Abstract Magnetic resonance imaging (MRI) provides high contrast and spatial resolution images in arbitrarily chosen plane without ionizing radiation. These valuable features make it an attractive technique for guiding percutaneous interventional procedures. The purpose of this study was to develop percutaneous abdominal diagnostic and therapeutic procedures in MRI surroundings by evaluating the feasibility, safety and clinical results of specific interventional procedures. The safety and accuracy of MRI-guided abdominal biopsy was evaluated by performing MRI-guided biopsy on 31 patients who were not amenable for an ultrasound-guided biopsy. The locations of the lesions were liver, pancreas, lymph node, retroperitoneal mass, adrenal gland, and spleen. Fine-needle aspiration (FNA) biopsy was performed on all 31 patients; 18 patients underwent both FNA biopsy and cutting needle core biopsy. The sensitivity, specificity and accuracy of FNA and core biopsies were 71, 100 and 81%, and 90, 100 and 94%, respectively. No immediate or late complications occurred. The feasibility and safety of MRI-guided percutaneous drainage of pancreatic fluid collections was assessed by performing ten percutaneous drainages under MRI-guidance. Five of the patients had symptomatic pseudocysts and five had pancreatic abscesses. All procedures were performed with an MRI-compatible drainage kit using the Seldinger technique. All drainage catheters could be successfully placed into the pancreatic fluid collections under MRI-guidance with a mean procedure time of 44 minutes. No immediate complications occurred. The feasibility and safety of MRI-guided percutaneous nephrostomy was evaluated by performing eight nephrostomies with MRI-guidance. The degree of the dilatation of the renal collecting system varied from minimal to severe. All procedures were performed solely under MRI guidance with MRI-compatible instruments. Seven out of eight nephrostomies were successfully performed under MRI guidance; nephrostomy catheter could not be placed in a nondilated system. The mean procedure time was 26 minutes. No major complications occurred during the procedures or follow-up. The safety and effectiveness of MRI-guided percutaneous laser ablation for the treatment of small renal cell carcinoma (RCC) was assessed by treating eight patients with ten tumors with percutaneous MRI-guided laser ablation. All tumors were biopsy-proven RCCs. One to four laser fibers were used per tumor and the tumors were ablated under near real-time MRI control. All but one tumor were successfully ablated in one session. One complication, a myocardial infarction, occurred; all other patients tolerated the procedure well. No local recurrence was discovered during the follow-up with a mean time of 20 months. / Tiivistelmä Magneettikuvauksella elimistön kudoksista ja sairauksista saadaan tarkkaa tietoa missä tahansa kuvaussuunnassa ilman ionisoivaa säteilyä. Näiden ominaisuuksiensa takia magneettikuvaus on houkutteleva menetelmä myös kuvantaohjattujen perkutaanisten toimenpiteiden tekemiseen. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kehittää perkutaanisia vatsan magneettiohjattuja toimenpiteitä. Tämä tehtiin arvioimalla magneettikuvauksen soveltuvuutta, turvallisuutta ja kliinisiä tuloksia erilaisten diagnostisten ja terapeuttisten toimenpiteiden ohjaamisessa. Magneettiohjattujen vatsan neulanäytteiden turvallisuutta ja tarkkuutta arvioitiin 31 potilaalla, joille ei voitu tehdä ultraääniohjattua biopsiaa. Näytteitä otettiin maksasta, haimasta, imusolmukkeista, retroperitoneaalisista kasvaimista, lisämunuaisista ja pernasta. Kaikilta 31 potilaalta otettiin solunäyte, 18 potilaalta otettiin lisäksi kudosnäyte. Solunäytteiden sensitiivisyys oli 71 %, spesifisyys 100 % ja tarkkuus 90 %; kudosnäytteissä vastaavat luvut olivat 90 %, 100 % ja 94 %. Neulanäytteiden otosta ei aiheutunut yhtään komplikaatiota. Magneettiohjauksen soveltuvuutta ja turvallisuutta haiman nestekertymien perkutaanisessa dreneerauksessa arvioitiin kymmenellä potilaalla, joista puolella oli oireileva haiman pseudokysta ja puolella haiman absessi. Kaikki kanavoinnit tehtiin Seldingerin tekniikalla käyttäen magneettiyhteensopivia toimenpidevälineitä. Kaikkien nestekertymien dreneeraus magneettiohjatusti onnistui ilman välittömiä komplikaatioita ja keskimäärin toimenpiteeseen kului aikaa 44 minuuttia. Magneettiohjauksen soveltuvuutta ja turvallisuutta punktionefrostomian tekemiseen tutkittiin kahdeksalla potilaalla, joilla hydronefroosin aste vaihteli vähäisestä vaikeaan. Kaikki toimenpiteet tehtiin magneettiyhteensopivilla toimenpidevälineillä. Magneettiohjatut punktionefrostomiat onnistuivat lukuun ottamatta yhtä potilasta, jolla munuaispikareissa oli vähäistä laajentumaa. Keskimääräinen toimenpideaika oli 26 minuuttia eikä yhtään hoitoa vaativaa komplikaatiota tapahtunut. Magneettiohjatun perkutaanisen munuaissyövän laserpolton turvallisuutta ja tehokkuutta tutkittiin kahdeksalla potilaalla, joilla oli yhteensä kymmenen kasvainta. Kaikki kasvaimet olivat biopsialla varmennettuja munuaissyöpiä. Laserpoltot tehtiin lähes reaaliaikaisessa magneettikuvauskontrollissa käyttäen yhdestä neljään laserkuitua jokaista kasvainta kohden. Yhtä lukuun ottamatta kaikkien kasvainten poltto onnistui yhdellä hoitokerralla. Yhdellä potilaalla hoitoa komplisoi sydäninfarkti, mutta muut sietivät hoidon hyvin. Potilaita seurattiin hoidon jälkeen keskimäärin 20 kuukautta eikä seurannassa todettu yhtään taudin uusiutumaa.

