GLIOMAS来自神经胶质细胞，是中枢神经系统中常见的恶性肿瘤，包括星形细胞瘤，少突胶质细胞瘤和室管膜瘤。胶质母细胞瘤是WHO的IV级星形细胞瘤，是最常见的胶质瘤类型，死亡率最高。GBM患者的5年总生存率不到5％，在临床试验中，中位生存期为15-17个月。对新诊断出的神经胶质瘤患者的治疗包括最大程度的安全手术切除以及放疗和化疗的结合，这对生活质量产生不利影响。通常在治疗后4-6周，根据RANO标准所确定的，很大一部分具有宏观残余肿瘤负荷的患者甚至对应用的治疗均无反应。这时，治疗窗口大大减小了。因此，尽早评估治疗反应，尤其是确定无反应者，将可以进行调整后的个性化随访治疗。
　　 海外医疗网在这方面研究了几种与组织的生理参数相关的MR生物标记。方法包括定量磁化转移，动态对比增强磁共振成像，扩散张量成像和磁共振波谱。尽管最早是在治疗后1个月，但所有研究均显示了区分治疗反应者和非反应者的能力。最近，一项在3T进行化学交换饱和转移的研究报告了在治疗过程中可区分治疗反应者与非反应者。CEST支持低浓度生物分子的无创成像。水质子和束缚质子之间的磁化传递用于实现与常规MRI相当的灵敏度。结合频率依赖的RF饱和度可以检查不同的内源性溶质，例如蛋白质，谷氨酸盐或葡萄糖。7TMRI的应用允许的复杂的CEST效应和产生的反差检测如T1-T2松弛补偿和半固态MT校正的中继核超载效应和低场rNOE抑制的酰胺质子转移。rNOECEST信号与从大容量移动的蛋白质和脂质的脂族质子相关联，并且已报道在神经胶质瘤被减小，并用病理组织学等级相关联和肿瘤细胞结构。预测放化疗的潜力中的DNS-APT对比度已显示在高级别神经胶质瘤的肿瘤区域增加，并与对比增强区域重叠。也与相关的异柠檬酸脱氢酶突变状态，可能是在胶质母细胞瘤患者早期发展的良好预测。
　　 可以通过H磁共振波谱获得用于反应评估的其他生物标记。HMRS能够无创检测代谢物，例如N-乙酰天门冬氨酸，肌酸或胆碱，分别反映神经元密度，能量代谢和膜代谢。在肿瘤中由于新陈代谢的改变以及由于Warburg效应和坏死导致的乳酸和脂质含量升高，导致Cho-NAA比增加。Cho与肿瘤组织病理学分级的相关性。最近的一项患者研究表明，CRT过程中Cho的变化代表了早期进展的重要指标。在研究中7T应用了先进的CEST对比来评估接受CRT的神经胶质瘤患者早期治疗相关的变化。研究机构还对部分患者进行了单体素HMRS。研究机构假设由rNOE和dns-APTCEST信号组成的松弛补偿多池CESTMRI能够在完成明确的放化疗后直接评估新诊断患者的治疗反应。
　　 这项研究包括了12例新诊断的神经胶质瘤患者中评估。在MRS亚组中，由于缺少检查点而将两名患者排除在分析之外。在这些情况下，患者不同意额外的扫描时间或临床时间限制，限制了测量时间。每位患者每6周进行3次MRI检查。首次测量是在治疗前进行的，然后进行CRT疗程6周。在治疗后1周内尽早进行第二次MRI扫描；再过6周后进行第三次MRI检查。
　　 使用临床3TMRI和神经系统评估进行治疗反应评估。这些分别在CRT结束后1个月和3个月进行。根据神经放射学和神经肿瘤学部门根据最新的RANO标准对发现进行了评估和验证。在反应评估期间，将患者分为治疗反应者和无反应者。所有分类都必须通过第二次评估来确认，以说明可能的伪进展。只有对两个连续的临床随访进行评估得出存在PD的结论，才根据更新的RANO标准将该病例定为PD。
　　 治疗前与CLNAWM相比，所有患者在肿瘤和肿瘤周围区域均显示出rNOE信号降低，而与神经胶质瘤类型和治疗后RANO分类无关。但是，在治疗后和在6周的MRI随访中，无反应者和反应者之间的rNOE信号有所不同：对于无反应者和一名假进展的患者，肿瘤区域中的rNOE信号进一步降低，而对于治疗与治疗前相比，它保持稳定，甚至略有增加。在整个研究队列中定量评估信号变化时归一化和绝对rNOE信号均可以明显区分治疗反应者和非反应者紧接在CRT完成之后。在第三次MRI扫描中，两组之间在标准化rNOE信号中未观察到显着差异。在预处理测量中，在rNOE的绝对值上没有观察到反应者与非反应者之间的显着差异。
　　 CLNAWM的H谱图对于所有患者和测量均具有可预期的低Cho比。相比之下，实体瘤区域的H谱图在各个时间点和患者之间变化很大，并且具有较高的Cho比。所有患者在肿瘤区域照射后，NAA，Cr和Cho的信号均降低；但是，对于Lac和Lip，没有观察到明显的信号变化趋势。MRS亚组的定量纵向评估与CRT结束后无反应者稳定或升高的Cho相比，治疗反应者的Cho无明显降低。
