引用本文:中国抗癌协会脑胶质瘤专业委员会,中国医师协会脑胶质瘤专业委员会,中国抗癌协会神经肿瘤专业委员会,等. 一体化PET/MR显像在脑胶质瘤诊疗及术后评估中应用的专家共识[J]. 中华神经医学杂志, 2025, 24(8): 757-766. DOI: 10.3760/cma.j.cn115354-20250603-00319.
通信作者:牟永告,中山大学肿瘤防治中心神经外科,广州 510080,Email:mouyg@sysucc.org.cn;尤永平,南京医科大学第一附属医院神经外科,南京 210029,Email:yypl9@njmu.edu.cn;卢洁,首都医科大学宣武医院放射与核医学科,北京 100053,Email:imaginglu@hotmail.com
【摘要】脑胶质瘤是常见的颅内原发恶性肿瘤之一,具有显著的异质性和侵袭性。一体化PET/MR显像融合了代谢及结构信息,在胶质瘤的诊断与鉴别诊断、手术计划制定、术后评估等方面具有重要的应用价值。本共识围绕一体化PET/MR显像在胶质瘤管理中的关键应用节点,系统梳理了常用PET示踪剂[18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)、18F-氟乙基酪氨酸(18F-FET)、11C-甲基蛋氨酸(11C-MET)、18F-二羟基苯丙氨酸(18F-DOPA)]的特点,明确了肿瘤靶本底比值(TBR)、标准摄取值(SUV)、达峰时间(TTP)等参数的参考阈值,围绕一体化PET/MR示踪剂选择、扫描参数/时机、代谢边界识别、假性进展判读及放疗靶区勾画等临床场景提出了若干推荐意见,旨在为一体化PET/MR在胶质瘤规范化诊疗中的推广提供依据和指导。

前言
胶质瘤是常见的颅内原发恶性肿瘤之一,其中恶性程度最高的胶质母细胞瘤占恶性中枢神经系统肿瘤的48.6%[1-3]。尽管MR显像是胶质瘤诊断与术前评估的主要影像学手段,但其结构成像特性限制了对肿瘤代谢活性和微环境状态的反映,在鉴别炎症与肿瘤、判断复发与假性进展,以及早期评估治疗反应等方面存在一定局限。PET可通过示踪剂动态反映肿瘤的代谢活动,提供MR显像无法获得的分子功能信息。特别是氨基酸类示踪剂,如18F-氟乙基酪氨酸(18F-fluoroethyl-L-tyrosine,18F-FET)、11C-甲基蛋氨酸(11C-methionine,11C-MET)等,在非强化病灶的代谢评估、复发与放射性改变的鉴别以及治疗反应监测中表现出优于MR显像的效能,显著提升了复杂临床情境下的影像判读能力[4-5]。多项国内外权威指南与共识,包括《中国抗癌协会脑胶质瘤整合诊治指南(精简版)》[6]、《NCCN肿瘤临床实践指南:中枢神经系统肿瘤》[7]、《RANO 2.0:成人高级别和低级别胶质瘤的神经肿瘤疗效评估标准更新版》[8]均将PET列入胶质瘤诊疗的重要辅助工具中,进一步肯定了其临床价值。一体化PET/MR技术将MR与PET相结合,能够在同一时空下同步采集多模态影像数据,实现解剖与代谢信息的高度融合。这种协同成像方式有助于提高对肿瘤边界、异质性和治疗反应的识别精度,为手术规划和疗效评估提供更全面的依据[9]。在欧洲和北美等国家和地区,一体化PET/MR已逐步应用于神经肿瘤的术前定位、术后残余评估及治疗反应监测等环节,尤其在高水平医疗机构和研究中心中,作为代谢成像与结构MR显像融合评估的重要手段被广泛探索和验证[10]。然而,目前我国一体化PET/MR仍处于起步阶段,相关临床应用缺乏统一技术规范与循证标准,临床实践中在示踪剂选择、成像时机与图像解读方面存在较大差异。基于此背景,本共识围绕一体化PET/MR在胶质瘤诊疗中的适应证、关键参数与实施要点提出若干推荐意见,以期规范其临床应用路径,助力临床诊疗能力提升。

