癥等，提高手術(shù)的成功率；
4.臨床幾乎無需考慮成像劑量問題，可連續(xù)為手術(shù)導(dǎo)航設(shè)備提供患者動態(tài)圖像，實(shí)時(shí)調(diào)整和優(yōu)化手術(shù)路徑。
術(shù)中磁共振成像尚存在一些特殊的局限性：①所有預(yù)期在磁共振環(huán)境下使用的手術(shù)工具、導(dǎo)航系統(tǒng)、呼吸麻醉設(shè)備、監(jiān)護(hù)儀器等，均應(yīng)為“磁共振安全”或“磁共振條件安全”的醫(yī)療器械，產(chǎn)品標(biāo)識均必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；②需要專用的手術(shù)室和檢查室，磁體附近應(yīng)嚴(yán)格設(shè)置受控區(qū)（5高斯線范圍），受控區(qū)內(nèi)禁止出現(xiàn)“磁共振不安全”的醫(yī)療器械；③ 磁體的高場強(qiáng)和開放性還無法兼顧，這也是常規(guī)磁共振設(shè)備面臨的共同難題。
隨著成像性能的不斷提升，以及越來越多可在磁共振環(huán)境下安全使用的手術(shù)器械和輔助設(shè)備，術(shù)中磁共振成像在神經(jīng)外科、兒科、乳腺等領(lǐng)域，已經(jīng)收獲了較好的臨床效果。
參考文獻(xiàn)
[1] Lunsford LD, Parrish R, Albright L. Intraoperative Imaging with a Therapeutic Computed Tomographic Scanner. Neurosurgery. 1984; 15(4): 559-561.
[2] Fahlbusch R, Samii A. Intraoperative MRI. Neurosurg Focus. 2016; 40(3): E3.
[3] Chen X, Xu BN, Meng X, et al. Dual-room 1.5-T intraoperative magnetic resonance imaging suite with a movable magnet: implementation and preliminary experience. Neurosurg Rev 2012; 35:95-110.
[4] ASTM F2503 Standard Practice for Marking Medical Devices and Other Items for Safety in the Magnetic Resonance Environment, copyright ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428.
[5] Nimsky C, Ganslandt O, von Keller B et al. Intraoperative high-field-strength MR imaging: implementation and experience in 200 patients. Radiology. 2004; 233:67-78.
[6] Choudhri AF, Klimo P Jr, Auschwitz TS, et al. 3T intraoperative MRI for management of pediatric CNS neoplasms. AJNR Am J Neuroradiol. 2014; 35(12):2382-2387.
[7] Papa M, Allweis T, Karni T, et al. An intraoperative MRI system for margin assessment in breast conserving surgery: Initial results from a novel technique. J Surg Oncol. 2016; 114(1):22-26.
審評一部 王晶 鄭晨 楊鵬飛 供稿