　　 在研究表明可以在治疗结束后立即使用7T时的松弛补偿rNOECEST信号评估神经胶质瘤患者对CRT的治疗反应。通过低场rNOE抑制方法产生的酰胺信号无法明显区分治疗后的反应者和无反应者。在较小的子队列中，H‐MRS还可以区分响应者和非响应者，尽管差别不大。这项研究的主要优势是仅使用内源性CEST对比对潜在治疗结果预测指标进行早期非侵入性评估。根据RANO标准，可以在比标准临床评估至少早4周之前区分治疗反应者和非反应者。所施加的CEST效应可能会在形态变化出现之前显示出肿瘤组织的病理生理变化，可以使用常规MRI进行评估。rNOE对比后处理的观察到的信号行为与先前发表的研究一致。可以在CRT结束后立即观察到对标准化为预处理和绝对幅度的信号的明显区别。情况并非如此。反应者和非反应者在6周随访MRI上的绝对rNOE值显着不同。
　　 正在进行的治疗期间反应者和非反应者之间存在显着差异，由于研究设计不同，因此无法根据研究机构的数据进行评估。尽管评估期不同，但观察到的信号演变，治疗反应者中rNOE信号的增加以及无反应者中rNOE信号的进一步下降与上述研究一致。然而，磁场强度和饱和方案，特别是总饱和时间，相差很大，这可能限制了两种对比的可比性。关于酰胺介导的CEST效应，以前已经报道了无应答者信号增强的趋势。在所有后处理检查中，响应者和非响应者之间的统计学差异均不存在。这一发现与研究机构在7T采用dns-APT方法的研究结果相符。dns-APT的治疗前测量可实现对治疗结果的统计学显着预测，这与之前的两项研究一致。后续的MRI检查没有发现APT对比有反应者和无反应者之间有显着差异。这一发现可能由复杂的肿瘤生物学解释，在治疗结束后尚不确定。只能推测观察到的信号变化是由多种生物学因素引起的，包括延迟的治疗反应，水肿组织的体积变化，血管通透性改变和剩余的肿瘤细胞再次开始增殖。
　　 在治疗后早期，观察到反应者和非反应者之间rNOE差异的显着差异的潜在分子机制仍然有待进一步研究。rNOE对比度，就像DNS-APT相反，与蛋白质含量和细胞结构，其可以在不同的应答者和非应答者的治疗之后被改变。但rNOE和APT的作用与神经胶质瘤的治疗反应不同。可能存在其它机制因素影响的对比度，例如组织病理学特征诸如肿瘤等级和分子功能，包括蛋白质的构象pH值或遗传亚型，例如IDH突变状态。更大的研究队列详细的组织学和分子数据的分析将使这一假说的进一步调查。尽管MRS子群相对较小，但从HMRS得出的结果总体上与早期报告非常吻合，例如Cho的测量值与早期研究中评估的值一致。组织中的Cho小于2被认为是无活性的代谢。在所有患者的单独测量之间，Cho变异性较低，表明体素定位的鲁棒性。对于Cho患者之间的较大标准偏差可能是由于不同肿瘤级别导致的，较高Cho对于更高级别的患者。辐射后观察到的肿瘤区域代谢物的信号下降被认为与细胞密度降低有关中标准化的Cho比率的较大下降因此反映出肿瘤细胞密度的显着降低。不管由更新的RANO标准定义的分类如何，通过标准化rNOE获得的结果均与评估患者中HMRS的相应Cho比值有关。这一发现还支持了研究机构基于rNOE的反应分类的假设。
　　 该研究的局限性包括相对较小的队列规模。但是，参与者的数量足以在治疗结束后立即在治疗反应者和非反应者之间显示出rNOE的统计学显着差异。需要更大的患者队列来验证此处提出的发现。rNOE对比能够对治疗反应者和非反应者进行最早的精确分类。7T全身扫描仪的使用限制了其在临床实践中的潜在未来应用。极少数可用的高场单位很可能不在诊所常规使用，这限制了此处介绍的方法的直接适用性。尽管如此，随着成像技术和MR硬件的发展，即使在3T的临床场强下，rNOECEST成像也应能实现。研究中包括的所有患者均被新诊断并接受了确诊CRT治疗，但针对个别患者的略有不同的治疗方案可能会混淆此处介绍的结果。在以后的研究中必须研究不同治疗方案对造影剂机制的影响。此外，进行的CEST成像仅覆盖三个2D切片。在临床环境中，尤其是在考虑诸如放射治疗计划等未来应用时，获取大脑的整个3D体积或至少肿瘤区域是至关重要的要求。
　　 rNOECEST对比可以使接受CRT的神经胶质瘤患者的治疗反应者与无反应者区别开来，时间早于治疗后。在较小的亚人群中，这种区分也通过使用Cho-NAA比值的1HMRS获得。因此，无创CEST生物标志物可以允许早期个性化治疗，从而可以改善患者预后。