一、共识制订过程与方法学
本共识由中国医师协会脑胶质瘤专业委员会、中国抗癌协会脑胶质瘤专业委员会、中国抗癌协会神经肿瘤专业委员会及北京医学会放射学分会发起,共组织43位来自神经外科、核医学科、放射治疗科等相关领域的专家参与,依据《中国制订/修订临床诊疗指南的指导原则(2022年版)》[11],并结合国内外最新证据与实践经验,于2024年8月形成共识草案,经过3轮线上/线下研讨及投票(不记名投票方式,2/3以上专家同意方纳入共识推荐意见),于2025年5月形成共识终稿。
共识制定过程中,检索的中英文数据库包括PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane Library、知网、万方数据知识服务平台和维普数据库。英文检索词包括“glioma”、“PET/MR”、“amino acid tracer”、“FET”、“F-DOPA”、“MET”、“FDG”、“pseudoprogression”、“tumor delineation”等;中文检索词包括“胶质瘤”、“PET/MR”、“氨基酸示踪剂”、“FET”、“F-DOPA”、“MET”、“FDG”、“假性进展”、“肿瘤边界”等。纳入文献类型包括原创研究、系统评价、Meta分析、专家共识/指南等,研究对象为胶质瘤患者;排除缺乏同行评议的会议摘要或评论类文章,以及仅涉及影像设备性能或方法学改进的文章。检索时限为2015年1月至2024年2月。
本共识使用2009版牛津大学循证医学中心(Oxford Centre for Evidence-based Medicine,OCEBM)的证据分级与推荐强度标准对证据质量和推荐强度进行分级(表1)。


二、一体化PET/MR用于脑胶质瘤诊疗时的常用示踪剂
1.葡萄糖示踪剂:18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)是一种葡萄糖类似物。基于肿瘤细胞对葡萄糖摄取与利用增加的特性,18F-FDG可通过反映细胞内葡萄糖代谢活性,间接评估肿瘤的能量需求和增殖潜能。18F-FDG是目前使用最广泛的PET示踪剂,在高级别胶质瘤的代谢活性评估中具有临床应用价值,但其诊断效能受到大脑皮质的高生理性摄取现象影响。研究表明,其鉴别胶质瘤复发的敏感度仅为79%,特异度70%;且在低级别胶质瘤中的检出率不足30%[12]。
2.氨基酸示踪剂:氨基酸PET示踪剂,如18F-FET、11C-MET、18F-二羟基苯丙氨酸(18F-fluoro-L-dihydroxyphenylalanine,18F-DOPA),可通过反映肿瘤细胞对氨基酸摄取与转运的高度依赖性,间接评估其增殖活性和代谢状态。
18F-FET是一种人工合成的酪氨酸类似物,主要通过L型氨基酸转运体(LAT)系统进入肿瘤细胞,不被进一步代谢,能准确反映氨基酸转运活性。最新研究显示其对于复发与治疗后非肿瘤性改变的区分具较高诊断性能,整体灵敏度约为84%,特异度约为86%[13]。FET在鉴别放射性坏死与肿瘤进展方面表现优异[受试者工作特征曲线下面积(AUC)=0.91],尤其适用于MR显像强化不明确的病灶[14-15]。
11C-MET是放射标记的天然甲硫氨酸,通过LAT1和LAT2转运系统进入肿瘤细胞,并参与蛋白质合成过程,反映肿瘤增殖和代谢活性。11C-MET对快速增殖肿瘤敏感(灵敏度88%),但其半衰期仅20 min,这使得储存和运输极为不便,只能在少数配备现场回旋加速器的医疗机构中使用,制约了其广泛应用[16]。
18F-DOPA是儿茶酚胺前体L-DOPA的放射性标记物,通过LAT系统进入肿瘤细胞,可被脱羧酶代谢参与多巴胺合成,反映神经源性肿瘤或高密度氨基酸代谢活动。18F-DOPA在复发性胶质瘤检测中表现突出,但需注意基底节生理性摄取可能导致的假阳性,建议结合MRI解剖定位,采用肿瘤与纹状体比率(TSR)矫正基底节生理性摄取的干扰[17-19]。
总之,氨基酸示踪剂的肿瘤特异性高,受脑皮层代谢干扰小,在胶质瘤的诊断方面明显优于18F-FDG[20]。
推荐意见1:推荐优先使用氨基酸类PET示踪剂(优先顺序依次为18F-FET、18F-DOPA、11C-MET)进行脑胶质瘤代谢评估,特别适用于MRI表现不典型、治疗后评估或复发鉴别(B级推荐,IIb级证据)。
推荐意见2:18F-FDG可用于高级别胶质瘤代谢活性评估,但在低级别胶质瘤或疑似复发病例中应谨慎使用18F-FDG,并应结合结构成像综合判断(C级推荐,III级证据)。

