RSNA2022分子影像学

苏厚铭，阎肃，高璐月，刘宇飞，邵浩月，张琪雅，张顺，覃媛媛，李丽，朱文珍

儿科疾病

Wang等对患有多系统朗格汉斯组织细胞增生症的患儿进行氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像/磁共振(fluorodeoxyglucose positron emission tomography/magnetic resonance，FDG-PET/MR)及传统影像(超声、CT、MR)扫描，并将扫描图像进行比较。患儿被分为治疗前组(n=36)和治疗后组(n=15)，又分为多系统低风险型(mm-lch低危型)和多系统高风险型(mm-lch高危型)。PET/MR检测的敏感度、特异度和准确率分别为92.8%、90.3%和88.9%。36名儿童在治疗前共发现345个病灶：189个骨病变主要分布于颅骨、脊柱、肋骨和骨盆，为溶骨性骨破坏，18F-FDG摄取增加；119个淋巴结病变表现为淋巴结肿大或高FDG摄取，主要分布于颈部、腋下、腹膜后和腹股沟区；垂体受累5例，表现为垂体柄增厚，T1WI高信号消失，FDG摄取不增加；有5例表现为肝、脾肿大或结节，FDG摄取增加；有4例表现为右乳突、甲状腺、胸腺肿块，FDG摄取增加。然而，治疗后组有13个病灶FDG最大标准摄取值(maximum standardized uptake value，SUVmax)明显下降(10.47±3.64 vs. 2.47±1.14)。PET/MR成像后，治疗前组传统图像诊断为低危型的患者中，有27.8%利用PET/MR图像诊断更新为高危型；治疗后组传统图像诊断为低危型的患者中，有13.3%利用PET/MR图像诊断更新为高危型。因此PET/MR可以准确检测多系统受累，为临床治疗和疗效评估提供客观依据。

Ferda等对患有肿瘤疾病(21例)或先天性疾病(6例)在治疗后出现免疫功能障碍、不明原因发热的患儿进行18F-FDG-PET/MRI扫描，发现7例诊断为肌肉骨骼炎症，6例诊断为胃肠道炎症，4例为甲状腺肿，2例肺部感染，4例复发性恶性疾病，而有4例仍未发现任何相关病变。因此18F-FDG-PET/MRI有助于免疫力低下患儿不明原因发热寻找病因。

Wang等对65名神经母细胞瘤患儿进行18F-FDG-PET/CT和99mTc-MDP全身骨显像，并对两种方法进行比较。39名患儿被临床诊断为骨转移，FDG-PET/CT和99mTc-MDP检出率分别为58.46%、63.08%，准确率为89.23%、87.69%，敏感度为89.74%、92.31%，特异度为88.46%、80.77%，阳性预测值为92.11%、87.80%。骨转移组SUVmax、总糖酵解、代谢体积均明显高于无骨转移组，这三者诊断骨转移的受试者操作特征(ROC)曲线下面积(AUC)、敏感度、特异度分别为0.846、61.5%、100%，0.893、82.1%、88.5%，0.927、87.2%、92.3%。因此18F-FDG PET/CT对神经母细胞瘤骨转移有很高的诊断价值。

淋巴瘤

PET/CT淋巴瘤的分期非常耗时，一般需要15～60分钟分析与报告。Scarsbrook等让来自3个影像中心的9名医生(3名实习生、3名初级医生和3名高级医生)对15例淋巴瘤分期PET/CT进行两次评估：首先使用标准PET/CT报告流程，6周后使用人工智能辅助在读片软件内对疾病部位进行预分割。报告质量由两名具有15年以上经验的放射科医生独立评估。结果显示人工智能辅助比非人工智能耗时明显减少(中位数15分钟 vs 13.3分钟)，尤其是初级医生(14.5分钟 vs 12.7分钟)和高级医生(15.1分钟 vs 12.2分钟)，实习生则没有明显改善。两者的报告质量没有明显差异，均为满分，即使进行亚组分析(实习生、初级医生、高级医生；PET/CT分割真实值、假阳性、假阴性)也是如此。因此人工智能辅助阅片有可能提高PET/CT的报告效率，而不会对报告质量产生不利影响。

