2014年 · 第48卷第05期

2001年Weissleder 和Mahmood 教授［1］提出了分子影像学的概念，10余年间，分子影像学迅速发展，尽显其魅力，取得了令人瞩目的成就。尤其是近几年来，随着分子生物学、基因组学、蛋白质组学、材料化学以及影像学的不断进步和多学科的交叉，分子影像学正在从概念走向实践，从单纯的基础研究走向临床前及临床转化研究。分子影像学为蛋白质组学、基因组学等基础医学成果过渡到临床应用搭建了桥梁，使复杂抽象的分子事件直观、可视化，使静止孤立的研究动态、系统化，并期待可以实现在分子水平诊断和治疗临床重大疾病（如肿瘤、心血管、中枢神经、内分泌等系统疾病）［2-5］。笔者对近年来分子成像研究的热点、难点及技术瓶颈等问题进行梳理和归纳，并对今后的学科发展方向进行展望。

MR动态增强定量成像作为一种结合形态学与血流动力学改变的新型MR成像技术，通过观察和动态评估组织和病变的血供情况，可进行肿瘤良恶性评估及分期、肿瘤化疗药物和抗血管生成药物临床疗效评估及心脑缺血性病变的诊断。为了促进医学影像工作者对MR动态增强定量成像技术的临床应用和研究、拓展和提升其临床和科研价值，《中华放射学杂志》将举办2014年MR动态增强定量成像技术研究与应用征文活动。

目的 探讨特异靶向人表皮生长因子受体2（ HER2）七肽分子LTVSPYW偶联超顺磁性氧化铁（ SPIO）纳米颗粒分子探针的构建方法及其表征，以及对体外乳腺癌细胞行靶向MR成像的可行性。方法（1）通过共沉淀法合成表面包被聚乳酸的 SPIO （ PS ）；将 PS 与异硫氰酸荧光素（FITC）标记的七肽分子LTVSPWY（FITC-LTVSPWY）偶联构建分子靶向探针（FITC-LTVSPWY-PS），用透射电子显微镜分别测量PS和FITC-LTVSPWY-PS粒径大小，动态光散射仪检测其粒径分布及表面电位，3.0 T MRI检测弛豫率。（2）制备高表达HER2的人乳腺癌细胞株MCF-7爬片，与FITC-LTVSPWY-PS进行孵育，荧光显微镜观察细胞与探针的结合情况，并行普鲁士蓝染色验证。（3）将合成的2种探针分别与HER2高表达的MCF-7细胞及HER2阴性的MDA-MB-231细胞孵育，消化离心后置入1.5 ml Eppendorf管。 FITC-LTVSPWY-PS与MCF-7孵育作为实验组，PS与MCF-7孵育作为对照组，不添加探针的MCF-7细胞为空白组，每种处理设立3管，采用3.0 T MR扫描1次，采集T2 WI序列图像，观察各组细胞MR信号并测出T2信号值，检测分子探针的靶向增强作用。各组间T2信号值的比较采用单因素方差分析法。结果分子靶向探针构建成功，电子透射显微镜测得PS纳米粒子的核心粒径大小为（13.9±1.6） nm，动态光散射仪测得PS的表面粒径为（122.0±5.5） nm。 FITC-LTVSPWY-PS探针的表面电位与弛豫率分别为（-30.7±2.2） mV和70.7 m· M-1· s-1，PS的表面电位与弛豫率分别为（28.1±2.8） mV和72.1 m· M-1· s-1。25μg/ml FITC-LTVSPWY-PS与MCF-7细胞孵育1 h后体外细胞MRI显示，实验组呈短T2低信号，对照组与空白细胞组呈等信号。实验组、对照组和空白组T2信号值分别为（61.8±5.7）、（101.6±2.5）和（103.5±1.9）ms，差异有统计学意义（ F＝355.698，P＜0.05）。结论针对HER2与聚乳酸修饰的SPIO耦联后获得的MR靶向探针具有良好的物理学表征与磁学特性，可与HER2阳性细胞特异性结合，满足靶向成像的基本要求。

