肝癌作为最常见恶性肿瘤之一,具有极高的发病率及死亡率,局部消融治疗作为一种成熟的临床手段,已成为小肝癌根治性治疗方法之一[1],近年来微波消融治疗小肝癌发展迅速,已经在临床得到广泛应用[2],对于肿瘤直径≤4cm的患者,消融治疗后患者的长期生存率接近外科切除术,且相关并发症发生率相对较低[3]。超声引导作为最常用的辅助影像引导手段之一,具有无电离辐射损伤、安全性高、价格低廉等独特优势,但在某些情况例如肝病背景、既往肝脏手术史,病灶回声、位置较特殊等因素,对图像的清晰显示造成影响,导致一些病灶在单纯二维超声扫查时显示相对困难;超声引导联合多模态影像融合容积导航技术结合了超声的实时引导性及增强电子计算机断层扫描或增强磁共振扫描(CECT/CEMRI)视野广、高分辨率以及对病灶显示清晰等优势,很好的解决了此问题。本研究通过两部分内容:第一部分内容通过实验分别验证超声联合电子计算机断层影像(US-CT)及超声联合磁共振影像(US-MRI)两种影像融合方式导航技术对位的准确性及可重复性,第二部分对比US-MRI影像融合容积导航引导下小肝癌微波消融技术与单纯二维超声引导下小肝癌微波消融技术,通过比较二者的完全消融率,对比二者中、远期疗效及并发症发生情况,分析US-MRI影像融合容积导航技术在小肝癌微波消融中的应用价值,以探讨此技术方法的安全性、可行性及有效性。论文包括两个部分,摘要如下:第一部分:US-CT及US-MRI影像融合容积导航技术可重复性的实验研究目的:分别应用US-CT及US-MRI影像融合容积导航技术,量化肝脏体模内囊肿模型的影像重合率,并通过分析影像重合率在组间和组内的可重复性,明确两种方式影像融合容积导航技术的准确性,为该项技术的临床应用提供理论依据。材料与方法:采用包含6枚囊肿模型的体外肝脏体模,应用融合导航定位系统分别将体模CT及MRI薄层扫描图像导入超声检查仪虚拟导航系统进行影像融合,分别在两种影像融合方式中确定病灶模型的最大截面层,应用matlab软件计算各自影像重合率。针对两种影像融合方式,实验分别进行两次,第1次实验:2名不同资质的操作者分别应用两种影像融合容积导航技术,在1天内各自独立完成3次对6枚囊肿病灶的影像融合对位,每位操作者每种融合方式获得18个病灶的融合影像;第2次实验:一周后每名操作者重复上述步骤。结果:高年资操作者和低年资操作者在应用不同影像融合方法时都能获得较高的影像重合率和较低的变异系数。运用US-CT影像融合技术进行图像融合时:无论第1次实验还是第2次实验,2名操作者间的影像重合率都没有显著差异(第1次实验:p=0.152;第2次实验:p=0.116)。2名操作者第1次实验和第2次实验的影像重合率都没有显著差异(操作者Ⅰ:p=0.390;操作者Ⅱ:p-0.201)。第1次实验,操作者Ⅰ和操作者Ⅱ的影像重合率明显相关(r=0.723,p=0.001);第2次实验,操作者Ⅰ和操作者Ⅱ的影像重合率明显相关(r=0.643,p=0.004)。对于操作者Ⅰ,第1次和第2次实验的影像重合率明显相关(r=0.648,p=0.004);对于操作者Ⅱ,第1次和第2次实验的影像重合率明显相关(r=0.658,p=0.003)。运用US-MRI影像融合技术进行图像融合时:无论第1次实验还是第2次实验,2名操作者间的影像重合率都没有显著差异(第1次实验:p=0.263;第2次实验:p=0.197)。2名操作者第1次实验和第2次实验的影像重合率都没有显著差异(操作者Ⅰ:p=0.635;操作者Ⅱ:p=0.085)。第1次实验,操作者Ⅰ和操作者Ⅱ的影像重合率明显相关(r=0.522,p=0.026);第2次实验,操作者Ⅰ和操作者Ⅱ的影像重合率明显相关(r=0.477,p=0.045)。