Latif等对58例弥漫性大B细胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL)患者进行嵌合抗原受体T细胞治疗(chimeric antigen receptor T-cell therapy，CART)，一个月后进行FDG-PET/CT随访，其中30例随访结果为疾病进展(progressive disease，PD)，28例为非PD(完全缓解或病情稳定，无进展)。PD和非PD的SUVmax显著不同(9.1±8.2 vs. 5.1±1.9)，AUC为0.65(95%CI：0.51～0.80)，SUVmax截断值为7.35 vs. 7.65，特异度为82% vs. 89%，敏感度为53% vs. 47%。因此使用FDG PET/CT评估CART治疗早期反应可能有助于预测患者的临床结局。

Kunz等对26名CART治疗后连续复发或难治性DLBCL患者进行三次影像学随访。三次分别为基线CT扫描(baseline，BL)、30天后CT复查(follow-up 1，FU1)和3个月PET/CT随访扫描(follow-up 2，FU2)。参数为DoR-FU1及DoR-FU2，分别表示从BL到FU1和从BL到FU2的缓解深度，即病变体积之和的百分比变化。DoR-FU1和DoR-FU2之间呈正相关(r=0.87)。对于FU1中缓解深度≥50%的患者，无进展生存期或总生存期无明显差异。因此CART细胞治疗后30天肿瘤负荷的早期减轻与治疗后3个月的缓解深度之间存在较强相关性。

前列腺癌

雄激素受体(androgen receptor，AR)信号通路是前列腺癌(prostate cancer，PCa)发生、发展和侵袭的重要路径。Hutchings等使用超极化1-13C标记的丙酮酸为标记，以对雄激素受体拮抗剂恩杂鲁胺耐药、敏感的AR依赖性(AR+)和AR非依赖性(AR-)患者来源异种移植肿瘤小鼠模型为研究对象，进行7T超极化磁共振HP-MR扫描，研究前列腺癌的代谢失调。AR+模型的病灶局部乳酸水平显著高于AR-模型。在AR+模型中，耐药肿瘤的乳酸和丙酮酸比值显著高于药物敏感肿瘤(0.43 vs. 0.28)。此外，耐药肿瘤乳酸浓度较高。因此通过HP-MR识别丙酮酸向乳酸转化与前列腺癌侵袭性相关，该技术的临床转化有助于区分侵袭性和非侵袭性前列腺癌，从而改善患者结局和生存率。

Lee等对199例接受PCa根治术(radical prostatectomy，RP)或放疗后生化复发(biochemically recurrent，BCR)的患者进行18F-DCFPyL-PET/CT扫描。在127例RP患者和72例BCR患者中，分别有91例、65例扫描发现前列腺病灶阳性，30例、26例为盆腔外病变。在全队列分析中，年龄、前列腺特异性抗原(prostate specific antigen，PSA)、PSA倍增时间(PSA doubling time，PSAdt)、T分期是扫描阳性和盆腔外病变的预测因素，AUC分别为0.82和0.81。在RP组中，原始Gleason评分、PSAdt、PSA和从BCR到扫描的时间间隔是扫描阳性和盆腔外病变的预测因素，AUC分别为0.84和0.80。在放疗组中，PSAdt和PSA是盆腔外病变的预测因子，AUC为0.85。

Takahashi等对243名PCa患者进行68GA-PSMA-11(前列腺特异性膜抗原) PET扫描。73.7% (N=179/243)的研究对象因为PET结果改变了治疗策略，包含169位BCR患者和22例未经治疗的高危PCa患者。与初始治疗计划相比，PSMA PET后某些治疗计划显著增加(包括腹膜后淋巴结放疗、聚焦SBRT治疗、紫杉烷类化疗、177Lu PSMA放射性核素治疗等)，从而使得术后观察次数明显减少。在淋巴结、骨骼和其他转移部位，PSMA PET病灶检出率明显高于胆碱PET/CT。因此PSMA PET有助于指导前列腺癌患者正确治疗。