三、一体化PET/MR应用于胶质瘤诊疗的实施方式
1.一体化PET/MR的扫描参数:一体化PET/MR扫描参数同MR及PET单独扫描时所使用参数,优势在于可同步获取代谢数据、结构与功能影像资料,实现多参数在空间上的精确配准。其中,MRI常用序列包括T1加权、T2加权、液体衰减反转恢复序列(FLAIR)、T1增强、磁共振波谱成像(MRS)、弥散加权成像(DWI)及表观弥散系数(ADC)。此外,灌注加权成像(PWI)与动脉自旋标记(ASL)可提供脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)和达峰时间(TTP)等参数,用于评估肿瘤血供与微循环状态。PET扫描方式包括静态扫描、延迟扫描和动态扫描,常用参数包括最大标准摄取值(SUVmax)、平均标准摄取值(SUVmean)、最大靶本底比值(TBRmax)及平均靶本底比值(TBRmean)。PET显像以静态扫描为主,部分特殊情况下(如判断假性进展)可采用动态或延迟扫描等个性化策略,以增强诊断敏感性,但并不涉及成像参数的系统性差异。
2. PET/MR扫描的时机:对于生长迅速的恶性颅内肿瘤,建议在术前1周内进行PET/MR扫描[20]。术后功能代谢评估建议在术后2~4周实施,此时血脑屏障修复完成,手术相关炎症造成的干扰一般降至基线水平。放疗后的初次MRI(平扫+增强)应作为基线影像资料,此时可同步结合PET/MR提高对肿瘤生物学边界的识别准确性[8,21]。术后或放疗后约3个月后,若影像学表现出现新发强化病灶或原病灶进展,但临床症状无明显恶化,常需考虑假性进展的可能,此时PET/MR可作为多模态评估的关键工具。推荐采用双时相(间隔4~8周)或多时相动态随访策略进行治疗反应评估,通过动态观察病灶代谢特征的演变,辅助区分假性进展与复发。研究表明,假性进展通常表现为代谢稳定或下降,而真实复发往往代谢持续升高、摄取区域扩大,结合MR灌注与ADC值可进一步提高鉴别能力[22]。
3.扫描前后的注意事项:在进行18F-FDG PET/MR扫描前,患者需空腹至少4 h,并控制血糖水平:空腹血糖水平为4~7 mmol/L,最高应低于11.1 mmol/L;提前一天禁酒、禁剧烈运动,以确保检查结果的准确性;必要时可使用镇静剂。注射示踪剂后需确保患者在静态显像前进行适当的静止休息,休息时长一般为60 min。氨基酸类PET/MR扫描则无需空腹。
推荐意见3:术前1周内进行PET/MR扫描评估肿瘤代谢、勾画肿瘤边界,术后功能代谢评估宜在2~4周内完成,治疗反应评估应在≥3个月后通过双时相或多时相动态监测完成(B级推荐,IIb级证据)。

