磁共振的新型应用：微创图像引导消融

伦敦大学学院的科研人员正在开发一种高度靶向的癌症新疗法。这种方法是在身体表面植入直径2mm的金属合金珠(ferromagnetic thermoseeds，以下简称磁性热粒子)，利用MRI的磁场梯度将它们导航到肿瘤部位，施加交变磁场 (alternating magnetic field，AMF)，加热磁性热粒子，杀死附近的癌细胞；然后还可以引导磁性热粒子穿过目标组织，在多个位置加热，直到整个区域被消融。导航将磁性热粒子移除后，还可以通过MRI得知治疗是否成功。

这项技术被称为“微创图像引导消融”(Minimally Invasive Image-guided Ablation,以下简称MINIMA)，优势在于能够在磁引导和热消融的同时对肿瘤和磁性热粒子进行成像，从而有效防止脱靶效应。相关研究成果已于2月2日在线发表于Advanced Science杂志。

研究人员表示，研究结果为精确有效地治疗胶质母细胞瘤和其他癌症(如前列腺癌)建立了“概念验证”(proof-of-concept)，这类肿瘤长在难以触及的位置，其治疗方法未来可能会受益于MINIMA。

伦敦大学学院科研团队在离体猪脑和活体小鼠肿瘤模型中进行了实验，主要包括成像、导航和治疗三个部分：

● 使用对强磁材料(ferromagnetic)敏感的MRI序列，得到磁性热粒子的准确位置；

● MRI 推进梯度用于精确导航模型和脑组织中的磁性热粒子，跟踪精度在0.3毫米以内；

● 使用定制装置加热磁性热粒子，证明可以在细胞培养和肿瘤模型体内诱导细胞死亡。

科研团队还展示了来自可切换(开/关)MRI的数据，表明能够通过移除磁场来确保安全地植入及取出磁性热粒子。

为了证明人体MRI对磁性热粒子运动的可行性和控制力，科研团队还使用了西门子医疗最大梯度强度为300mT/m的 Connectom 3T MRI系统，导航了一个3mm磁性热粒子，与使用临床前系统获得的数据一样。

伦敦大学学院先进生物医学成像中心Mark Lythgoe教授表示，除了杀死肿瘤外，利用这项技术，未来还可以改变磁性热粒子形状，使其充当引导穿过组织的微型切割手术刀，让外科医生能够进行远程控制手术。