目的 ：探讨超顺磁性氧化铁-透明质酸（ SPIO-HA） MR分子探针的构建方法和理化性状，及其对肿瘤CD44受体高表达肿瘤细胞的体外靶向作用。方法利用3-氨基丙基三甲氧基硅烷对经典共沉淀法合成的超顺磁性氧化铁（ SPIO）进行修饰，制成SPIO-NH2。同时制备低分子量透明质酸（ HA），与SPIO-NH2反应，制成SPIO-HA。以未修饰的SPIO为对照组，SPIO-HA为实验组，测量粒径、Zeta电位值及SPIO-HA表面HA的含量，并应用3.0 T MR扫描仪对铁浓度分别为0.09、0.18、0.27、0.36和0.45 mmol/L的上述2组溶液进行T2弛豫率测量。评价SPIO-HA的安全性，采用免疫荧光法观察人肝癌HepG2细胞表面CD44受体表达情况，采用普鲁士蓝染色观察SPIO-HA纳米颗粒对人肝癌HepG2细胞的靶向作用，采用异硫氰酸荧光素（ FITC）对2组纳米微粒进行标记，经荧光成像和流式细胞术观察HepG2细胞对FITC-SPIO-HA及FITC-SPIO纳米颗粒吸收情况。行MRI体外观察2组MR分子探针与HepG2细胞孵育后T2值的差异，并采用单因素方差分析比较空白对照组、SPIO-HA组及SPIO组T2信号值的差异。结果成功构建肿瘤CD44受体靶向性SPIO-HA MR分子探针。 SPIO-HA及SPIO粒径分别为18.2和22.4 nm，水合粒径分别为91.1和103.2 nm，Zeta电位分别为（-45.00±0.86）和（-18.50±0.73） mV。 SPIO-HA 表面HA 的质量分数为24％。 SPIO 和SPIO-NH2-HA的弛豫率分别为0.191×106和0.212×106 M-1· s-1。即使Fe浓度＞100μg/ml，SPIO及SPIO-HA与2种细胞（ HepG2及HL7702细胞）孵育后，其细胞存活率均保持在80％以上；免疫荧光法检测HepG2人肝癌细胞有较强的CD44受体阳性染色。经普鲁士蓝染色后，SPIO-HA组HepG2细胞内可见大量蓝染颗粒。 SPIO组细胞内未见明确蓝染颗粒。2组FITC标记的纳米微粒分别与HepG2细胞孵育后，SPIO-HA-FITC组HepG2细胞内及细胞膜上均可见绿色荧光， SPIO-FITC组未见明确荧光染色。体外MR成像，空白对照组、SPIO组和SPIO-HA组T2值分别为（115.20±0.36）、（115.07±0.81）和（21.67±0.21）ms，差异有统计学意义（F＝31703.339，P＜0.01）。结论利用HA构建的MR分子探针SPIO-HA，理化性质优良，对人肝癌细胞HepG2具有较好的靶向性。