由于高达10%的PCa不表达前列腺特异性膜抗原，胃泌素释放肽受体(gastrin releasing peptide receptor，GRPR)靶向PET逐渐应用于PCa的评估。Duan等根据前列腺癌分子成像标准化评估(PROMISE)提出了针对GRPR靶向PET的统一解释标准，并对100名初始分期或BCR患者进行68Ga RM2 PET/MRI扫描，由两名核医学医生独立评估全身和盆腔延迟PET/MRI。PET所测PSA为(4.8±13.22)ng/mL。使用Gwet一致性系数评估观察者间的可靠性分别：GRPR表达(0.70，95%CI：0.59～0.81)、最终诊断(0.65，95%CI：0.53～0.78)、全身前列腺癌灶(0.87，95%CI：0.80～0.94)、盆腔(0.83，95%CI：0.75～0.92)、淋巴结(0.92，95%CI：0.85～0.85)、骨骼(0.97，95%CI：0.93～1.00)、器官转移(0.97，95%CI：0.93～1.00)。这一研究显示GRPR靶向PET显示了其诊断的可靠性，已纳入修改后的PROMISE标准。

标准化的报告和数据系统PSMA-RADS 1.0是一种根据前列腺癌存在的可能性对PSMA靶向PET成像扫描进行分类的简单有效的方法。为评估观察者间和观察者内的一致性，Geyer等对103例诊断或可疑PCa患者进行18F-PSMA-PET/CT扫描。两名有经验的医生(E1、E2)和两名没有经验的医生(I1、I2)在不同的时间点使用PSMA-RADS 1.0进行独立阅片，两次阅片间隔至少四周。使用Cohen加权Kappa测量阅片者的一致性。阅片者E1、E2、I1、I2的观察者内一致性均很高(Kappa=0.8261、0.9139、0.6863、0.9677)。E1和E2、I1和I2的观察者间一致性分别为Kappa=0.6814、0.5101(第一次阅片)，Kappa=0.5970、0.5188(第二次阅片)。没有经验的阅片者和有经验的阅片者之间的一致性分别为Kappa=0.7196(第一次阅片)、0.7245(第二次阅片)；四位阅片者之间的一致性分别为Kappa=0.46298(第一次阅片)、0.48219(第二次阅片)。因此PSMA-RADS 1.0是一种高度可重复和准确的系统，具有很高的内部可靠性和观察者间一致性。

脑肿瘤

单克隆抗体与去铁胺(desferrioxamine，DFO)偶联并使用89Zr进行标记，可用于脑肿瘤靶向显影。Aguiar等在额叶皮层原位注射F98胶质瘤细胞以诱导胶质母细胞瘤模型，静脉注射两种基于抗VEFG单克隆抗体(贝伐单抗和阿维利普)的新型放射性示踪剂，随后在不同时间点(7、11、14、18和21天)进行PET/CT扫描。89Zr-DFO-anti-VEFG(贝伐单抗)在肿瘤诱导后第7天、第14天和第18天显示肿瘤特异性信号增加。相反，89Zr-DFO-anti-VEFG(阿维利普) 在肿瘤中未显示任何信号。因此，该方法生成的PET放射性示踪剂靶向显影脑肿瘤是通用且有效的，可以评估胶质母细胞瘤的VEFG表达。

Islam等对10例胶质瘤患者(4例低级别，6例高级别)进行静态和动态18F-FPIA PET/MRI扫描。从DCE-MRI中提取参数Ktrans,Kep,Ve,Vp,τi，从DSC-MRI中提取rCBVlc，rCBV，rMTT和rTTP。Spearman检验表明SUV与K1(ρ=0.92)之间以及Ki-FPIA与rCBF和rCBV(ρ=0.88)之间存在强相关性。通过LASSO提取DSC-rMTT、DCE-Ve和PET-SUV作为预测等级的三个最重要特征，该模型有助于100%准确预测肿瘤分级。

