第一部份:以動態顯影磁振造影研究良性與病理性脊椎壓迫性骨折病灶血液灌 流之差別
造成人體組織的顯影增強的幾個因素包括(Ross, Delamarter et al., 1989)：1）血管的供應量，2）隔離顯影劑的細胞縫隙空間，以及3）顯影劑離開 血管的路徑。在注射顯影劑後訊號強度的立即陡升，反映出血管內空間有Gd-DTPA 存在，以及細胞外空隙的Gd-DTPA越來越多(Cova, Kang et al., 1991)。此顯影 劑流進流出現象可能會達到一個平衡階段，如果血管內外的隔區之間達到平衡，
這代表著C型時間-訊號強度曲線的停滯期。該 C類型時間-訊號強度曲線主要出 現在大多數的正常脊椎，良性壓縮性骨折，惡性脊椎病變（表3）。因此，C型時 間-訊號強度曲線無助於鑑別良性與惡性脊椎病變。
在先驅研究(pilot study)中，我們在某些情況下進行了較長的顯影增強的觀 測時間（280秒）。在後期的主要觀察到顯影劑從組織逐漸的流出(washout)，此 現象在壓迫性骨折和惡性組兩者都有發現，所以我們決定把重點放在早期階段的 顯影增強以及顯影劑流出的模式。
總共有13個 D型時間-訊號強度曲線（陡急的顯影注入而後早期流出）出現於 71次測量中（表 3），所有的D型時間-訊號強度曲線都被發現於轉移性疾病其有 或無相關的病理性骨折。我們認為早期的顯影劑流出現象是可明確從辨別轉移性 疾病引起的壓縮性骨折，因為沒有 D型時間-訊號強度曲線發生在良性骨折患 者。然而， D型時間-訊號強度曲線只在惡性脊椎病變的三分之一之中（13/38，
34.2％）被發現，故D型時間-訊號強度曲線用以診斷惡性脊椎病變的敏感度還的 不夠高。顯影劑流出的模式先前曾由Van Der Woude等人報告(van der Woude, Bloem et al., 1995)，這種模式是在高細胞密度的惡性骨腫瘤中遇到的，該區 域在組織病理上是高細胞密度伴隨較少細胞間質為其特性。陡急的顯影注入會跟 著快速顯影劑流出，因為這類腫瘤的組織間隙是小的。由Daniel等人(Daniel, Yen et al., 1998)和Kuhl等人(Kuhl, Mielcareck et al., 1999)使用Gd –DTPA
動態顯影磁振造影檢查在乳腺癌的研究也出現了顯影劑早期洗出現象，而其結論 為該顯影劑早期洗出現象是明確可鑑別良性和惡性疾病。
有七個E型時間-訊號強度曲線出現於71次測量中（表 3）。大多數的 E型時 間-訊號強度曲線（6 / 7，85.7％）被發現在良性壓迫骨折案例中（組 I和II）。
骨折癒合過程被任意分為四個階段：癒合組織的增殖，血管化，鈣化，和重組，
這些階段會互相重疊。骨折癒合過程也可以分類為發炎期，修復期，和重塑期。
在骨折處的血管化增加可見於發炎期，聯帶著炎性細胞浸潤，血管擴張，和血漿 滲出。由於炎症反應中的血管通透性增加，E型時間-訊號強度曲線或許可被解釋 成有更多的顯影在發炎期進入了毛細管外的空間而沒有通過靜脈引流的洗出。E 型時間-訊號強度曲線以前也被Konig等人(Konig, Sieper et al., 1990)揭露。
藉著使用快速梯度-回聲的Gd–DTPA 動態顯影的MR脈衝序列，在風濕關節炎的高 血管性類血管翳(pannus)之中顯現第二個上升斜率。該血管翳是一個高度發炎的 滑膜組織其特徵為水腫，炎症細胞浸潤，滑膜襯裡細胞的肥厚，和肉芽組織增生。
