德国癌症研究中心(DKFZ)与海德堡大学医院的科学家合作,开发出一种基于磁化传递效应的超高场磁共振成像(MRI)技术,利用普通葡萄糖溶液替代传统放射性造影剂,实现对脑肿瘤的高灵敏度成像。该研究发表于《Radiology》期刊。
传统MRI造影剂虽能增强血管和细胞间隙信号,但无法进入细胞内部。而葡萄糖能被细胞主动摄取,癌细胞因瓦伯格效应(Warburg effect)对葡萄糖的需求远高于正常细胞,因此放射性标记的葡萄糖(如FDG)在PET成像中常用于肿瘤检测,但存在辐射暴露风险。新方法利用7特斯拉超高场MRI和磁化传递效应,直接检测葡萄糖分子中的质子信号:葡萄糖的质子通过化学交换将磁化传递给周围水分子,从而被MRI捕获。信号强度与局部葡萄糖浓度成正比,注射约5块方糖当量的葡萄糖溶液后,即可清晰显示肿瘤区域的高代谢活性。
研究纳入9名胶质母细胞瘤患者和4名健康志愿者。静脉注射100ml 20% D-葡萄糖后,在7.0T MRI下进行动态葡萄糖增强(DGE)成像。结果显示:健康志愿者基底神经节灰质平均信号强度(DGEρ=4.59%)显著高于白质(0.65%);患者肿瘤区域平均信号强度(2.02%)较对侧正常白质(0.08%)显著升高(P<0.0001)。该方法无需放射性物质,避免了辐射暴露,但信号来源(血管内、细胞外或细胞内)仍需进一步确认。放射专家Heinz-Peter Schlemmer指出,若证实信号主要来自细胞内葡萄糖,将为肿瘤功能成像和治疗监测提供重要补充。