四、一体化PET/MR图像判读
1.图像判读的关键点:(1)需区别正常脑组织对示踪剂的生理性摄取和肿瘤对示踪剂的摄取。这是PET判读中的难点,尤其是在使用18F-FDG作为示踪剂时更为突出。此外,脑血管炎症或灌注增加可能导致局部非特异性的示踪剂高摄取。如使用18F-FET进行扫描,一般认为TBR值<1.6则为正常脑组织[23]。(2)注意肿瘤异质性的多维内涵及多模态影像的综合应用。胶质瘤的异质性不仅体现在病理分级和坏死/浸润区的代谢差异,还包括分子特征[如异柠檬酸脱氢酶(IDH)突变状态、1p/19q共缺失、O⁶-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)甲基化等]和微环境差异。由于低级别胶质瘤葡萄糖代谢水平较低,18F-FDG PET常呈假阴性;而高级别胶质瘤虽然总体18F-FDG摄取增高,但坏死区和囊变区对18F-FDG不摄取,易导致病灶范围的误判。相比之下,18F-FET和11C-MET通过LAT转运系统进入增殖活跃的肿瘤细胞,同样不聚集于坏死区(但可以精准标记代谢活跃的癌细胞,包括18F-FDG可能漏判的、围绕坏死区的活跃细胞),因此能更准确地勾勒出代谢活跃区边界。
2.鉴别诊断:胶质瘤的诊断和鉴别诊断,以及治疗后肿瘤的进展与放射性反应的鉴别是临床工作中经常要解决的问题。具体的PET/MR判读参数可参考表2。在肿瘤分级方面,多项研究表明,基于氨基酸PET的定量参数(如TBRmean、TBRmax)可辅助判断胶质瘤的恶性程度。通常,TBRmean>2.0或TBRmax>2.5的病灶更可能为高级别胶质瘤,而低于该值则提示低级别胶质瘤(WHO 2级)可能性较高,但应结合MRI表现、病理结果及临床资料综合判断。

3. PET代谢假阳性和假阴性结果的甄别:糖皮质激素的使用可能抑制肿瘤的代谢活性,导致假阴性结果;而脑卒中、肉芽肿性病变或炎性脱髓鞘病变等非肿瘤性病灶,可能因其高代谢表现造成假阳性判读。此外,治疗后放射性标记物可能非特异性地进入脑组织,从而影响影像解读。PET检查中可能出现假阳性的情况汇总于表3。

推荐意见4:PET/MR图像判读应重视正常脑组织与病灶间摄取差异的识别,特别是在18F-FDG图像中,应结合解剖位置、摄取对称性、边界特征及与MRI结构异常的一致性进行综合判断,避免将正常生理摄取或炎性改变误判为肿瘤(B级推荐,IIb级证据)。
推荐意见5:PET/MR可提高对肿瘤进展与治疗反应的判读准确性,建议使用TBR、TTP、TSR等定量参数,并参考推荐临界值(A级推荐,Ia~III级证据)。

五、一体化PET/MR与手术计划和放疗计划的制定
通过PET/MR一体化技术,可以在MRI结构图像和功能成像的基础上结合代谢信息,更加准确地了解肿瘤的真实边界,实现精准的个体化手术切除[65-67]。PET/MR勾画的代谢活跃区域往往超出增强MRI所界定的范围,尤其在高级别胶质瘤中更为常见,这有助于发现MRI漏诊区域,并指导手术人员勾画更加彻底的切除范围。术后若进行氨基酸类示踪剂扫描显示生物肿瘤体积(BTV)残留不足1 cm3,即可认为达到代谢意义上的完全切除。代谢边界完全切除的高级别胶质瘤患者总生存期显著优于代谢残留者[68]。
在放射治疗方案设计中,18F-FET PET可用于标记代谢活跃的高风险区域,使放疗剂量向这些区域倾斜,提升局部控制率。同时,相对于MRI,PET/MR在不同中心之间具有更高的靶区一致性和可重复性,便于制定和执行标准化放疗流程[70]。
推荐意见6:建议术前通过PET/MR协助勾画肿瘤边界及设计放疗靶区,结合代谢-结构-功能多模态参数优化个体化治疗方案(B级推荐,IIb证据)。