我們假設，第二個上升斜率的原因可能是由於增加的顯影在炎症情形中進入到毛 細管外的空間，由實驗結果得知看到E型時間-訊號強度曲線應優先懷疑是良性壓 迫性骨折。然而，由於只有33之六個（18.2％）脊椎壓縮性骨折呈現E型時間-訊號強度曲線， E型時間-訊號強度曲線對診斷良性脊椎壓迫性骨折的敏感度是 低的。
對良性急性壓迫性骨折，轉移性脊椎病變，和病理性壓迫性骨折，峰頂增強 百分比和增強斜率無顯著的差異。這些群組有重疊區域，若只檢查他們的峰頂顯 影增強百分比和斜率時，將導致診斷困難。根據 Erlemann等人(Erlemann, Reiser et al., 1989)和Verstraete等人(Verstraete, De Deene et al., 1994) 的研究，顯影斜率值的重疊也表現在高血管的良性和惡性病變。在骨折癒合的早 期發炎階段，已被報告過在骨折處有20倍於正常骨骼中血管性的增加(Kuhl, Mielcareck et al., 1999)。因此，高峰顯影頂增強百分比和增強斜率在急性良 性壓縮性骨折中可被觀察到。當回顧急性良性壓縮骨折患者的傳統磁振造影影
像，最近的塌陷脊椎體在T2-加權的影像均呈顯著的骨髓水腫，且可從顯影後的 磁振造影影像觀察得充血的跡象，在骨折癒合過程中血管化的增殖會持續約 3-10週。在我們的研究，急性壓迫性骨折的峰頂增強百分比和增強斜率均顯著高 於慢性壓迫性骨折群組，相當吻合骨折癒合過程。傳統磁振造影的幾種表現形式 已被提議是有用於輔助分辨出良性和惡性脊椎骨折。對病理性骨折常見的發現 是：全骨髓置換，椎旁軟組織病灶，椎弓根(pedicle)的病灶，範圍不明確的異 常擴張性病變，強大的不均勻或不規則結節型軟組織浸潤。然而，在一些病例可 能會遇到診斷困難。動態顯影磁振造影研究對模棱兩可的病例可能提供更多的資 訊。
結論: 若於動態顯影磁振造影觀察到低顯影增強百分比和淺的斜率則較建議 可能為良性脊椎病變。 E型時間-訊號強度曲線（在陡急顯影劑注入後具有第二 個較緩的上升斜率）極可能發生在良性壓迫性骨折。D型時間-訊號強度曲線（具 早期顯影劑流出現象）極可能發生在有或無相關病理性骨折的脊椎轉移性疾病。
動態顯影磁振造影提供了有用的資訊以分辨良性和惡性脊椎壓迫性骨折病變。
第二部份:以葉酸接受體動態顯影磁振造影標靶影像偵測具有葉酸接受體之腫 瘤
葉酸接受體是一種 glycosylphosphatidylinositol-anchored membrane protein，普遍出現在大多數的卵巢癌，以及人類多種的癌症 (Campbell, Jones et al., 1991; Hurwitz, Fehrenbacher et al., 2004; Iwakiri, Sonobe et al., 2008; M. Wu, Gunning et al., 1999; X. Wu, Jeong et al.)。葉酸接受體很 少顯現在正常組織，同時葉酸接受體與葉酸結合物有很高的親和力 (Leamon &
Low, 2001)。因此，在最近幾年醫學界努力研究葉酸受體的標靶給藥(drug delivery)，利用這方法應可是提高具有葉酸接受體腫瘤的治療效果(Leamon &
Low, 2001; Leamon & Reddy, 2004; Wang & Low, 1998)。因此，我們若能夠發 展一種非侵入性標靶顯影劑，以影像學方式確定欲治療的腫瘤是否具有葉酸受
