Contrast-enhanced MRI (CE-MRI) is one of the most promising functional magnetic resonance imaging techniques to acquire enhanced anatomical structure and/or information regarding hemodynamics and metabolism. Some established CE-MRI techniques include magnetic resonance angiography, dynamic contrast enhanced (DCE) MRI, and dynamic susceptibility contrast (DSC) MRI. In all of these techniques, contrast agent is required to be inert and have low retention in the body, while the sequence itself has to be fast enough to observe the first pass of the tracer bolus. Emerging research trend in theragnostic agent has opened up the possibility of cancer-treating drug to exhibit property of contrast enhancement as well. In this study, we explore the possibility of this theragnostic agent as contrast agent for T1-weighted dynamic MRI scan. Further, we proposed a three-compartment model to derive the contrast agent’s kinetic properties. The contrast agent movement was monitored through signal enhancement curve, while the contrast agent concentration were calculated to confirm the injection and circulation. The proposed model predicted contrast agent concentration in tumor area reliably with correlation of 0.6. The proposed model has demonstrated its ability to model the circulation of contrast agent in A549 tumor-bearing mice which can be used to characterize tumor metabolism activity and/or drug uptake patterns. This is the first time a therapeutic agent circulation is modeled from MRI signal using a three compartment model, which is able to explain kinetics of contrast agent that is reactive and have a high retention in vivo.
Contrast-enhanced MRI (CE-MRI)는 향상된 해부학 적 구조 및 / 또는 혈역학 및 대사에 관한 정보를 얻는 가장 유망한 기능성 자기 공명 영상 기술 중 하나입니다. 몇몇 확립 된 CE-MRI 기술은 자기 공명 혈관 조영술, 동적 조영 강화 (DCE) MRI 및 동적 감수성 대조 (DSC) MRI를 포함한다. 이러한 모든 기술에서, 조영제는 몸에 불활성이고 몸에 머무름이 적어야하지만, 서열 자체는 추적자 볼 루스의 첫 번째 통과를 관찰하기에 충분히 빨라야합니다. 테라 노 스틱 제의 새로운 연구 경향은 암 치료 약물이 조영 증진 특성을 나타낼 가능성을 열어 주었다. 이 연구에서 우리는 T1 가중 동적 MRI 스캔에 대 한 대비 에이전트 로이 theragnostic 에이전트의 가능성을 탐구. 또한 조영제의 운동 특성을 도출하기 위해 3 구획 모델을 제안했습니다. 조영제 이동은 신호 향상 곡선을 통해 모니터링되었으며, 조영제 농도는 주입 및 순환을 확인하기 위해 계산되었습니다. 제안 된 모델은 0.6의 상관 관계로 종양 영역에서 조영제 농도를 확실하게 예측했습니다. 제안 된 모델은 종양 대사 활성 및 / 또는 약물 흡수 패턴을 특성화하는데 사용될 수있는 A549 종양 보유 마우스에서 조영제의 순환을 모델링하는 능력을 입증 하였다. 치료제 순환이 3 개의 구획 모델을 사용하여 MRI 신호에서 모델링 된 것은 이번이 처음이며, 이는 생체 내에서 반응성이 높고 머무름이 높은 조영제의 동역학을 설명 할 수 있습니다.
