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第一部分新型PET乏氧显像剂18F-HX4的制备及临床应用安全性评价目的：评价新型PET乏氧显像剂18F-HX4的标记方法,并观察其临床应用安全性。材料与方法：本研究方案经复旦大学附属华山医院伦理委员会批准,检查前均征得患者知情同意,并签署知情同意书。以新型硝基咪唑类化合物标记前体HX4(4-((2-硝基-1H-咪唑基)甲基-1H-1,2,3-三唑-3-(2-硝基苯磺酰氧基)丙醇乙酯)为原料,通过18F离子亲核取代反应标记,最终产物18F-HX4用标准品19F-HX4在HPLC下对照确认,记录标记次数及每次的标记率和产率。2009年6月至2010年1月16例肿瘤患者入组本研究。所有患者行18F-HX4 PET／CT显像,分别于18F-HX4注射后90min及120min进行图像采集,观察18F-HX4的临床应用安全性及图像质量。结果：共进行18F-HX4标记15次,标记时间约为55min,平均产率为25±5%(EOS)；质量控制结果均在正常范围内。16例患者注射18F-HX4后均未出现任何不良反应。显像清晰,18F-HX4能选择性地浓聚于肿瘤组织内。结论：18F-HX4标记方法可靠、方便,HX4临床应用安全,显像清晰,并能选择性地在肿瘤内浓聚,为进一步临床研究打下了坚实的基础。第二部分新型PET乏氧显像剂18F-HX4的肿瘤乏氧显像评价目的：对比新型PET乏氧显像剂18F-HX4与传统PET乏氧显像剂18F-FMISO在恶性肿瘤患者的PET／CT显像,并与内源性乏氧标志物CA IX的表达水平进行相关性分析,评价18F-HX4作为PET乏氧显像剂的乏氧检测能力。材料与方法：2009年6月至2010年1月16例行18F-HX4 PET／CT乏氧显像的患者入组本研究。所有患者于18F-HX4PET／CT显像第二天行18F-FMISO PET／CT显像。其中10例择日行手术,手术切除肿瘤送病理科作CA IX免疫组化染色和表达分析。比较18F-HX4及18F-FMISO显像SUVmax与T／M值,并分别与CA IX表达水平进行相关性分析。结果：18F-HX4与18F-FMISO显像均表现为9例(11个病灶)显像阳性,7例(9个病灶)显像阴性。11个阳性病灶18F-HX490min及120min显像的SUVmax及T／M值分别为1.31±0.33、1.56±0.42(90min)、1.29士0.37、1.67±0.32(120min)。18F-FMISO 120min显像的SUVmax及T／M值分别为1.73±0.41、2.00±0.65。CA IX免疫组化染色分析,10位患者的11个标本中总阳性表达率为81.8%,表达(-)(+)(++)(+++)者分别为2、3、3、3例。比较18F-HX490min显像与120min显像,SUVmax、T／M值间的差异均无统计学意义(t=0.762,p=0.466；t=-1.771,p=0.110)。18F-FMISO显像的SUVmax及T／M值均高于18F-HX4。18F-HX4显像SUVmax与CA IX表达水平高度相关,18F-FMISO显像的SUVmax与CA IX表达水平中度相关,两者的T／M值均与CA IX表达水平无显著相关性。结论：18F-HX490min显像与120min显像无显著差异,18F-FMISO显像SUVmax及T／M值高于18F-HX4,但18F-HX4显像与CA IX表达水平关系更密切,18F-HX4可作为PET乏氧显像剂应用于肿瘤乏氧显像,比18F-FMISO更真实反应肿瘤乏氧情况。第三部分18F-FDG与肿瘤乏氧检测目的：分析18F-FDG显像与乏氧显像及CA IX表达水平的相关性,探讨18F-FDG显像与乏氧显像及肿瘤乏氧的关系,评价18F-HX4的临床应用价值。材料与方法：2009年6月至2010年1月12例行18F-HX4及18F-FMISO PET／CT乏氧显像的患者于第三天行18F-FDG PET／CT显像。其中7例患者,显像后择日行手术。分析18F-FDG显像SUVmax与18F-HX4、18F-FMISO显像SUVmax、T／M值的相关性及其与CA IX表达水平的相关性。结果：18F-FDG显像,12例患者的16个病灶均表现为阳性,SUVmax平均值为11.74±5.71。18F-FDG显像SUVmax与18F-HX4、18F-FMISO显像的SUVmax、T／M值以及CA IX表达水平无明显相关性。结论:18F-FDG PET显像不能特异性反映肿瘤乏氧情况,与18F-HX4联合应用,能够提供更完整的肿瘤信息。