目的 ：构建靶向胃癌新生血管的特异性MR光学双模态分子探针，并初步研究其物理特征、体外细胞毒性及不同脉冲序列的磁化效应。方法将荧光标记的胃癌新生血管靶向性环肽GX1-Cy5.5与表面功能化的磁性纳米颗粒按照不同摩尔质量（1∶100、1∶500）共价耦合，获得双模态探针DPs100（简称DPs）和DPs500，测定其水合粒径和Zeta电位，并估算偶联结合率。采用二苯基四氮唑溴盐比色（ MTT）法测定DPs对人脐静脉内皮细胞HUVECs和胃癌细胞BGC823活性率的影响。配置不同浓度DPs溶液行MR扫描，观察在不同扫描序列下的相对信号强度（ΔSI ）。不同浓度（0.00、1.25、2.50、15.00、50.00、100.00和150.00μg/ml） DPs处理HUVECs和BGC-823后测得的A值采用单因素方差分析比较；FSE、快速扰相梯度回波（ FSPGR ）和单次激发快速自旋回波（ SSFSE ）序列间ΔSI的比较采用配对资料Wilcoxon符号秩和检验。结果靶向胃癌新生血管双模态探针构建成功。氧化铁颗粒、DPs100和 DPs500的平均水合粒径分别为（35.23±0.07）、（39.49±0.16）和（40.43±1.70）nm；平均Zeta电位分别为（0.31±0.20）、（-4.15±0.79）和（-10.51±2.37） mV。 DPs100和DPs500探针的多肽偶联率分别为92％和94％。不同浓度DPs对HUVECs细胞的A值分别为0.76±0.04、0.80±0.03、0.79±0.05、0.75±0.06、0.74±0.05、0.77±0.01和0.71±0.04，对BGC823细胞的A值分别为0.38±0.04、0.43±0.04、0.41±0.03、0.43±0.07、0.44±0.04、0.41±0.07和0.40±0.04，差异均无统计学意义（F值分别为0.94、0.51，P值均＞0.05）。 T1WI信号强度随DPs浓度的增加先升高后降低，FSPGR T1WI相对信号强度大于FSE T1WI（Z＝-3.294，P＜0.05）；T2WI信号强度随DPs浓度的增大逐渐增加，当DPs＞10μg/ml时，FSE T2 WI与SSFSE T2倡WI相对信号强度差异无统计学意义（Z＝-7.110，P＞0.05）；当DPs≤10μg/ml时，SSFSE T2倡WI较FSE T2WI信号降低更明显（ Z＝-2.023，P＜0.05）。结论双模态分子探针DPs具有很好的稳定性，SSFSE T倡2 WI序列为检测探针最敏感序列。

目的 ：应用静息态功能磁共振成像（ rs-fMRI ）基于体素-镜像同伦连接（ VMHC ）方法，分析肌萎缩侧索硬化症（ ALS）患者左右脑之间的同伦功能连接改变，及其与胼胝体微结构、临床参数之间的相关性。方法选取ALS患者（ ALS组）和健康志愿者（对照组）各20例，使用3.0 T MR分别采集rs-fMRI 及DTI数据。使用rs-fMRI数据处理助手（ DPARSF）基于Matlab2009a平台进行数据预处理，然后采用rs-fMRI数据分析工具包（ REST ）中VMHC方法分析数据，比较并计算出2组VMHC相关系数改变的脑区。以VMHC差异脑区作为种子点，提取平均时间序列后进行全脑功能连接并比较2组间差异。最后采用Pearson相关分析ALS组差异脑区VMHC值和胼胝体各向异性分数（ FA）值、临床参数如肌萎缩侧索硬化功能等级量表（ ALSFRS-r）、病程、疾病预后比值的相关性。结果与对照组比较，ALS组中央前回、中央后回、顶下小叶、楔状叶/楔前叶和前扣带回存在VMHC显著下降[P＜0.05，错误发现率（FDR）校正]，辅助运动区、额上回和枕中回存在VMHC显著升高（P＜0.05， FDR校正）。以VMHC改变脑区为种子点进一步的功能连接分析，证实患者组存在双侧运动区、额、颞、枕叶等多个区域功能连接下降和功能连接增强改变（ P＜0.05，AlphaSim 校正，簇≥228体素）。ALS患者双侧扣带前回VMHC值（0.767±0.043）和胼胝体Ⅰ区FA值（0.360±0.105）、中央前回VMHC值（0.311±0.108）和胼胝体Ⅲ区的 FA值（0.394±0.016）分别呈正相关（r ＝0.513， P ＝0.021；r＝0.530， P＝0.016）；双侧中央前回VMHC值（0.311±0.108）和ALSFRS-r值（35.4±2.5）之间呈正相关（ r＝0.447， P＝0.048）。其他存在显著改变的VMHC区域相关系数值与胼胝体FA值、ALSFRS-r、病程及疾病预后比值之间无相关性（ P值均＞0.05）。结论 ALS患者存在感觉运动区、默认网络区、额上回和枕中回镜像同伦连接异常改变；且镜像同伦功能连接的下降与胼胝体微结构完整性及疾病严重程度相关。

