新型球囊内磁共振线圈在离体猪食管成像中的应用:提升早期食管癌浸润深度评估的精准度

【字体: 时间:2025年06月02日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决早期食管癌浸润深度评估中内镜超声(EUS)的局限性,苏州大学附属第一医院团队开发了配备球囊的微型腔内磁共振(Endo-MR)线圈,通过离体猪食管实验证实其可清晰分辨食管壁5层结构(上皮层、固有层与黏膜肌层等),T2加权像对比度更优,且热损伤模型显示其能通过信号层连续性准确判断浸润深度。相比EUS,Endo-MR成像稳定性显著提升(P<0.01),为临床T1分期提供新工具。

  

研究背景与意义
食管癌是全球第七大常见恶性肿瘤,其早期精准分期直接决定治疗策略——黏膜层(T1a)病变可经内镜切除,而侵及黏膜下层(T1b)则需联合手术。当前临床依赖的内镜超声(EUS)存在过度分期风险,对T1b诊断准确率仅55.6%,亟需更高分辨率的影像技术。磁共振成像(MRI)虽具软组织分辨优势,但传统体表线圈难以捕捉食管微米级结构。这一“卡脖子”问题激发了苏州大学附属第一医院团队研发新型腔内磁共振线圈的灵感。

研究方法与技术
研究团队联合苏州迈科医疗科技有限公司,设计了一款直径10mm、集成可膨胀球囊的Endo-MR线圈,通过射频陷阱(RF-Trap)降低热风险。采用离体猪食管模型,对比3.0T MRI下T1/T2加权序列与20MHz EUS成像效果,并建立热损伤模拟肿瘤浸润。30次重复成像中,两位医师盲法评估图像质量(5分制),结合病理切片验证层间信号对应关系。

研究结果
正常食管壁结构
T2加权像呈现7层高对比结构:上皮层(EP,高信号)→固有层+黏膜肌层(LPM+MM,低信号)→黏膜下层(SM,高信号)→肌层(中信号)。T1加权像层间对比度较低,但5层结构仍可辨。

热损伤程度判定
深部损伤模型中,LPM+MM低信号带中断伴SM-肌层边界模糊,病理证实侵及肌层;浅表损伤则仅见LPM+MM中断而SM-肌层界面光滑,符合黏膜局限病变特征。

图像质量一致性
Endo-MR平均得分1.38±0.49,显著优于EUS的2.22±0.78(P<0.01),且观察者间一致性更高(Kappa=0.789 vs 0.626)。

讨论与展望
该研究首次证实球囊设计可有效抑制伪影,使Endo-MR在离体环境中实现60μm分辨率,较EUS更稳定重现食管“三明治”样分层结构。其通过信号层中断特征模拟T1a/T1b分期的思路,为未来活体研究奠定基础。尽管热损伤模型与真实癌灶形态存在差异,但水含量对比机制与直肠癌T2分期原理相通。团队指出下一步需优化线圈柔性、验证体温/血流影响,并探索联合体线圈实现“局部-全身”一站式评估。这项发表于《Scientific Reports》的成果,为打破EUS经验依赖、实现食管癌精准微创治疗提供了变革性技术路径。

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