六、一体化PET/MR在术后评估中的应用
1.术后肿瘤残余评估:术后进行PET/MR检查时,一般认为18F-FET的TBRmax值<1.7时,提示代谢活性边界已得到切除。18F-FET的TBRmax值<2.5则提示高级别胶质瘤代谢边界的切除[20]。因此,对于异质性显著的高级别胶质瘤,术后若18F-FET的TBRmax降至1.7以下,通常可视为已达到代谢边界的切除标准。进行11C-MET PET/MR联合评估时,一般采用TBR作为切除范围判定依据,其中TBRmax值<1.3提示胶质瘤代谢边界完全切除[69]。
2.在鉴别胶质瘤假性进展和复发中的应用:胶质瘤的术后治疗方式包括放疗、靶向治疗和免疫治疗等,这些治疗手段虽在延长生存方面具有显著作用,但也可能诱发影像学上的假性进展、延迟反应或其他非特异性改变,从而干扰治疗反应的准确判读。放疗后,由于局部组织损伤与继发性炎症反应,可在MRI上表现为病灶短暂性增强扩大,20%~30%的患者会出现这类变化,与肿瘤进展影像学表现高度重叠。靶向治疗,尤其是贝伐单抗的抗血管生成作用,可通过快速修复血脑屏障,显著降低病灶强化程度,导致“伪缓解”或“假阴性”现象,使常规增强MRI低估病情。免疫治疗则因诱导免疫细胞浸润和炎性微环境重塑,常在治疗早期出现新发或扩大强化灶,呈现“假性进展”或“延迟反应”。RANO 2.0标准已针对这一挑战进行框架性修订以优化应对策略。
PET在鉴别胶质瘤假性进展和复发方面具有显著优势。假性进展通常是肿瘤治疗后的非肿瘤性反应,常表现为较低的代谢活性,18F-FDG能够通过追踪肿瘤细胞的代谢状态,精准区分肿瘤复发与假性进展[70]。11C-MET和18F-FET均通过LAT1进入肿瘤细胞,转运效率与血脑屏障状态关系不大,因此在血脑屏障未破坏的低级别复发肿瘤中,仍能表现出较高摄取。相比之下,放射性坏死因无增殖性肿瘤细胞而缺乏LAT1表达,呈现低摄取,从而使这两类示踪剂在鉴别复发与治疗相关改变方面具有优势[71]。18F-DOPA作为多巴胺转运体示踪剂,在肿瘤复发时,多巴胺脱羧酶活性上调导致18F-DOPA滞留增加;而假性进展病灶因缺乏功能性神经元,其SUVmax通常下降[72-73]。
推荐意见7:术后肿瘤残余评估推荐采用18F-FET或11C-MET PET/MR扫描。低级别胶质瘤以TBRmax<1.7、高级别以TBRmax<2.5判断为代谢边界切除;11C-MET TBR<1.3提示代谢边界完全切除(B级推荐,IIb证据)。
推荐意见8:对于放疗、免疫治疗或靶向治疗后的疗效评估,建议使用PET/MR判别肿瘤复发与假性进展,并结合RANO 2.0标准提高诊断准确性(A级推荐,Ib证据)。

七、人工智能辅助胶质瘤图像判读与诊疗
人工智能在胶质瘤影像学中展现出卓越潜力,尤其是在自动分割、识别和多模态图像融合方面。卷积神经网络(CNN)结构已被广泛用于MRI与PET图像的自动分割与病灶识别,其中以U-Net为代表的模型对医学图像中小体积区域分割能力突出,成为脑肿瘤自动分割中常用的基础架构之一[74]。此外,已有诸如MultiCubeNet的人工智能模型可同步预测IDH突变、1p/19q共缺失与MGMT甲基化等关键分子特征,同时结合影像组学指标估算患者预后风险,辅助实现术前的非侵入性分子诊断与生存评估[75-76]。未来,随着多中心数据整合与模型优化的推进,AI有望实现实时分析与临床决策支持,推动胶质瘤诊疗智能化发展。
推荐意见9:建议发展基于深度学习的人工智能辅助图像分析技术,用于病灶自动分割、分子分型预测、多模态数据融合,辅助制定个体化诊疗决策(C级推荐,IV级证据)。