目的 ：探讨MRA评价烟雾病责任血管及术后重建血管价值，以及灌注加权成像（PWI）评价血管重建术前后脑血流动力学变化的价值。方法搜集经DSA证实并行单侧血管重建术的24例烟雾病患者，均在术前及术后行MRA及PWI检查，其中9例患者术后行DSA检查。由3名经验丰富的放射科医师对MRA图像与DSA图像进行比较。测量患者手术侧及对侧大脑中动脉（MCA）分布区、小脑对照区的灌注参数，包括脑血流量（ CBF）、脑血容量（ CBV）、平均通过时间（ MTT）及延迟时间（ DT），计算术侧MCA分布区/对侧MCA分布区及术侧MCA分布区/小脑对照区的灌注参数相对比值（ rCBF、rCBV、rMTT及rDT值）。采用配对t检验比较手术前后正态分布的PWI灌注参数相对值的差异。结果 MRA在显示颈内动脉及其大分支血管狭窄、烟雾血管及重建血管方面与DSA相仿，DSA显示侧支血管优于MRA，MRA原始图像可以提供颅脑解剖及病变信息。烟雾病患者术后手术侧MCA分布区与对侧镜像区的rCBF（1.30±0.27）及rCBV（1.26±0.21）明显高于术前rCBF（0.73±0.15）及 rCBV（0.98±0.12）（t 值分别为-7.91、-6.64，P 值均＜0.05）；rMTT （1.06±0.20）及rDT（1.07±0.18）明显低于术前rMTT（1.53±0.34）及rDT（1.40±0.26）（t值分别为5.62、5.40，P值均＜0.05）。术后手术侧MCA分布区与小脑对照区的rCBF（1.93±0.34）及rCBV （2.25±0.35）明显高于术前的rCBF（0.88±0.18）及rCBV（1.16±0.22）（t值分别为-3.04、-3.06， P值均＜0.05）；术后rMTT（1.13±0.29）及rDT（1.29±0.12）明显低于术前的rMTT（1.88±0.19）及rDT（3.29±0.47）（t值分别为4.01、4.72，P值均＜0.05）。结论 MRA可以作为一种评估烟雾病责任血管及术后重建血管的安全可靠方法。 PWI能检测烟雾病患者脑缺血部位及程度，可作为血管重建术的疗效评价的重要方法。

目的 ：探讨干燥综合征（ SS）的腮腺MRI表现特点。方法收集因口干于本院就诊的27例患者，根据SS国际分类诊断标准，分为SS组（21例）和非SS组（6例）。另外选取10名健康志愿者作为对照组。所有受试者均行常规腮腺MRI检查和双侧腮腺导管MR成像（ MRS）。观察T1 WI和T2 WI上信号强度的标准差，并进行脂肪信号分级和腮腺导管扩张程度分级。以临床诊断为金标准，评价常规MRI、MRS及二者联合应用对SS的诊断效能。采用单因素方差分析比较3组受试者腮腺信号强度标准差的差异，采用配对四格表χ2检验比较常规MRI和MRS诊断SS的差异，采用一致性检验比较SS组2种分级结果的一致性。结果对照组和非SS组受试者腮腺常规MRI信号均匀；SS组患者均为双侧腮腺病变，表现为腮腺信号不均匀，T1 WI和T2 WI上均见多发弥漫分布的高信号，在抑脂T2 WI上呈低信号；42个腮腺的脂肪信号分级，0级2个、1级10个、2级10个、3级6个、4级14个。 MRS上对照组和非SS组受试者均未见腮腺末梢导管扩张；SS组患者均为双侧腮腺病变，表现为弥漫性腮腺末梢导管扩张；42个腮腺的腮腺导管扩张程度分级，0级12个、1级8个、2级10个、3级5个、4级7个。 SS组、非SS组和对照组腮腺T1 WI 信号强度的标准差分别为124.1±30.0、81.8±27.6和86.3±35.0，T2 WI信号强度的标准差分别为115.1±35.2、69.8±23.5和80.1±31.4， SS组信号强度的标准差均高于非SS组和对照组，差异有统计学意义（ F值分别为13.780和13.301， P值均＜0.01）；而非SS组和对照组腮腺信号强度标准差差异无统计学意义（P＞0.05）。21例SS患者的42个腮腺中，常规MRI和MRS分别检出病变腮腺40和30个，均无假阳性结果，差异有统计学意义（χ2＝13.04，P＝0.013），而2种方法联合应用检出了全部42个病变腺体。脂肪信号分级和腮腺导管扩张程度分级方法诊断SS组患者病变腮腺的一致性较差（Kappa＝0.12，P＝0.092）。结论 SS患者腮腺常规MRI的弥漫性脂肪沉积和MRS的弥漫性末梢导管扩张均为特征性表现。常规MRI作为SS的首选检查手段，联合应用MRS可提高诊断准确性。

