18F-FAZA动态PET-MR动力学建模在慢性肢体威胁性缺血缺氧量化中的创新应用

本研究针对慢性肢体威胁性缺血（CLTI）临床评估的局限性，首次采用动态18F-FAZA PET-MR成像结合不可逆双组织房室模型（2TC3K），通过独立肢体动脉输入函数（AIF）精准区分缺血与非缺血肢体，证实扩散参数k3可作为缺氧量化标志。该成果发表于《EJNMMI Research》，为CLTI功能学评估提供了新范式。

　　

慢性肢体威胁性缺血（CLTI）是血管外科的临床难题，其传统诊断依赖踝肱指数（ABI）等血流动力学指标，但受血管钙化干扰且无法反映组织缺氧本质。当前CLTI治疗决策缺乏精准的功能学评估手段，导致截肢率和死亡率居高不下。多伦多大学健康网络的研究团队创新性地将肿瘤缺氧显像技术¹⁸F-FAZA PET-MR应用于CLTI领域，通过12例患者的先驱性研究，揭示了动力学建模在肢体缺血评估中的转化潜力。

研究采用动态PET-MR扫描（3.0T Biograph mMR）获取20分钟动态数据，通过半自动分割提取肢体肌肉VOI和独立/联合AIF，对比可逆（2TC4K）与不可逆（2TC3K）房室模型。关键技术包括：基于PMOD软件的图像处理、三指数AIF拟合、Patlak图形分析，以及Spearman相关性检验等统计方法。

独立AIF vs. 联合AIF
研究发现独立AIF较联合AIF更准确反映局部血流动力学，其拟合优度指标（AIC=-73.69±27.21）稳定性更佳。典型案例显示，独立AIF生成的K₁参数（0.17±0.08 mL/cm³/min）能清晰区分缺血肢体（图4），而联合AIF导致参数高估（0.41±0.18）。

2TC3K vs. 2TC4K模型
不可逆2TC3K模型展现显著优势：AIC值更低，且Patlak分析验证其k_i参数与2TC3K强相关（r_s=0.58, p=0.04）。关键参数k₃在缺血肢体显著降低（p=0.045），提示其作为缺氧标志物的潜力（表3）。

缺氧量化分析
缺血肢体呈现特征性负相关模式：SUV与K₁呈弱负相关（r_s=-0.07），而k₃与ABI中度负相关（R=-0.45）。这种"低灌注-高滞留"现象与肿瘤缺氧机制相似，但肌肉特有的结构性缺氧导致TAC曲线无洗脱期（图2）。

该研究首次证实¹⁸F-FAZA动力学模型可量化CLTI缺氧程度，其创新性体现在：1）确立独立AIF的临床适用性；2）验证2TC3K在非肿瘤组织的稳定性；3）发现k₃参数与ABI的互补价值。尽管样本量限制（n=12）需扩大验证，但为CLTI精准医疗提供了功能影像新工具，未来或可指导靶向血运重建和预后预测。正如讨论指出，该方法可能革新当前"唯血流论"的CLTI评估体系，推动类似冠脉血流储备（CFR）的功能学标准建立。