物理學家輻射生物學/腫瘤生理成像

功能性 MRI 測量氧氣濃度

腫瘤缺氧

基於磁共振成像

氧合血紅蛋白具有不同於其脫氧形式的磁性。這些磁性差異可以使用稱為血氧水平依賴 (BOLD) 磁共振成像的技術檢測和成像。BOLD 對血紅蛋白氧飽和度的表徵可以用來反映血管缺氧，但不能反映組織缺氧¹。

使用釓二乙基三胺五乙酸作為對比劑的動態對比增強 (DCE-MRI) 可用於成像缺氧分數。在靜脈注射釓²之前和之後拍攝 MRI T1 加權影像。

基於正電子發射斷層掃描

正電子發射斷層掃描結合缺氧 PET 試劑 18F 米索硝唑³ 或 60Cu-ATSM⁴（銅-60 標記的二乙醯基-雙（N(4)-甲基硫代氨基脲））₄。

基於光學

光譜學測量血紅蛋白飽和度⁵，這與血管缺氧相關。此技術僅限於提供光學訪問的成像部位。

組織間液壓力

動態對比增強 (DCE) 磁共振成像可以使用釓二乙基三胺五乙酸 (Gd-DTPA) 作為對比劑來成像腫瘤中的組織間液壓力。

代謝

• 氟脫氧葡萄糖 (18F) 縮寫為 FDG 可與正電子發射斷層掃描一起用於成像腫瘤代謝。

• 乳酸是厭氧代謝的產物。乳酸代謝可以使用超極化 ¹³C-丙酮酸進行測量。

參考文獻

1. Duong TQ. 清醒和麻醉大鼠腦血流和 BOLD fMRI 對缺氧的反應。腦研究 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），腫瘤缺氧的動態對比增強 MRI。Magn Reson Med，67：519–530. doi：10.1002/mrm.23014

3. Yang, David J. 等人。“F-18 標記的氟紅硝基咪唑作為 PET 試劑用於成像腫瘤缺氧的開發。”放射學 194.3 (1995)：795-800。

4. Dehdashti, Farrokh 等人。用 60Cu 標記的二乙醯基-雙（N4-甲基硫代氨基脲）進行 PET 評估宮頸癌腫瘤缺氧。核醫學雜誌 49.2 (2008)：201-205。

5. Culver, Joseph P. 等人。“在高碳酸血癥、缺氧和心臟驟停期間大鼠腦中血紅蛋白和腦血流的漫射光學測量”。組織氧氣輸送 XXIII。施普林格美國，2003 年。293-297。