目的 ：探讨MSCT在成人非外伤性急腹症病因诊断中的价值。方法回顾性分析1632例经临床治疗或手术病理确诊的成人非外伤性急腹症患者资料。664例仅行CT平扫，968例行CT平扫及CT增强扫描检查。观察急腹症的MSCT表现，计算CT诊断准确率，并分析漏诊、误诊原因。结果1632例患者中，MSCT诊断正确1580例，诊断正确率达96.8％，误诊或漏诊52例，占3.2％。急腹症病因 CT 诊断正确率分别为泌尿系统结石100.0％（293/293）、阑尾炎99.3％（278/280）、肿瘤98.3％（227/231）、胆石症和胆囊炎96.4％（213/221）、急性胰腺炎95.8％（159/166）、肠粘连92.6％（100/108）、胃肠道穿孔97.9％（92/94）、腹内外疝95.2％（59/62）、肠套叠95.4％（42/44）、胃肠扭转91.7％（33/36）、肠道异物95.6％（22/23）、异位妊娠92.3％（12/13）、血管性疾病100.0％（16/16）、炎性肠病77.8％（7/9）、其他疾病75.0％（27/36）。漏诊的主要原因为疾病早期形态改变不明显，误诊的主要原因为MSCT征象不典型。结论多层螺旋CT对成人非外伤性急腹症及其病因诊断具有重要价值。

目的 ：比较单方向背景抑制扩散加权成像（ DWIBS）与三维短时反转恢复快速自旋回波成像（3D STIR SPACE）增强扫描2种方法显示臂丛神经的优势及不足。方法20名正常志愿者行臂丛神经单方向DWIBS与3D STIR SPACE增强扫描，原始图像经冠状面MIP重组，所得图像质量分别从臂丛神经各部分显示情况及背景抑制情况（ I～IV分评分法）2方面进行评价。双侧臂丛神经锁骨上部分（脊神经C5～T1）20名受试者双侧共计200支，锁骨下部分20名受试者双侧共计40支。2种成像方法对臂丛神经的显示情况进行配对资料χ2检验；对背景抑制情况评分结果采用非参数Wilcoxon符号秩和检验进行比较。结果单方向DWIBS与3D STIR SPACE增强扫描2种方法中，双侧臂丛神经锁骨上部分（C5～T1）、锁骨下部分的显示率分别是84％（167/200）、33％（13/40）与99％（198/200）、95％（38/40），2种方法间比较差异均具有统计学意义（χ2值分别为28.18、31.15，P值均＜0.01）；单方向DWIBS扫描背景抑制评分Ⅰ～Ⅳ分的分别为0、0、4、16名，3D STIR SPACE增强扫描背景抑制评分Ⅰ～Ⅳ分的分别为15、4、1、0名，2者间差异具有统计学意义（Z＝3.96，P＜0.01），3D STIR SPACE增强扫描背景抑制评分明显优于单方向DWIBS。结论3D STIR SPACE增强扫描较单方向DWIBS可获得更好的臂丛神经图像质量，能显示臂丛神经全部走行。