为了更好实现肿瘤代谢体积(metabolic volume，MTV)自动分割，Gutsche等对559名脑肿瘤(71%为神经胶质瘤，12%为脑转移瘤)患者进行FET(O-(2-[18F]fluoroethyl)-L-tyrosine) PET扫描，使用5倍交叉验证，对399名患者进行nnU-Net配置和训练。首先，取用160名患者数据进行集中测试评估网络性能，并使用体积得分和表面得分评估分割质量。最后，将分割网络应用于替莫唑胺辅助化疗神经胶质瘤患者的数据集，从而评估自动分割和手动分割的效能。在使用和不使用脑提取的MTV分割之间未检测到网络性能的差异。在测试集中，识别FET高摄取病变的准确率为96%，识别FET低摄取或不摄取的病变准确率为85%(敏感度94%，特异度81%)。连续FET摄取的单个病变分割的Dice评分最高，其次是异质性、非连续FET摄取的病变(体积Dice得分分别为0.76和0.58)。替莫唑胺辅助化疗神经胶质瘤患者的自动MTV分割重现了手动分割评估的结果。因此基于深度学习的FET PET分割可以对脑肿瘤MTV进行可靠、有效和全自动的评估。

灌注减少是脑肿瘤患者治疗反应常见的影像学特征，灌注增加通常表明肿瘤进展，但是也有矛盾的灌注改变被报道。Liu等对915例接受放疗、化疗、分子或免疫疗法的恶性脑肿瘤患者进行MR灌注加权成像、扩散张量成像和FDG-PET扫描，由两名神经放射学专家进行评估。患者分为四组：G1和G2组分别是放射性坏死、假性进展的患者，rCBV升高或降低；G3和G4组分别是肿瘤复发、进展的患者，rCBV升高或降低。在82例放射性坏死或假性进展患者中，有16例患者显示灌注增加，G1和G2之间最大rCBV比为1.49±0.62 vs. 0.81±0.26(P<0.001)，即放射性坏死病灶的rCBV高于假性进展；在698例肿瘤复发或进展的患者中，117例患者的最大rCBV比降低，G3和G4为0.95±0.73 vs. 3.15±1.52(P<0.001)，即肿瘤复发的rCBV低于进展。然而，扩散张量成像的参数在组间无明显差异。另外，在45例具有矛盾灌注变化(放射性坏死或假进展时灌注增加；肿瘤复发或进展时灌注减少)的患者的PET中，有43例显示肿瘤与正常组织信号比升高。因此脑肿瘤治疗后的MRI改变较复杂，而多模态分子成像对于矛盾的脑肿瘤灌注改变的正确诊断判断至关重要。

神经内分泌肿瘤

神经内分泌肿瘤(neuroendocrine tumor，NET)肝脏转移常预示预后差和生存期减少，而其常用肝脏MRI评判。为了比较生长抑素受体(somatostatin receptor，SSR)PET/CT与MRI的诊断准确性，Fabritius等回顾性研究了1000名NET患者(1/2级)的2383项SSR-PET/CT以及在3个月前后相匹配的肝脏MRI。69%的SSR-PET/CT报告了NET肝脏转移，而71%的MRI检测到NET肝脏转移。有51例(2%)假阴性(MR检测出转移，而SSR-PET/CT没有)和16例(1%)假阳性病例(SSR-PET/CT检测出转移而MR没有)。SSR-PET/CT在识别肝脏受累方面敏感度为97.0%(95%CI:96.0%～97.7%)、特异度为97.7%(95%CI:96.3%～98.7%)、阳性预测值为99.0%(95%CI:98.4%～99.4%)、阴性预测值为93.0%(95%CI:91.0～94.8%)。导致假阴性结果最常见原因是病灶体积小(<1.2 cm)。因此，SSR-PET/CT和肝脏MRI一样，是检测NET患者肝脏受累的重要诊断工具，可将两者联合进行评估NET肝脏转移。