八、总结
一体化PET/MR作为多模态成像技术的代表,为脑胶质瘤的诊断、治疗决策与术后评估提供了基于结构、功能与代谢信息的综合支持,具有较高的临床应用潜力。尽管目前在我国临床实践中尚未实现广泛应用,但其在肿瘤边界识别、复发与假性进展鉴别、术后残余判定以及放疗靶区勾画等关键环节已显示出独特优势。本共识系统梳理了PET/MR的关键应用场景、推荐参数与图像判读要点,旨在为临床实践提供可操作、可参考的技术指引。未来仍需借助多中心前瞻性研究、标准化影像流程及循证数据积累,进一步提升PET/MR应用的证据等级,推动其在胶质瘤管理中的规范化使用。
本共识制定专家组名单
执笔:汤劼(首都医科大学宣武医院神经外科)、杨学军(清华大学附属北京清华长庚医院神经外科)、程也(首都医科大学宣武医院神经外科)、崔碧霄(首都医科大学宣武医院放射与核医学科)、王樑(空军军医大学唐都医院神经外科)
专家委员会成员(按姓氏拼音排序):陈航(河南省人民医院神经外科)、陈旭(华中科技大学同济医学院附属同济医院神经外科)、程也(首都医科大学宣武医院神经外科)、崔碧霄(首都医科大学宣武医院放射与核医学科)、董军(苏州大学附属第二医院神经外科)、李德岭(首都医科大学附属天坛医院神经外科)、李蕴潜(吉林大学白求恩第一医院神经外科)、梁伦(广西医科大学第一附属医院神经外科)、林晓平(中山大学肿瘤防治中心核医学科)、刘珉(同济大学附属东方医院神经外科)、刘伟(河北医科大学第一医院神经外科)、刘文浩(梅州市人民医院神经外科)、卢洁(首都医科大学宣武医院放射与核医学科)、马文斌(北京协和医院神经外科)、牟永告(中山大学肿瘤防治中心神经外科)、朴月善(首都医科大学宣武医院病理科)、邱晓光(首都医科大学附属北京天坛医院放疗科)、赛克(中山大学肿瘤防治中心神经外科)、石晨(北京大学肿瘤医院放疗科)、汤劼(首都医科大学宣武医院神经外科)、唐勇(南京市第一医院神经外科)、铁剑(北京大学肿瘤医院放疗科)、涂伟(南昌大学第二附属医院神经外科)、王峰(南京市第一医院核医学科)、王雷明(首都医科大学宣武医院病理科)、王樑(空军军医大学唐都医院神经外科)、吴鹤鸣(南京市第一医院神经外科)、吴劲松(复旦大学附属华山医院神经外科)、谢涛(复旦大学附属中山医院神经外科)、徐建堃(首都医科大学宣武医院放射治疗科)、杨学军(清华大学附属北京清华长庚医院神经外科)、叶敏(梅州市人民医院神经外科)、尤永平(南京医科大学第一附属医院神经外科)、张春(首都医科大学宣武医院放射与核医学科)、张军霞(南京医科大学第一附属医院神经外科)、张恺(清华大学附属北京清华长庚医院神经外科)、张伟(首都医科大学附属天坛医院神经外科)、张晓华(上海交通大学医学院附属仁济医院神经外科)、张喆(河南省人民医院神经外科)、赵兵(上海交通大学医学院附属仁济医院神经外科)、钟春龙(同济大学附属东方医院神经外科)、钟东(重庆医科大学附属第一医院神经外科)、钟升(中山大学肿瘤防治中心神经外科)
参考文献略
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