基于射频幅度的比值测量法，利用胍inium CEST进行肿瘤pH值敏感成像

《NMR in Biomedicine》：Radiofrequency Amplitude-Based Ratiometric Guanidinium CEST MRI for Tumor pH-Sensitive Imaging

pH敏感成像技术通过射频振幅比对方法提升CEST MRI特异性，准稳态算法实现平衡Z光谱重建，成功分离2 ppm胍基CEST信号，量化交换速率ksw与肿瘤酸性微环境显著相关。

　　

摘要

pH值的改变是肿瘤微环境中代谢紊乱的标志。化学交换饱和转移（CEST）磁共振成像（MRI）已成为一种用于pH敏感成像的宝贵技术。然而，传统CEST测量的pH特异性通常受到T₁弛豫效应和不稳定质子浓度的影响。基于比值的CEST MRI可以消除这些干扰因素。本研究旨在探讨基于射频（RF）幅度的比值CEST MRI在肿瘤pH敏感成像中的可行性。六只植入C6胶质瘤细胞的成年大鼠在11.7 T的扫描仪下，分别接受了四种不同RF饱和度（B₁）（0.75、1.0、1.5和2.0 μT）条件下的CEST MRI检测。采用准稳态（QUASS）算法重建平衡Z谱。通过多池洛伦兹拟合从Z谱的倒数中分离出胍基CEST（GuanCEST）信号。利用包含溢出效应和磁化转移校正的欧米伽图模型对胍基质子的化学交换速率（k_{sw）进行了量化。通过比较B1为1.5 μT和0.75 μT时的GuanCEST信号比值来量化基于RF幅度的胍基CEST比值（RGuanCEST），并使用皮尔逊相关性分析将其与ksw进行关联。通过配对Student's t检验评估肿瘤区域与对侧正常组织之间的差异，p < 0.05被认为具有统计学意义。在像素级别（R = 0.863, p < 0.001）和整体动物样本中（R = 0.817, p = 0.001）均观察到RGuanCEST与ksw之间存在强相关性。肿瘤区域的RGuanCEST显著低于对侧正常组织（0.90 ± 0.16 vs 1.08 ± 0.21, p = 0.001），这与相应降低的ksw值（肿瘤中为298.04 ± 61.71 s^?1，对侧正常组织中为418.86 ± 79.45 s^?1, p < 0.001）一致，表明胶质瘤的微环境呈酸性。总之，本研究证明了内源性GuanCEST比值MRI在胶质瘤pH敏感成像中的可行性，为评估肿瘤酸度提供了一种有效方法。}

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

本研究的支持数据可应合理要求向通讯作者索取。