一、引导技术

超声影像从灰阶超声、彩色多普勒超声、超声造影发展到三维超声、影像融合技术，各种技术均在介入诊疗中发挥了重要的价值。1961年英国Berlyne教授用A型超声仪在肾病患者尸体上进行了肾定位和穿刺研究，这为介入超声的临床应用奠定了基础^［3］。1967年美国Joyner教授用A型及M型超声对临床中盲穿失败的胸腔积液患者进行引导穿刺，并取得成功^［4］。1972年美国Goldberg教授等成功研制了带有中心孔的穿刺探头，首次将病灶和针尖的位置显示在B型超声图像上，预先选择安全穿刺路径并监视和引导穿刺针准确到达靶目标，实现了经皮穿刺囊肿及胸腹腔积液^［5，6］。这是举世公认的介入超声迈出的第一步，具有里程碑意义。1989年美国Erickson教授报道了彩色多普勒超声用于探查血管血流信号^［7］，后逐渐应用于超声引导穿刺时对血流的探测，通过避开血管，减少了穿刺出血。1995年美国Stock教授等开始将三维超声应用于经直肠前列腺癌粒子植入术中，可以更加直观及精准地进行肿瘤定位和粒子布放^［8］。2003年韩国Won教授报道了实时三维超声技术应用于肝脏病灶的穿刺活检，三维、四维超声的应用标志着超声引导由平面走向立体^［9］。2000年丹麦Bang教授最先通过病例报告报道了应用超声造影在腹膜后、肾脏及乳腺病灶中显示活性区域引导穿刺活检，获得了满意的穿刺活检阳性率^［10］。2002年，超声/核磁图像融合虚拟导航技术开始被美国Kaplan教授应用于前列腺癌的穿刺活检^［11］，解决了超声显示不清的病灶难以超声引导穿刺的困境。以超声为核心的多模态图像融合导航技术被应用于肿瘤消融是始于2005年日本Hirooka教授的报道，该团队应用超声与CT图像融合导航完成超声显示不清肝癌的射频消融治疗^［12］。2015年意大利Solbiati教授报道了超声与CT/MRI融合导航技术应用于常规超声不可探及肝肿瘤的消融治疗10年经验总结，实现了病灶清晰显示，295个肿瘤中95.6%被精准定位并成功消融^［13］。目前，超声与多模态影像融合引导技术中，以与CT/MRI融合引导技术为主，多应用在超声显示不清的肝、肾及前列腺肿瘤穿刺及消融治疗中，以美国、日本及德国报道最多^{［14，15］}；超声与PET-CT融合引导技术活检常规超声显示不明确病灶，病灶在PET-CT中呈高代谢，融合影像引导可清晰显示，精准定位，但价格昂贵，配准耗时，限制了其在临床中的应用^［16］。

相较西方国家，我国的超声影像临床应用起点虽然滞后16年，但随着具备介入功能的各大国际品牌设备进入中国市场以及自主品牌设备的研发，各种超声技术在介入诊疗中的应用和发展迅速。1980年李阐道教授研制了A型超声有孔穿刺探头及“C”型穿刺探头，用于羊膜腔注药治疗^［17］。同时，董宝玮教授在国内首先开展了B型超声引导下经皮胸腹部穿刺活检术^［18］。从此，二维超声引导介入技术在我国各地快速推广并应用至全身多个脏器^［17］。1995年董宝玮及梁萍教授报道应用多普勒超声引导穿刺活检^［19］。2002年徐辉雄教授开始将三维超声引导应用于经皮肝脏、腹膜后、肾囊肿穿刺活检及消融治疗^［20］。徐智章教授2005年首先报道了实时超声造影引导肝占位穿刺活检^［21］。很快，超声造影对病灶的实时清晰显影优势被广大学者认可，之后该技术被应用于肝脏、胰腺、肾脏、子宫、胸膜等多脏器病灶的穿刺活检及消融治疗，不仅提高了对小病灶及常规超声显示不清病灶的定位精准性，提高了伴坏死病灶穿刺活检阳性率，而且提高了对消融后残存病灶的精准评判，以陈敏华、于晓玲、周晓东、谢晓燕、徐辉雄等教授报道为多^［22-25］。2006年吕明德教授在国内首先报道了应用实时虚拟导航系统引导消融治疗肝癌^［26］。之后，郑荣琴、梁萍、谢晓燕、徐辉雄、修典荣等教授也相继报道了该技术应用于肝脏肿瘤的消融治疗，使超声显示困难病灶的消融治疗成为现实^［27-29］。2008年王金锐教授将实时三维超声应用于经皮乳腺良性肿瘤旋切治疗，三维超声有助于治疗计划制定，但图像实时性差是其主要局限^［30］。2013年由梁萍教授团队自主研发了三维可视化导航技术逐步应用于临床中复杂危险部位肝肾肿瘤、浅表软组织肿瘤和骨肿瘤等的消融治疗，该技术实现了信息从超声二维平面图像到三维立体空间结构呈现的转变，将人脑的主观立体感得以客观展示，同时实现了个体化制定消融方案、精准量化消融参数、实时精准导航消融及科学评估消融疗效，提高了大肿瘤及复杂肿瘤的一次消融成功率，降低了消融严重并发症，使肿瘤消融由经验化迈向了科学量化的新时代^［31-33］。