Dundar等对69名NET患者在行177Lu多肽受体放射治疗(peptide receptor radionuclide therapy，PRRT)前进行68Ga Dotatate PET/CT扫描。使用68Ga Dotatate Lesion ID(MIM Software Inc)勾勒病灶并提取影像组学特征，包括肿瘤总体积及特定部位肿瘤体积、生长抑素受体的表达以及肿瘤异质性放射指数(tumor heterogeneity radiomic indice，THI)。中位随访时间为20.8个月，3年总生存率为80%。PRRT后无进展生存期(progression-free survival，PFS)中位数为5.1个月，9个月的无进展生存率为14%。全身病灶SUVbw变异系数标准差的增加与更长的PFS相关。全身病灶偏度的平均值和中位数的增加与更长的总生存期(overall survival，OS)相关。骨病灶、肝脏病灶中THIs值的增加与较短的PFS相关。淋巴结病灶中THIs值的增加与更长的PFS和OS相关。肿瘤体积或SSR表达与PFS或OS无显著相关性。

为了评估NET患者PRRT后68Ga-DOTATATE PET/CT的预后价值，Lee等回顾性分析了91名患者的病例资料。采用半自动勾画方法测量肿瘤总体积(total tumor volume，TTV)、SUVmax和最小标准化摄取值(minimum standardized uptake value，SUVmin)，使用最小P值法计算最佳临界值。中位随访时间为21.8个月，49%的患者疾病进展，18%的患者死亡。TTV、SUVmax和SUVmin的最佳临界值分别为325 mL、20.4和6.7。Kaplan-Meier分析和单因素Cox回归分析结果表明TTV较高、SUVmax较低和SUVmin较低的患者PFS明显更短。多变量分析结果显示较高的TTV(HR=2.9)和较低的SUVmin(HR=3.0)可以预测更短的PFS。对于OS，只有较高的TTV在Kaplan-Meier分析、单因素回归分析(HR=4.2)和多因素回归分析(HR=5.1)中可以预测死亡风险。

静脉注射177Lu容易产生副作用，而在肝动脉内选择性地给予177Lu-DOTATATE有望减少副作用，并通过肿瘤对放射肽的直接摄取而增加肿瘤处的浓度。lnampudi等对654名接受动脉内177Lu-DOTATATE治疗的NET肝转移患者在术前及随访时进行68Ga-DOTANOC PET/CT扫描。88%的患者有明显的肿瘤放射反应(完全缓解或部分缓解)，12%的患者病情稳定。没有患者出现手术相关的急性副作用或放射性肝、肾损伤。仅14例患者出现1～2级血液性毒副作用，10例患者肝酶短暂升高，随后恢复正常，总胆红素水平没有下降。根据实体瘤疗效评价标准(the response evaluation criteria in solid tumors，RECIST)，50%的患者对治疗有部分反应，病情表现稳定。因此动脉内177Lu-DOTATATE治疗NET肝转移患者是可行、安全、可耐受的。

Duan等回顾性分析了105名至少接受两个周期177Lu-DOTATATE治疗的进展性NET患者的数据信息。这些患者在基线时、两个PRRT周期后和PRRT完成后均进行了DOTATATE-PET扫描。经过两个PRRT周期后，无患者完全缓解，51%部分缓解，38%病情稳定，RECIST和SSR密度一致。11%的患者RECIST和SSR密度不一致，根据RECIST标准评判11位患者中观察到肿瘤进展；但是根据SSR密度评估，仅4例患者有真正的进展(新的病灶)，PRRT完成后的影像学随访证实这些患者确实有进展，剩余的7例患者则为部分缓解(假进展)。另外，105中的37位的患者检测了嗜铬粒蛋白A，但嗜铬粒蛋白A的变化与2个周期时疾病的反应/稳定性或进展之间缺乏相关性。

