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第一部分人前列腺癌裸大鼠模型的BOLD MR和1H MRS初步研究目的：建立人前列腺癌的裸大鼠移植瘤模型,研究肿瘤模型磁共振血氧水平依赖成像(blood oxygenation level-dependent MR, BOLD MR)的可行性和氢质子磁共振波谱(1H MRS)的谱线特征,并探索两种磁共振功能成像的相关性。材料和方法：雄性裸大鼠24只(4-5周龄),皮下接种人非雄激素依赖前列腺癌细胞PC-3,待肿瘤长至直径1-3cm后,在GE Signa 3.0T磁共振扫描仪上,分别行BOLD MR和1H MRS检查。BOLD扫描采用膝关节线圈,在荷瘤鼠自由吸入空气和吸入carbogen气体(95%O2+5%CO2的高氧浓度混合气体)5分钟后两次采集数据,所有图像传至ADW4.3Workstation,用functool软件包进行后处理,测量肿瘤基线R2*值(吸入空气时)并计算AR2*(吸入高氧混合气体前后差值)、测量对侧下肢肌肉基线R2*值。1H MRS扫描采用定制的3.0英寸动物表面线圈,在肿瘤内绘制感兴趣区,行单体素波谱分析,SAGE软件处理谱线并测量总胆碱(tCho)共振峰的信噪比。两次R2*值之间使用配对t检验,R2*值与tCho信噪比作皮尔森相关分析,P<0.05视为有统计学意义。结果：接种瘤细胞4-5周后20只裸大鼠成瘤,瘤体平均直径为21.6mm。除去1只检查过程中死亡、2只体位显著移动而排除数据,共17只荷瘤鼠顺利完成BOLD扫描。吸入高氧混合气体后肿瘤R2*下降,前后两次R2*值分别为(21.97±6.25)/s和(20.46±5.54)/s,差异有统计学意义(t=5.38,p<0.001)。肌肉基线R2*为(38.94±4.21)/s与肿瘤有明显差异。’H-MRS扫描得到基线相对平稳、无较大变形和干扰峰的合格谱线15例,tCho峰信噪比为7.98±2.33。基线R2*与tCho之间未见明显相关(r=0.17,p=0.247)。结论：BOLD MR检测人前列腺癌裸大鼠模型可以提供肿瘤乏氧相关功能参数,包括基线R2*及氧刺激前后AR2*。BOLD乏氧参数与1H MRS检测肿瘤tCho之间缺乏明显直接相关,提示可能除乏氧外,胆碱代谢调节为复杂多因素过程。第二部分人前列腺癌裸大鼠模型BOLD MR与乏氧标志物及小动物PET/CT乏氧显像的对照研究目的：探索人前列腺癌裸大鼠模型BOLD参数与肿瘤乏氧标志物HIF-1α、CA IX的相关性,并与小动物PET/CT乏氧显像对照。材料和方法：构建人前列腺癌裸大鼠模型,瘤体直径约2cm的20只荷瘤鼠,在GE Signa 3.0T超导型磁共振扫描仪上行BOLD MR检查,荷瘤鼠自由吸入空气及吸入高氧混合气体5分钟后两次采集,图像传至ADW 4.3 Workstation上functool软件进行后处理,测量肿瘤基线R2*值(吸入空气)并计算AR2*(吸入高氧混合气体前后差值)。磁共振扫描结束后1-2天内进行Siemens小动物专用PET/CT检查,所有荷瘤鼠经尾静脉注射乏氧显像药物18F-FMISO约2 mCi/只,2小时后三维模式采集静态图像,Inveon Workstation重建获得衰减矫正的荷瘤鼠体内18F-FMISO分布情况,测量肿瘤及对侧肌肉组织最大标准化摄取值SUVmax,以肿瘤肌肉摄取比TMR大于1.2为界值计算肿瘤乏氧体积(hypoxia volume, HV)。完成全部影像检查后断颈处死荷瘤鼠,立即分离并固定瘤体组织,病理标本行HE染色及HIF-1α、CAIX免疫组化分析。肿瘤BOLD R2*信号值与HIF-1α、 CA Ⅸ的免疫组化指数及PET显像参数肿瘤SUVmax、HV作相关分析,P<0.05视为有统计学意义。结果：MR检查过程中1只荷瘤鼠死亡、2只体位显著移动而排除,共得到17例BOLD数据,吸入高氧混合气体前后肿瘤R2*下降,分别为(21.97±6.25)/s和(20.46±5.54)/s,差异有统计学意义。19只荷瘤鼠顺利完成PET/CT显像,肿瘤内可见不同程度的放射性浓聚,肿瘤SUVmax为1.46±0.28,HV为2.87±0.34,HV与基线R2*呈正相关(r=0.46,P=0.04)。病理标本显示HIF-1α表达显著,但CA Ⅸ仅在2例中见阳性表达,二者的免疫组化指数与基线R2*均未见明显相关(r=0.31,p=0.1)。结论：BOLD MR可作为无创评价前列腺癌乏氧的方法与PET乏氧显像对照,CAⅨX可能不适合作为前列腺癌乏氧指标。