Abstract Magnetic resonance imaging (MRI) is a well-established imaging modality for disorders of the musculoskeletal system. The distinguishing advantages of MRI are absence of ionizing radiation, excellent tissue contrast and the ability to use any arbitrary imaging plane. MRI can also be used as a guidance method for various percutaneous procedures. The purpose of this study was to evaluate the feasibility of MRI guidance for musculoskeletal biopsies and therapeutic bone drillings. A 0.23 tesla open configuration MRI scanner with an interventional optical guidance system was used. 172 percutaneous biopsies performed using MRI guidance were reviewed to define the safety and accuracy of the guidance method. The value of fine needle aspiration biopsy (FNAB) as a supplementary diagnostic procedure for core biopsy was also evaluated. The overall diagnostic accuracy of MRI-guided biopsy was 0.95, sensitivity 0.91, and specificity 0.98. The diagnostic accuracy of histological biopsy alone was 0.93, sensitivity 0.89, and specificity 0.98, and accuracy for FNAB alone was 0.85, sensitivity 0.80, and specificity 0.90. MRI guidance was deemed feasible and accurate and fine needle biopsy a useful supplement. The feasibility and safety of MRI-guided retrograde drilling of osteochondritis dissecans of the knee were evaluated by analysing ten procedures. All the lesions were successfully located and reached without complications. All patients experienced pain alleviation and follow-up MRI showed ossification in all. The feasibility and safety of MRI-guided retrograde drilling of osteochondritis dissecans of the talus were assessed by evaluating four procedures. Technical success was achieved in all cases and no complications were reported. All patients experienced some clinical benefit, although the changes in the pathological imaging findings were subtle. The feasibility and safety of MRI-guided core decompression for avascular necrosis of the femoral head were assessed by analysing twelve such procedures. The patients quantified their symptoms before and after the procedure. All procedures were successful without complications. All patients with low-stage disease benefited from the procedure. MRI guidance seems accurate, safe and technically feasible for the therapeutic bone drillings studied. / Tiivistelmä Magneettikuvaus (MK) on vakiintunut tuki- ja liikuntaelimistön sairauksien kuvantamismenetelmä. Sen erityispiirteitä ovat ionisoivan säteilyn puuttuminen, erinomainen kudoskontrasti sekä mahdollisuus saada kuvia mielivaltaisesta leiketasosta. Magneettikuvausta voidaan myös käyttää ohjausmenetelmänä useiden perkutaanisten toimenpiteiden yhteydessä. Tämän tutkimuksen tarkoitus oli selvittää MK-ohjauksen käyttökelpoisuus tuki- ja liikuntaelimistön neulanäytteenottojen ja hoidollisten luuporausten ohjausmenetelmänä. Tutkimuksessa käytettiin 0.23 teslan avomagneettia, jossa oli lisäksi optinen ohjausjärjestelmä. MK-ohjauksen turvallisuuden ja tarkkuuden selvittämiseksi tutkittiin 172 perkutaanista MK-ohjattua neulanäytteenottoa. Myös paksuneulanäyteen yhteydessä otetun ohutneulanäytteen antama lisäarvo arvioitiin. MK-ohjatun neulanäytteenoton kokonaistarkkuus oli 0.95, herkkyys 0.91 ja spesifisyys 0.98. Pelkän histologisen näytteenoton vastaavat tunnusluvut olivat 0.93, 0.89 ja 0.90 ja pelkän ohutneulanäytteen tunnusluvut olivat 0.85, 0.80 ja 0.90. Magneettikuvaus todettiin käyttökelpoiseksi ja tarkaksi ohjausmenetelmäksi ja ohutneulanäyte hyödylliseksi lisätoimenpiteeksi. MK-ohjauksen turvallisuutta ja soveltuvuutta polven osteokondriitin poraushoitoon arvioitiin kymmenen toimenpiteen perusteella. Kaikkiin kohteisiin osuttiin, eikä komplikaatioita ilmennyt. Kaikkien potilaiden kipu helpottui ja seurantakuvauksissa nähtiin luutumista. MK-ohjauksen turvallisuutta ja soveltuvuutta telaluun osteokondriitin poraushoitoon arvioitiin neljän toimenpiteen perusteella. Toimenpide onnistui teknisesti kaikissa tapauksissa, eikä komplikaatioita esiintynyt. Kaikki potilaat hyötyivät jonkin verran, mutta poikkeava kuvalöydös muuttui vain vähän. MK-ohjatun reisiluun pään avaskulaarisen nekroosin poraushoidon turvallisuutta ja soveltuvuutta arvioitiin kahdentoista toimenpiteen perusteella. Potilaat määrittivät oireensa numeerisesti ennen ja jälkeen toimenpiteen. Kaikki toimenpiteet onnistuivat, eikä komplikaatioita esiintynyt. Toimenpiteestä hyötyivät kaikki potilaat, joilla oli varhaisvaiheen tauti. Magneettikuvaus vaikuttaa tarkalta, turvalliselta ja teknisesti soveltuvalta ohjausmenetelmältä tutkittujen terapeuttisten luuporausten yhteydessä.