对于操作者Ⅰ,第1次和第2次实验的影像重合率明显相关(r=0.528,p=0.024);对于操作者II,第1次和第2次实验的影像重合率明显相关(r=0.493,p=0.038)。结论:US-CT/US-MRI影像融合容积导航技术均可以达到较高的影像重合率,在组间以及组内都具有较高的可重复性。而且,只要在标准操作的前提下,不同操作经验的医生运用不同影像融合方法,不会显著影响影像重合率的可重复性。第二部分:US-MRI影像融合容积导航技术与单纯二维超声引导微波消融小肝癌的疗效对比研究目的:通过对比两种方法消融术后近期、中期完全消融率及并发症发生率,探讨超声-磁共振(US-MRI)影像融合容积导航技术在引导小肝癌微波消融治疗中的临床价值。材料与方法:本研究纳入两组:研究组选择2015年10月至2017年12月就诊于我科的37名肝癌患者,其中,男性27例,女性10例,平均年龄58岁,病灶数共58枚,直径均≤3cm,平均直径1.64cm,病灶在单纯二维超声扫查时显示困难。对照组选择同时期就诊于我科肝癌患者37名,男性30例,女性7例,平均年龄60岁。入组病灶共57枚,直径均≤3cm,平均直径1.66cm,单纯二维超声扫查时病灶均可清晰显示。研究组患者均运用超声-磁共振(US-MRI)影像融合容积导航技术引导完成肝癌局部微波消融治疗,对照组患者均运用单纯二维超声引导完成局部消融治疗。根据融合导航影像及术后30min行超声造影(CEUS,contrast-enhancedultrasound)联合评估病灶是否达安全消融边界(安全边界设为≥5mm),如有残留则及时给予补就消融。分别于首次治疗完成后24小时、首次治疗后一个月、3个月、半年及一年时行上腹部强化MRI扫描,以强化MR影像消融病灶及其周边0.5cm范围三期均无强化为完全消融(CR,Complete response)标准,比较两组完全消融率。根据首次治疗后半年和一年后强化MRI影像计算两组完全消融率,评价近期和中期疗效。并分别记录两组患者术前、首次治疗后一个月的AFP水平。结果:研究组37例患者均完成影像融合,影像融合成功率达100%,微波消融病灶共58枚,首次治疗后病灶完全消融率为96.6%,首次治疗1月后完全消融率为94.8%,3个月完全消融率93.1%,6个月完全消融率89.7%,距首次治疗后一年完全消融率84.5%;对照组57枚病灶均在单纯二维超声引导下完成消融治疗,首次治疗后24小时上腹强化MR示2枚病灶局部残留,完全消融率96.5%,首次治疗1月后完全消融率96.5%,3个月时完全消融率94.7%,半年后完全消融率93.0%,首次治疗后一年完全消融率87.7%。经统计学分析,对比两组患者首次治疗后24小时、治疗后1个月、3个月、6个月及一年完全消融率,两组数据无明显统计学差异。研究组20例术前血清AFP(甲胎蛋白)水平升高患者,消融术后1个月患者血清AFP水平降至正常17例,2例略下降,1例略上升,对照组术前AFP升高患者17例,消融术后AFP水平明显下降患者14例,术后1例上升,两例略下降,经过统计学分析,研究组消融术前AFP为49.09±30.15,消融术后AFP为22.51 ±24.02,t=6.010,p<0.001;对照组消融术前AFP为55.61±34.63,消融术后 AFP 为 32.42±24.34,t=4.794,p<0.001,两组血清 AFP 值变化在统计学上均具有显著差异。结论:应用US-MRI影像融合容积导航技术引导微波消融单纯二维超声显示困难的小肝癌可达到较高的完全消融率,与单纯二维超声引导消融可清晰显示的小肝癌在中短期疗效方面无明显统计学差异,且无严重并发症发生,是一种安全、可行且有效的治疗方法。