Объёмная МР-термометрия в реальном времени при аблации сфокусированным ультразвуком у живых животных: исследование осуществимости на печени и почке свиней

МР-термометрия позволяет точно управлять высокоинтенсивным сфокусированным ультразвуком (HIFU) при неинвазивном лечении опухолей почки и печени. Целью исследования было продемонстрировать возможность наведения терапии с помощью быстрого объёмного мониторинга температуры методом МРТ с компенсацией движений и оценить осуществимость аблации под контролем МРТ в этих органах. Под общей анестезией пяти свиньям выполнили 14 сеансов воздействия HIFU на почку и печень с использованием прототипа совместимой с МРТ платформы Philips для HIFU. Мощность и длительность воздействия HIFU варьировали. Объёмную МР-термометрию непрерывно проводили при напряжённости магнитного поля 1,5 Тл методом сдвига частоты протонного резонанса с использованием многосрезовой однократной эхопланарной последовательности с частотой обновления 2,5 Гц. Артефакты восприимчивости, связанные с движением, компенсировали с помощью серии исходных референсных изображений, полученных до воздействия. В конце эксперимента животных подвергли эвтаназии для макроскопического и микроскопического исследования почки, печени и кожи. Стандартное отклонение температуры, измеренной до начала нагревания в зоне воздействия, составляло приблизительно 1 °C в почке и печени и 2,5 °C вблизи кожи. Максимальное повышение температуры составило 30 °C при воздействии частотой 1,2 МГц на печень в течение 15 с при мощности 300 Вт. Летальный порог термодозы (240 CEM(43)) был достигнут в двух из шести случаев в почке и четырёх из восьми случаев в печени, но не был достигнут в участках кожи, расположенных на пути ультразвукового пучка. Эти результаты соответствовали данным гистологического исследования. Объёмная термометрия позволяет в реальном времени контролировать температуру в зоне воздействия на печень и почку, а также в окружающих тканях. Достичь термической аблации в ткани почки оказалось сложнее, чем в ткани печени, даже при использовании большей акустической энергии, вероятно, из-за более эффективного отвода тепла перфузией в почке.