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一、磁共振引导微创治疗的技术要求
磁共振引导微创治疗技术所实现的主要功能
1. 经皮手术的实时三维磁共振导航
在磁共振导航中，可以实时获取和更新介入手术器械的三维方位信息（这些工具的位置和方向）。同时在整个手术过程中可以连续的获得患者的三维磁共振图像。此外，患者磁共振图像和介入手术器械的信息被标定后经过图像融合共同显示在一个三维操作界面上。这种显示方法通过实时的更新手术器械和患者体内病灶区的信息，保证了对微创手术过程的精确引导。
2. 实时监控治疗过程
除了手术导航之外，磁共振引导治疗方法的一个独特优点就是由动态磁共振成像带来的动态监控治疗过程的能力。这有助于精确的控制微创治疗手术，从而保证治疗覆盖区域的准确性以及病人的安全。
磁共振引导微创治疗系统的主要模块
1. 一个具备实时成像能力的开放式磁共振扫描仪
手术中必须有办法接近病人的身体和病灶部位。由于具备开放式设计，在磁共振引导微创治疗中永磁磁共振成像设备通常是一个较好的解决方案。除了传统磁共振的功能和特性外，用于引导微创手术的磁共振设备对成像和其他功能还提出了更加严格的要求。比如，它必须具备更高的空间定位准确性。这可以通过梯度非线性矫正、稳定中心频率的漂移、视场补偿和其他方法来实现。同时，微创手术专用磁共振还必须具备快速实时的三维成像能力，这些要求都推动该专用系统逼近磁共振成像设备软硬件的极限。
2. 介入和外科手术器械导航系统
三维的动态跟踪介入和外科手术器械，同时将器械的空间信息与实时获得的磁共振图像进行是磁共振引导治疗方法的关键和主要优势所在。通常用光学方法或者磁场梯度的方法来跟踪介入和外科手术器械。在应用光学方法时，先连接手术器械与示踪支架（最少包含三个可以被光学方法检测到的标记点）。该示踪支架可以被光学相机（CCD）捕捉到。据此计算示踪支架以及与其相连的手术器械的位置和姿态信息，并且实时显示。在磁场梯度跟踪技术中，将小的射频线圈和水模与手术器械连接，在成像序列的辅助下，依据检测到的电磁信号计算手术器械的位置和姿态。在导航系统和磁共振成像系统经过仔细标定的前提下，手术器械方位和磁共振图像的注册较容易实现。此时，当介入和外科手术器械进入人体时就可以显示在磁共振图像上。
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