體，將能幫助臨床決定下一步的藥物治療方針。我們的研究顯示，利用葉酸接 受體動態顯影磁振造影標靶影像所獲得的的30分鐘顯影劑洗出百分比在活體身 上以影像學方式來分辨具有葉酸接受體的腫瘤是可行的，同時運用動態顯影磁 振造影於磁振造影分子影像是一種新導入的方法，查詢文獻我們是將動態顯影 磁振造影運用於標靶分子影像的第一個研究團隊。
我們的研究結果顯示，與葉酸結合的高分子可被葉酸接受體陽性細胞吸附，
而該種吸附可被游離葉酸或經葉酸接受體 siRNA處理的KB細胞而被抑制。在動態 顯影磁振造影影像中，相比於不表現葉酸接受體的腫瘤，具有葉酸接受體的腫瘤 顯示出延遲的顯影劑洗出現象，而且這種葉酸接受體標靶顯影劑的特異性在游離 葉酸競爭研究中被證實。我們的數據指出，PEG-G3-(Gd-DTPA)11-(folate)5在分 辨葉酸接受體陽性腫瘤上有顯著的優勢。如果我們用17％作為臨界點，葉酸受體 陽性腫瘤的診斷靈敏度為94.4％，特異性為 93.8％。
為了獲得各個腫瘤之間不帶偏差的血液灌流參數比較，我們測量了各個腫瘤的 整個橫切面面積。然而，在我們的觀察中，在異體移植腫瘤的周圍區域其血管密 度高於腫瘤中心區域。觀察顯影後磁振造影圖像，KB 和 HT-1080 腫瘤兩者都有 明顯的周圍的顯影增強現象（圖 25 a，b）。如果我們對 KB 腫瘤的周圍增強區域 採用較小的 ROI，其中有些在注射顯影劑後 30 分鐘甚至顯現出一個漸進的顯影 劑注入現象（圖 25 e，f）。這種現象可由病灶的血管通透性增加所解釋，使標 靶顯影劑洩漏到組織間隙中，並逐漸被表現葉酸接受體的 KB 細胞吸附了。我們 雖然也觀察到 HT-1080 腫瘤的周圍顯影增強現象，但其時間-訊號強度曲線仍呈 現陡急的顯影劑流出現象（圖 25 b）。
在病灶中的磁振造影顯影劑之偵測相較於核子醫學放射性核種顯影劑較不敏 感(Glunde & Bhujwalla, 2008)。由於傳統磁振造影顯影劑為小分子的因素，臨 床使用的 Gd–DTPA 會迅速通過腎臟排泄，造成組織內的钆濃度快速下降並限制 其在接受體標靶影像的臨床應用(Brasch, 1991)。結合葉酸的高分子，帶有較高 數量的钆離子，具有幾個優勢。首先，由於其具備較大的分子量，使它可以在血
流中停留更長的時間，致使有更多機會被具有接受體的腫瘤所接納。其次，它的 每個分子含有更多的分子探針。第三，它可以藉由在一個分子上帶著若干钆螯合 物而增加其 T1 弛豫。我們的樹枝狀分子有 16 個羥基功能組，其帶著平均十一個 Gd - DTPA 單元以作為磁振造影信號放大依據。傳統磁振造影顯影劑 Gd-DTPA r1 為 2.9(mM.S)-1，而我們的葉酸接受體標靶顯影劑(含 11 個 Gd-DTPA)的 r1 為 52.8(mM.S)-1，為 Gd-DTPA 的 18 倍。我們的研究結果證實了以樹枝狀分子載體接 合多個钆螯合物在 T1 弛豫性的增益效果，顯示此策略可適用於磁振造影標靶影 像，以達到磁振造影訊號放大的目的。
在先驅研究中，我們嘗試著利用傳統方法在顯影注射劑之後於不同時間點（30 分鐘，1 小時，2 小時，4 小時，8 小時，12 小時，24 小時，...）去比較葉酸接 受體陽性和葉酸接受體陰性的腫瘤訊號增強率，就如其他作者在以往對接受體標
在先驅研究中，我們嘗試著利用傳統方法在顯影注射劑之後於不同時間點（30 分鐘，1 小時，2 小時，4 小時，8 小時，12 小時，24 小時，...）去比較葉酸接 受體陽性和葉酸接受體陰性的腫瘤訊號增強率，就如其他作者在以往對接受體標