甲状腺、甲状腺癌及甲状旁腺功能亢进

Kwon等在注射99mTc-pertechnate后20分钟进行单光子发射计算机断层显像(single photon emission computed tomography，SPECT/CT)成像，使用供应商提供的定量软件计算甲状腺摄取率。将SPECT作为输入、基于CT的衰减图(attenuation map，ATT图)作为标签来训练3D UNet以获得合成ATT图。使用另一个定量软件对SPECTs和基于CT的ATT图进行重建。对于自动分割，使用合成的ATT图作为输入、人工分割的甲状腺作为标签来训练残差3D UNet。人工和卷积神经网络分割甲状腺的结果则使用Dice相似度进行评估。结果显示用发射和散射SPECTs作为输入生成的合成ATT图(R2=0.972，MSE=0.935×10-4，NMAE=0.999%)优于仅用发射SPECTs生成的ATT图(R2=0.972，MSE=0.939×10-4，NMAE=1.002%)。ATT图生成和甲状腺自动分割的总体性能很好，Dice相似度为0.70±0.13，SPECT/CT和无CT的SPECT之间的甲状腺摄取率没有差异。因此通过深度学习获得的SPECT ATT图几乎等同于CT重建的ATT图，甲状腺的自动分割是可行的。

Nakada等对99名曾接受放射性碘治疗的分化型甲状腺癌患者进行99mTc唾液腺闪烁显像(salivary gland scintigraphy，SGS)。注射147MBq99mTc后获取30分钟的动态数据，20分钟后用柠檬汁刺激唾液分泌。SGS上观察到四个主要唾液腺至少有一个异常时，定义为唾液腺功能障碍。根据131I的累积活度分为3个亚组：L组(n=39，<200 mCi)，M组(n=46，200～500 mCi)和H组(n=14，≥500 mCi)。共55名患者诊断为唾液腺功能障碍，在L组中占36%，M组59%，H组100%。其中，38 名患者诊断为急性唾液损伤(acute salivary injury，ASI)。在SGS上观察到84%的ASI患者和39%的非ASI患者发生唾液腺功能障碍。因此唾液腺功能障碍的风险随着131I累积活度的增加而增加，累积活度低于200 mCi，也可能发生唾液分泌损伤；而累积活度超过500 mCi 时，唾液腺功能障碍可能无法避免。

Thompson等对68名甲状旁腺功能亢进患者前瞻性地进行甲氧基异丁基异腈扫描以及18F-氟胆碱(Fluorocholine，FCH)-PET成像，有62名患者FCH PET呈阳性。对于37名接受甲状旁腺切除术的患者，FCH PET的敏感度为97%，正确定位率为78%。在27名于12个月内进行甲氧基异丁基异腈扫描的患者中，FCH PET的敏感度和正确定位率分别为96%和74%，而甲氧基异丁基异腈的敏感度和正确定位率仅为9%、7%。因此FCH PET成像对于微创甲状旁腺切除术的术前计划有较高价值。

Mahajan等对25名具有原发性甲状旁腺功能亢进生化证据的患者前瞻性地进行18F-FCH-PET/CT扫描。大多数受试者(n=22)之前曾进行过99mTc甲氧基异丁基异腈成像，显示甲状旁腺腺瘤呈阴性。有16名患者在18F-FCH-PET中发现了甲状旁腺腺瘤的证据：12名患者腺瘤<1 cm；4名患者腺瘤位于气管-食管沟后方，2名患者腺瘤位于甲状腺内。16名患者中有14名经组织学证实了甲状旁腺腺瘤真阳性。因此18F-FCH-PET有助于发现亚厘米大小、位于后部和甲状腺内的腺瘤。

分子成像技术进展

光谱MRI是一种用于测量脑代谢产物水平的内源性分子成像技术，胆碱(Choline，Cho)升高和N-乙酰天门冬氨酸(N-acetylaspartate，NAA)降低可识别肿瘤增殖的区域。Trivedi等对30名新诊断胶质母细胞瘤患者的肿瘤总体积3(gross tumor volume 3，GTV3)进行75 Gy放射治疗，GTV3是指融合了光谱MRI测得的Cho/NAA≥2倍体积与T1w-CE造影后残留增强(residual postcontrast enhancement，rENH)的总体积。结果显示GTV3与rENH的比值为8.2，两者相关性较差。GTV3是改善OS和PFS的良好预测因子，而rENH与OS、PFS之间无相关性。这表明胶质母细胞瘤的浸润性、非增强性成分是患者预后的重要因素，应积极治疗。

