癌症治疗中,利用纳米科技将热专属性传递至肿瘤组织,具有非常大的发展潜力。光热疗法(PTT),因其选择性肿瘤消除而不损伤正常组织的特点而被广泛研究,一些纳米药物亦进入了临床试验。然而,不同类型的肿瘤或同一肿瘤的不同阶段对同一纳米颗粒(NPs)介导的PTT反应有很大差异,从而导致完全不同的治疗结果。在PTT中,纳米材料的增强透过与滞留(EPR)效应很大程度上决定了纳米材料的肿瘤内蓄积和肿瘤的光热反应性,而肿瘤自身微血管特征与EPR之间又密切相关,肿瘤局部血流量、血流灌注大小及肿瘤血管渗透性都会影响EPR作用。因此研究肿瘤自身微血管特征与纳米颗粒EPR效应的相互关系和相对应的肿瘤光热反应性,以及研究调控肿瘤微血管特征是否能够改变纳米材料EPR效应,将更有利于指导纳米药物选择和制定不同的治疗方案,进一步推进纳米医药的临床转化。影像技术发展促进了纳米材料体内递送、分布、代谢的无创监控,并可对光热治疗肿瘤结果进行精确和全面的评估,极大地拓宽了光热治疗的应用。因此,我们旨在联合非侵袭性的磁共振/光声双模态成像手段,研究肿瘤血管渗透性与纳米颗粒EPR效应的相互关系和相对应的肿瘤光热反应性。我们首先构建不同的肿瘤模型,通过DCE-MRI方法,评估肿瘤血管渗透性高低。之后,采用光声成像观察不同时间WS2-PEG在肿瘤内的蓄积情况。待其肿瘤蓄积量达到最大,采用808nm激光对肿瘤组织进行光照。光照过程中,通过质子共振频谱(RPF)磁共振温度成像方法获得肿瘤组织内部温度实时变化。光热治疗后,采用T2W-MRI和DW-MRI方法监测PTT疗效。结果表明WS2-PEG在高血管渗透性肿瘤(HPT)内蓄积要多于在低血管渗透性肿瘤(LPT);同样光照条件下,HPT所能达到温度高于LPT;PTT疗效方面,HPT优于LPT。总之,我们建立了非侵袭性评价肿瘤血管渗透性与纳米材料EPR效应及相应的光热治疗疗效监控新体系。MRI和PAI联合,可用于肿瘤微血管特征评估及光热治疗反应性监测研究,有望指导PTT未来临床转化。