除了超声成像技术的进步不断在介入引导中发挥价值，超声探头设计的小型化及多样化，使得超声引导的介入途径由经皮向开腹、再向腔内超声及腔镜超声引导不断开拓。而且超声穿刺支架的发展也与探头设计进展并驾齐驱，由最初的徒手操作，到可重复消毒使用的塑料及金属支架，再到目前的一次性无菌医用塑料支架，具有多角度调节、多导槽匹配、双平面共享等各种功能，使得超声引导的穿刺技术操作更加灵活舒适、效果更加精准安全。

1961年美国Schehgel教授将A型超声用于术中探查肾脏不显影结石^［34］，但因效果不理想，未得到持续应用。直到B型超声在临床中逐步应用，术中超声才逐步得到发展。1977年美国Cook教授等报道B型超声用于开腹术中探查肾脏病变及肾脏血管、肾盂等重要结构，增加了手术精准性，降低了手术相关并发症^［35］。随后，术中超声广泛应用于肝脏、胆道、颅脑手术中，提高了病灶探查率及诊断正确率，降低了手术血管、胆管、肾盂及脑实质损伤发生率^［36］。2002年澳大利亚Zacherl教授对149例肝脏肿瘤患者应用术中超声探查病灶数量，其中20例证实存在术前相关影像检查未发现的病灶，说明超声在术中病灶探查中有不可替代的作用^［37-39］。腹腔镜超声在临床中的最早应用在1993年，由Jakimowicz报道了腹腔镜超声在胆囊切除中发挥了对胆道路径监测作用，降低了手术相关并发症^［40］。继术中超声应用后，1981年日本Kohli教授报道了内镜超声用于胃肠道疾病的诊断，使得空腔脏器疾病的超声介入诊断及治疗成为可能^［41］。1982年美国Graham教授报道了经阴道超声引导穿刺盆腔肿物^［42］，1983年法国Fornage教授报道了经直肠超声引导前列腺肿瘤穿刺^［43］，2000年德国Fuchs教授报道了超声内镜下治疗胃空肠吻合术后胰腺假性囊肿^［44］，标志着腔内超声引导的介入治疗逐步开展，目前腔内超声引导的介入诊疗在胃肠道、腹膜后、胰腺及盆腔肿瘤中广泛应用。随着多模态影像技术的应用，其与腔内超声的联合被德国Maxeiner及以色列Mayer学者报道应用于前列腺病灶的活检、放射性粒子植入治疗^{［45，46］}。

我国除经皮超声引导之外的介入途径也在快速发展。1987年郝凤鸣教授报道了术中超声探查脑实质肿瘤和胆道结石位置及特征，开启了术中超声在神经外科、肝胆胰外科的应用^{［47，48］}，不仅提高了外科手术的精确度和安全性，还有效缩短手术时间。之后，术中超声被应用于心脏外科、泌尿外科和妇产科^［49-51］。我国的腹腔镜超声应用开始于1997年，彭和平、胡以则报道了腹腔镜超声下胆囊切除术^［52］。1988年孟祥阁首先报道了经阴道超声引导下卵泡吸引术^［53］，1991年张武教授报道了经直肠超声引导放置前列腺线圈，为我国腔内超声引导下介入工作的开展开创了先河^［54］，1995年刘巧媛教授报道了在内镜超声引导下进行细针抽吸上消化道病灶^［55］，令狐恩强和蒋天安教授也分别报道利用内镜超声引导对胰腺假性囊肿置管引流和腹膜后淋巴结激光消融治疗^{［56，57］}。如今，国内腔内超声介入已经应用到广泛的领域，如经阴道超声引导下盆腔肿物穿刺活检、囊肿穿刺引流、辅助生殖技术等；经直肠超声引导下前列腺穿刺活检、消融治疗、粒子植入等；超声内镜引导下腹膜后病变放射性粒子植入、基因治疗、消融治疗及吻合分流术等。

超声技术发展至今，已实现应用各种功能探头在超声可视的全身各脏器的介入诊疗。随着各种新技术在介入超声诊疗中的逐渐应用，通过结合超声的实时性和CT/MRI的分辨率优势，多模态影像融合技术为介入超声诊疗走向精准、高效、便捷、安全的新平台奠定了坚实的技术基础（图1-1-1-1）。

图1-1-1-1　介入超声引导技术发展历程