超极化[1-13C]丙酮酸盐 MRI和18F-FDG PET显像是检测细胞内葡萄糖代谢的2种有特色的方法。低级别人胶质瘤是18F-FDG摄取阴性肿瘤。该研究比较了超极化[1-13C]丙酮酸盐 MRI和18F-FDG PET对缓慢生长的胶质瘤[N-乙基-N-亚硝基脲(ENU)诱导]大鼠模型的成像价值。将致癌物ENU注入雌性孕大鼠体内，导致新生鼠发生神经组织肿瘤（如胶质瘤）。对有可疑胶质瘤的ENU大鼠（n = 6, 年龄110-120 d）以异氟烷麻醉后行GE 3T Signa扫描仪扫描，于超极化[1-13C]丙酮酸盐（125mM, 7s bolus inj.）MRI检查前进行解剖学成像及T2WI（dual FSE）。采用13C 表面线圈（直径15 mm）及16x16 相位编码的FID-CSI 序列（FA: 100, TR=75ms, FOV: 64mm, special res: 4x4x5mm）获得13C MRI 信号。完成13CMRI采集后行钆增强MRI扫描（T1加权SE）。1-2 d后大鼠行micro-PET 扫描仪 (Siemens Inveon D-PET)扫描，静脉注射18F-FDG(1mCi，溶于生理盐水) 后进行1 h动态采集（3D TF iterative OSEM algorithm）。所有大鼠在PET扫描前均被禁食18-20h。将Gd增强MRI与13CMRI 和PET 图像融合，验证肿瘤ROI。采用PMOD进行18F摄取视觉分析、ROI验证和信号差异分析。肿瘤和组织TACs按注射剂量(%ID/g assuming 1g/ml)标准化。比较组间60 min18F-FDG 摄取，对比肿瘤ROI和正常表现的脑组织ROI的摄取差异。用MATLAB合并13C 代谢峰值的曲线下面积进行丙酮酸盐、乳酸盐、碳酸氢盐的超极化 13C 代谢图、13C ROI 分析。在大鼠完成显像后实施安乐死，进行脑组织切片，检测脑灌注和HE染色病理。
结果：MRI检查示6只动物中有5只存在肿瘤，2只不止有1个肿瘤。组织学检测结果和T1加权MRI结果相关性很好。7个肿瘤中有5个在Gd增强T1加权MRI图上呈阴性。PET显像示肿瘤ROI区较正常脑组织无或仅有极弱的FDG聚集增强。超极化13CMRI 却显示了病灶与正常组织的代谢差异。6个肿瘤中5个乳酸盐/碳酸氢盐（Lac/Bic） 信号增强。该研究证实超极化 13C MRS有检测18F-FDG 阴性的胶质瘤的潜在价值。Lac/Bic代表了增加的糖酵解（Warburg效应）和增多的细胞内ATP氧化磷酸化的比值。
原文题目：Detection of Metabolic Changes using Hyperpolarized13C MRI in a Negative 18F-FDG PET Rat Brain Cancer Model
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