物理学家辐射生物学/肿瘤生理成像

功能性 MRI 测量氧气浓度

肿瘤缺氧

基于磁共振成像

氧合血红蛋白具有不同于其脱氧形式的磁性。这些磁性差异可以使用称为血氧水平依赖 (BOLD) 磁共振成像的技术检测和成像。BOLD 对血红蛋白氧饱和度的表征可以用来反映血管缺氧，但不能反映组织缺氧¹。

使用钆二乙基三胺五乙酸作为对比剂的动态对比增强 (DCE-MRI) 可用于成像缺氧分数。在静脉注射钆²之前和之后拍摄 MRI T1 加权图像。

基于正电子发射断层扫描

正电子发射断层扫描结合缺氧 PET 试剂 18F 米索硝唑³ 或 60Cu-ATSM⁴（铜-60 标记的二乙酰基-双（N(4)-甲基硫代氨基脲））₄。

基于光学

光谱学测量血红蛋白饱和度⁵，这与血管缺氧相关。此技术仅限于提供光学访问的成像部位。

组织间液压力

动态对比增强 (DCE) 磁共振成像可以使用钆二乙基三胺五乙酸 (Gd-DTPA) 作为对比剂来成像肿瘤中的组织间液压力。

代谢

• 氟脱氧葡萄糖 (18F) 缩写为 FDG 可与正电子发射断层扫描一起用于成像肿瘤代谢。

• 乳酸是厌氧代谢的产物。乳酸代谢可以使用超极化 ¹³C-丙酮酸进行测量。

参考文献

1. Duong TQ. 清醒和麻醉大鼠脑血流和 BOLD fMRI 对缺氧的反应。脑研究 2007;1135(1):186-194. doi:10.1016/j.brainres.2006.11.097. PMCID 2949962

2. Egeland, TAM，Gulliksrud，K.，Gaustad，J.-V.，Mathiesen，B. 和 Rofstad，EK（2012），肿瘤缺氧的动态对比增强 MRI。Magn Reson Med，67：519–530. doi：10.1002/mrm.23014

3. Yang, David J. 等人。“F-18 标记的氟红硝基咪唑作为 PET 试剂用于成像肿瘤缺氧的开发。”放射学 194.3 (1995)：795-800。

4. Dehdashti, Farrokh 等人。用 60Cu 标记的二乙酰基-双（N4-甲基硫代氨基脲）进行 PET 评估宫颈癌肿瘤缺氧。核医学杂志 49.2 (2008)：201-205。

5. Culver, Joseph P. 等人。“在高碳酸血症、缺氧和心脏骤停期间大鼠脑中血红蛋白和脑血流的漫射光学测量”。组织氧气输送 XXIII。施普林格美国，2003 年。293-297。