發展臨床磁振造影方法以評估腦腫瘤之微細血管狀態

動態磁導對比(dynamic susceptibility contrast, DSC)磁振造影的血液灌注測量已被廣泛運用於臨床之腦腫瘤病人。其中腦血體積(cerebral blood volume, CBV)可被用來評估腫瘤的血管新生，因此可協助診斷分期、引導切片及治療評估。一般臨床使用快速Gd 對比劑注射並同時進行動態T2-或T2*-加權造影，然後在假設對比劑留在血管內的情況下，由第一次穿流之濃度時間曲線可計算得到腦血體積。然而若腫瘤血管的血腦屏障(blood-brain barrier, BBB)是不完整時，對比劑常會滲漏出來並造成額外的T1 遲豫效應，進而產生腦血體積的低估。在少量滲漏的情況下，已有研究顯示，先加劑量(pre-loading dose)或伴隨使用T1 遲豫效應的模型可校正腦血體積的誤差。此外，T1 遲豫效應的數學模型或許可提供腫瘤血管通透性(permeability)的評估。然而在大量滲漏的情況下，現有的數學模型可能無法正確使用。這是因為在血管外細胞外空間(extravascular extracellular space, EES)中過高的對比劑濃度產生了顯著的T2 遲豫效應。本研究計畫提出一個新的數學模型假說，即這些包括先加劑量及快速注射時滲漏至血管外細胞外空間的對比劑，可被描述為遲豫函數(residual function)的一個分離項。因此本研究計畫的第一個特定目標，為檢驗是否由臨床病人所得的訊號時間曲線可與我們提出的數學模型得到很好的擬合，與是否本方法可在不同腦腫瘤狀況下得到可信的通透性影像。除了血體積與通透性外，腫瘤微細血管的另一個重要指標為平均血管大小。先前的研究者基於T2 與T2*的遲豫度(relaxivity)和血管直徑的關係不同，使用一個平面回波影像(echo-planar image, EPI)波序得到自旋及梯度回波，在動物及病人上進行血管大小造影(vessel size imaging, VSI)。然而這樣的脈衝波序在現今的臨床磁振造影儀中通常不存在，且因為將兩個回波放在一起，其解析度及回波時間(TE)受到限制。本研究計畫的另一個假說為血管大小造影所需的動態T2 與T2*加權影像，可由兩次對比劑注射取得，其誤差在3T 磁振造影為可接受的範圍之內。因此本計畫的第二個特定目標為發展並最佳化一個臨床造影檢查，使用兩次各一半劑量的動態對比劑注射造影，測試其是否可獲得高解析度並合理的血管大小量測。其中一次的動態造影將被用來計算以上所提的血體積與通透性影像。總之，在兩年的期間，本計畫將提出一組臨床動態磁導對比磁振造影掃描方法，期望可提供有用並正確的血體積、通透性及平均血管大小資訊，以協助評估腦腫瘤的微細血管狀態。

系統編號:PC9801-2483
原計畫編號:NSC97-2314-B182-030-MY2