契伦科夫光学成像在肿瘤成像中的研究进展

放射性核素可通过契伦科夫辐射（cerenkov radiation,CR）产生契伦科夫光（cerenkov iuminescence,CL）,对这种光进行成像的契伦科夫光学成像（Cerenkov luminescence imaging,CLI）是近年来出现的新型成像技术.多种放射性核素均可产生CL从而进行CLI,在临床前及临床研究中受到广泛关注,已经成为重要的分子影像学工具,并取得重要进展[1].笔者着重就契伦科夫光在小动物肿瘤成像及临床成像的研究进展做一综述.

契伦科夫光分子成像技术对胃癌裸鼠移植瘤诊断的可能性探讨

目的采用契伦科夫光分子成像(Cerenkov luminescence imaging,CLI)技术对胃癌裸鼠移植瘤进行放射性核素光学分子成像,探索契伦科夫光诊断胃癌的可行性。方法 2只胃癌裸鼠移植瘤模型尾静脉分别注射1.67×107Bq 18F-FDG和3.34×107Bq 18F-FDG,1h后采集契伦科夫光,选取相同大小的ROI进行信号强度分析。成像结束后解剖出移植瘤组织和肝、肾、心脏、胃肠道、肺脏再次成像。然后进行CLI动态成像:1只胃癌裸鼠移植瘤模型尾静脉注射1.67×107Bq 18F-FDG,分别于注药后40、60、80、100、120、140、160、 180 min采集移植瘤部位的光学信号并进行对比。结果移植瘤部位出现契伦科夫光信号的浓聚,契伦科夫光信号强度与尾静脉注射的 18F-FDG的活度成正比,注射3.34×107Bq 18F-FDG和1.67×107Bq 18FFDG的胃癌移植瘤小鼠移植瘤部位光子数值分别为8.432×105p/s和3.172×105p/s。随时间的延长,移植瘤摄取 18F-FDG的契伦科夫光信号逐渐减弱。结论 CLI可以实现胃癌裸鼠移植瘤的放射性核素光学成像,具有实现光学分子成像诊断胃癌的潜力。

荧光材料增强契伦科夫光学信号的探索研究

目的探究四环素、荧光素钠、异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)这3种临床可用的荧光材料对契伦科夫光学信号增强的效果及最佳应用方案。方法将不同浓度的四环素溶液(100、50、10、5、1、0.5、0.1、0.05、0.01 mmol/L)、FITC溶液(5、4、3、2.5、1.5、1、0.5、0.25 mmol/L)和荧光素钠溶液(100、50、10、5、2、1、0.2、0.1 mmol/L)分别与100μCi的^(18)F-FDG混合后进行契伦科夫光学成像(Cerenkov luminescence imaging,CLI),观察契伦科夫光学信号的增强效果,并勾画感兴趣区域(region of interest,ROI),对光学信号强度进行定量分析,确定最佳信号增强效果的浓度,并对信号最强的板孔以20 nm为间隔进行500~800 nm范围的光谱分离成像。同时进行在体实验验证荧光素钠及FITC对契伦科夫光的增强效果。结果不同浓度的四环素溶液对光学信号无明显影响。FITC及荧光素钠均能显著提高契伦科夫光学信号强度。当FITC及荧光素钠浓度分别为1或2 mmol/L时产生的光学信号强度最强,为单独的^(18)F-FDG的3.2倍及5倍。光谱分析表明2 mmol/L的荧光素钠能将^(18)F-FDG产生的契伦科夫光(cerenkov luminescence,CL)光红移至540 nm附近。荷瘤鼠在体实验表明注射FITC或荧光素钠后能使肿瘤部位的CL信号强度提高2倍或3.9倍。结论 FITC、荧光素钠均能通过契伦科夫光的激发效应来增强契伦科夫光学信号强度,提高组织穿透力。