Heidari等对8名接受单剂免疫检查点抑制治疗后5～42天的黑色素瘤或非小细胞肺癌患者注射3～8 mCi68Ga-NOTA-hGZP，先进行20分钟动态PET扫描，在40分钟、60分钟时进行静态成像。注射后5小时内、1～3天内以及12个月进行不良事件随访。所有受试者均能很好地耐受成像，无不良事件发生，肾脏快速清除，正常器官低摄取。病灶高摄取的受试者在随访期间疾病持续缓解；病灶低摄取的受试者治疗失败。因此使用68Ga-NOTA-hGZP进行颗粒酶B PET成像是可行且安全的。病变摄取模式可能会区分治疗应答者和非应答者。

Koran等对33名接受术前动态99Tc硫胶体淋巴闪烁显像的头皮黑色素瘤成年患者的颈部淋巴流率进行量化。基于ROI分析量化了前哨淋巴结中放射性示踪剂的累积率。所有患者的颈部淋巴流率范围为-0.0035～+0.187(计数/分钟)。淋巴流率为正值的患者倾向于与正常淋巴清除的视觉评估相关，而负值与延迟清除相关。这是迄今为止首次尝试量化头颈部淋巴闪烁显像的研究，作为生物标志物非常重要。

Germino等使用8Gy×3以及抗CTLA4×3剂量治疗4T1乳腺脂肪垫原位肿瘤，多时间点采样进行CD8免疫组织化学染色，对肿瘤大小匹配的治疗组和对照组小鼠注射89Zr标记的抗CD8 cys-双抗体并进行PET/CT扫描。结果显示联合放疗后的肿瘤小鼠可诱导完全缓解。治疗24小时后，染色结果显示CD8+细胞密度增加。治疗和未治疗的肿瘤中ROI的平均注射剂量百分数为6.55 vs. 4.91，体外生物分布的平均注射剂量百分数为3.63 vs. 2.25。因此CD8免疫PET可以作为临床前研究工具，对放射治疗结合免疫治疗后CD8+细胞瘤内浸润的临床试验进行补充，还可作为肿瘤反应的早期生物标记物。

Lsakson等建立了侵袭前胰腺上皮内瘤变(pancreatic intraepithelial neoplasia，PanIn)、前驱病变、侵袭性胰腺癌、上皮内乳头状粘液性肿瘤(intraepithelial papillary mucinous neoplasia，IPMN)小鼠模型以及无病变对照组，并进行7T HP-MR扫描。与低级别PanIn及高级别PanIn对比，前驱病变组的乳酸/丙酮酸比率较高。侵袭性胰腺癌组21周时乳酸/丙酮酸比率(0.35)较14周时显著增加(0.27)，且显著高于前驱病变组(0.26)和对照组(0.15)。IPMN模型显示服用多西环素小鼠和未服用多西环素小鼠之间的乳酸/丙酮酸比率差异具有统计学意义。因此HP-MR或许可以应用于临床检测高危人群中的胰腺癌前病变。

Chen等设计了一种新型、可转化磁共振特性的基质金属蛋白酶9(matrix metalloprotein9，MMP9)响应纳米材料PMP@USPIO/DOX，用于肿瘤生物定量成像并协同化疗-光热治疗。在生理条件下，由于超顺磁性氧化铁聚集状态，纳米材料可充当T2对比剂。而在肿瘤微环境中，纳米簇可被MMP9解离而转化为T1对比剂。T1和T2加权图像信号变化与MMP9浓度存在相关性，可以评估MMP9的活性。该材料还具有优异的光热性能，联合激光照射较单纯化疗或光热治疗更有效，肿瘤组织内高MMP9浓度还可进一步提高治疗疗效。该纳米材料具有良好的生物相容性，在评估疾病预后、监测药物释放方面具有重要意义，为肿瘤微环境的非侵入性定量研究提供了新思路。