磁共振无创测温在微波消融中的应用研究

作     者：郭锐 

作者单位：福建医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林征宇

授予年度：2020年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：微波消融 磁共振 无创测温 质子共振频率 

摘      要：目的:通过磁共振梯度回波序列,获取微波消融过程中温度改变引起的相位变化信息,计算相应温度变化,并与光导纤维所测实际温度变化进行对照分析,探讨基于质子共振频率相位相减法的磁共振无创测温在磁共振引导下微波消融应用中的准确性及可行性,初步研究组织消融后病理变化与温度的相关性。方法:第一部分:磁兼容性微波消融仪器磁屏蔽改装通过加装铝合金外罩体和共模扼流线圈,将非磁兼容微波消融设备改装成磁兼容性,利用离体牛肝组织进行微波消融过程的磁共振成像扫描,观察微波消融设备对磁共振信号的干扰。第二部分:琼脂仿体磁共振测温实验首先利用与磁共振室内温度相同的琼脂仿体进行恒温过程的测温实验,评估整个测温系统的稳定性。其次使用微波消融设备对琼脂仿体进行加热,设置磁共振扫描参数及消融参数(功率30w和40w,时间5.0min),通过梯度回波序列在1.5T超导磁共振系统进行消融过程中相位变化的获取,以光纤探头测量实际温度变化作为标准值,对比分析磁共振测温结果与光导纤维测温结果,评估磁共振无创测温的准确度与精确度。第三部分:离体猪骨骼肌微波消融过程磁共振测温及病理联系选取新鲜离体猪骨骼肌,按一定间距插入磁兼容性微波天线和光导纤维,确认微波天线针尖与光导纤维探头分布满意,设置消融参数(功率40w、50w和60w,时间5.0min)。使用梯度回波序列在1.5T超导磁共振室系统内进行离体猪骨骼肌微波消融加热测温实验,启动微波消融之前以及消融结束后即刻行T1FSE和T2FSE扫描,观察组织信号改变,术后行病理学检查及其与温度联系。以光纤探头测量实际温度变化作为标准值,对比分析磁共振测温结果与光导纤维测温数据,进一步验证磁共振无创测温的准确度与精确度。结果:第一部分:通过磁屏蔽改装,微波消融过程中对磁共振信号的干扰明显改善。第二部分:在琼脂仿体中,磁共振测温结果与标准值最大误差为3.61℃,最小误差为0.01℃,平均误差为1.19±0.78℃。第三部分:在离体猪骨骼肌中,最大误差为4.26℃,最小误差为0.05℃,平均误差为1.75±1.00℃。微波消融后凝固性坏死组织在T2FSE上呈低信号,T2FSE低信号区域与60℃等温线区域一致,差异无统计学意义。结论:1.通过磁兼容性微波消融仪器磁屏蔽改装,能够改善微波消融与磁共振的电磁兼容性。2.基于PRF相位法测温技术在MRI引导下微波消融中的应用具有较好的准确度与精确度。3.微波消融后T2FSE低信号区及所测得的60℃等温线区域与凝固性坏死区域一致,能准确判定消融边界。