非对比灌注使用动脉自旋标记 MR 成像评估胶质母细胞瘤的治疗反应

胶质母细胞瘤 (GBM) 约占所有原发性脑肿瘤的 15%，每年诊断出约 19,000 例新病例。 GBM 患者诊断后的一年、五年和十年生存率分别为 37.2%、5.1% 和 2.6%，使其成为所有癌症中已知最致命的癌症之一。 GBM 的治疗可能具有挑战性，并且正在不断开发新的癌症疗法来治疗 GBM。

与这些实验疗法的人体试验相关的高成本和潜在风险强调了对肿瘤反应进行敏感监测的必要性。 成像方法可以通过无创纵向监测治疗反应，在评估和选择潜在新疗法方面发挥重要作用。 目前，治疗结果的放射学评估主要依赖于形态学（即 大小）使用实体瘤反应评估标准（RECIST）和其他类似分数进行更改。 这是一个主要的限制因素，因为许多治疗剂在微观水平上的作用先于肿瘤大小的最终变化。 一种越来越受到关注的肿瘤特性是血管生成，它已被证明支持肿瘤增殖和浸润。 越来越多的临床试验已经开始针对直接抑制血管生成的肿瘤血管供应（例如 抗血管生成疗法）或间接破坏细胞增殖并最终破坏血管生成（例如 细胞毒性化放疗）。 此类临床试验和这些疗法的最终临床应用将因强大的血管生成成像指标（即 组织灌注）。

使用 15O 标记水 (15O-PET) 的正电子发射断层扫描 (PET) 被认为是无创测量组织灌注的金标准。 然而，15O-PET 的使用需要靠近 PET 的回旋加速器以产生短寿命的 15O-水（半衰期 2.4 分钟），限制了其在临床环境中的适用性。 替代成像技术包括使用微泡的超声、使用碘化造影剂的灌注计算机断层扫描 (CT) 和使用基于钆的造影剂的灌注 MRI。 所有这些技术都需要外源性药物，限制了它们在治疗反应纵向监测中的使用。

动脉自旋标记 (ASL) MRI 最近已成为一种定量成像 (QI) 方法，用于测量灌注（或毛细血管血流），而无需使用外源性造影剂。 ASL 以磁性方式“标记”血液中的高渗透水作为示踪剂，并测量它们在感兴趣组织中的积累，而无需注入任何外源造影剂。 各种版本的 ASL 已在使用微球体的动物和在大脑中使用 15O-PET 的人类中得到验证。 与基于动态对比增强 (DCE) 和动态磁敏感对比 (DSC) 的 MR 灌注测量相比，ASL 还具有许多优势。 具体而言，ASL 不需要外源性药物来减轻肾功能受损患者的钆积累或肾源性系统性纤维化 (NSF) 的担忧，并且与 DCE/DSC 不同，血管通透性对 ASL 测量灌注的贡献可以忽略不计，从而能够在生理单位 (ml/100g/min)。