随着热消融技术的发展，热消融技术已成为肝癌根治性方法之一。要获得好的临床疗效，术前科学规划、术中精确定位、术后准确评估是整个热消融治疗过程中必不可少的三个关键步骤。术前治疗规划作为整个消融治疗过程的第一步，其核心目的是在并发症较低的前提下，保证消融后有安全的无瘤边缘，提高患者中长期生存率。治疗规划的好坏直接决定着术后疗效的优劣，好的治疗规划是保证肿瘤原位适形消融的前提，对提高手术的科学性及准确性具有重要的意义。因此，肝癌热消融治疗规划问题亦成为热消融领域研究热点之一。本文就近年来国内外关于影像引导下肝癌热消融治疗规划研究进展综述如下。
一、热消融三维热场研究
肿瘤热消融治疗的目的旨在使有效热场在三维空间上覆盖肿瘤达到肿瘤组织的完全凝固性坏死。因此了解热消融技术的热场特性对于热消融治疗的手术规划至关重要。生物组织热物性参数的测定是迄今为止生物传热领域内最困难和极富挑战性的课题之一。比较理想的方法是先通过体模实验测定消融热场的比吸收率（SpecificAbsorptionRate，SAR），并将其分布以合适的数学模型（经验公式）进行表达，然后运用有限元的方法，用计算机模拟消融的三维热场，探索其变化的规律。Tungjitkusolmun等通过有限元分析探讨了射频消融肝肿瘤的热场规律。Puccini等也分析了激光消融的热场。这些研究对激光消融治疗的手术规划及术中监测具有极大帮助。梁萍等采用有限元方法对2450MHz微波消融计算机模拟三维热场的研究则为2450MHz微波消融的临床应用奠定了坚实的理论和技术基础。为了推进915MHz微波消融的临床应用，更深入地了解915MHz微波消融中温度场的分布和寻找其热场分布的规律性，程志刚等借鉴2450MHz微波模拟热场的成功经验，开展了植入式水冷915MHz微波消融离体三维热场的实验研究。其离体猪肝实验的结果表明计算机模拟的915MHz微波热场能够满足热场预测和评价的需要。计算机模拟消融热场的理论与基础研究将临床肝癌的治疗建立在更加客观、准确和有预见性的基础之上，尤其对于较大肿瘤的消融，需要在三维空间上进行多针热场的组合规划。Chen等提出依据数学模型及临床经验来确立射频消融肝脏大肿瘤的规划设计，通过规划设计获得最佳的热场叠加模型及电极摆放位置，在肝脏大肿瘤热消融治疗中取得了较好的临床效果。
二、超声造影应用研究
术前了解病灶的大小、数目、位置以及血供等信息是制定肝癌热消融术前规划的前提条件。超声、CT、磁共振（MRI）是目前清晰显示病灶信息的主要影像学方法，也是肿瘤热消融治疗主要的引导方式。虽然CT与MRI是治疗前分级与评估肿瘤血管丰富程度的主要方法，但超声由于其实时动态简便的优势，是目前肝癌消融治疗最常用的引导方式。有时由于病灶的特性及位置等原因导致常规超声对病灶显示不清，此时往往难以进行手术规划导致消融治疗的失败。超声造影技术的出现为消融治疗规划引导提供了新的方法。研究表明消融前超声造影有助于正确选择消融病例和治疗方案、显示常规超声无法显示的肿瘤，能敏感地检出常规超声未能检出的小残留灶和复发灶，并定位引导残留灶和复发灶的穿刺治疗。超声造影在显示肿瘤的边界上明显优于常规超声，因此肿瘤的实际体积大小应该以超声造影时为准。
Masuzaki等报道采用超声造影与常规超声引导进行射频消融治疗肝癌，共316例患者716个CT显示的肝癌（HCC）结节。其中常规超声发现了其中83.5%的病灶，而超声造影发现了93.2%的病灶，多于常规超声。此外，超声造影还发现了另外52例患者的69个病灶。超声造影在发现病灶数目上明显多于常规超声。Chen等报道超声造影在探测肿瘤大小及肿瘤边界上较常规超声更准确，在探测较小肝癌病灶或卫星灶以及肿瘤滋养动脉方面亦较常规超声更加准确。Chen等报道了超声造影在选择肝癌病例行射频消融中的应用。他们认为消融前超声造影在选择合适消融病例方面能够提供更多重要的信息，有助于降低局部肿瘤复发率，提高射频消融效果。
总之，与CT、MRI比较，超声造影能够真正实现病灶血供情况的实时动态连续显示，实时评价病灶的大血管和微小血管的血流分布情况。但是，超声造影也存在常规超声具有的某些不足之处，例如易受气体等的遮挡，受检查者经验的影响等。此外，在空间分辨率上超声造影不及CT、MRI。
三、三维影像技术研究
对于肝癌的热消融治疗，目前进行手术规划的常规方法主要依靠超声、CT、MRI等二维影像，操作者需要在大脑中规划进针人路、消融针的类型及进针数目等。这些均依赖医生对空间位置的重建能力及准确实施计划的能力。因此其实际穿刺路径很难与手术规划相一致，难以保证消融后有安全的无瘤边缘，并且容易导致消融不完全或肿瘤残留而影响疗效。为了克服二维影像技术在手术规划中存在的不足，近年来众多学者进行了三维影像技术研究。三维影像技术通过计算机处理进行三维影像的重建，可以直观获得肿瘤的容积数据，并在此基础上进行消融治疗的手术规划。该技术的应用弥补了二维影像的不足，例如三维超声、三维CT、三维MRI。特别是三维可视化技术的应用可以使消融手术规划更加直观地呈现在医生面前，提高消融疗效，降低治疗并发症。三维可视化技术就是运用计算机图像处理技术，将获得的二维医学图像，如计算机层析造影技术CT、核磁共振技术MRI等产生的图片，在三维空间上重建出立体的三维图像。通过对图像进行各种操作，如旋转、缩放、移动、剖面显示等，便于医生从多角度、多层次进行观察和分析，使医生能更直观地看到人体组织内部复杂的结构。从而帮助医生更准确的理解病情，提高诊断的准确性，提高手术质量和效果。Rieder等提出了一种采用三维可视化技术进行射频消融规划的方法，通过对肿瘤及血管的分割、三维容积重建等直观显示消融计划，并可获得消融区与周围重要结构的空间关系，避免周围结构热损伤的发生。
四、导航技术研究
虚拟导航技术是一种通过定位系统将超声图像与静态CT/MRI等参考图像相互比较并将两者数据融合起来的方法。该技术具有快速、简单实用和低成本的优点，能够结合实时超声图像并发挥CT/MRl高分辨率的优势，在介入影像引导中发挥精准的定位功能。Hong等通过导航技术融合超声和MRI图像进行介入治疗的体模及动物实验证实，该法较单独超声引导或MRI引导进行术前规划选择最佳进针人路的时间要短而且进针更加准确。Liu等及徐作峰等采用导航技术引导消融治疗常规超声显示不清的肝脏病灶，结果证实导航技术在引导消融治疗超声显示不清的病灶或残留病灶中具有很好的临床应用价值。对于大体积病灶的消融治疗，在术前规划阶段，虽然插入电极的数量可使用复杂的数学模型计算得到或者依靠经验进行估计，但增加了消融技术应用的复杂程度并对于操作者提出了较高的要求。虚拟导航技术的出现解决了这一困境。虚拟导航系统软件可以在此计划阶段对电极的安放提供精确估计。通过术前计划模拟进针路径实现目标区域的完全消融，不但可保证实际治疗时各个电极对应的进针路径和模拟时一致，实现将多个电极精确定位和插入，并获得有效的重叠区域，从而使各个电极的治疗区域覆盖整个病灶体积以及安全边界，实现肿瘤消融治疗的科学、规范、定量。Hildebrand等采用导航技术在腹腔镜超声下进行射频消融活体猪肝肿瘤模型实验，融合了超声及CT三维重建数据，可以实时显示肝脏血管、肿瘤及射频针入路等三维手术规划信息，可以直观的辅助消融治疗。Giesel等采用导航技术将CT、MRI、PET的形态影像与功能影像进行融合辅助经皮射频消融，结果证实导航技术在术前规划、术中定位及术后评估均有效可行。
五、手术规划系统研究
计算机图像处理技术、医学成像技术以及工程技术的发展使得计算机辅助手术成为可能。国内外学者提出了集成热场、三维影像技术及导航技术在内的消融手术规划系统使消融治疗更加科学实用。通过该肝脏消融手术规划系统不但可以确定肝脏、肿瘤及其管道系统的三维解剖关系，同时还可借此制定合理的手术规划方案，确定穿刺点的位置、穿刺针的方向和加热参数（加热时间和功率等）。因此，肝脏消融手术规划系统的研制能科学地引导临床手术，提高临床手术的可预见性，这将极大地促进消融治疗在临床中的应用。 | 
