临床背景

• 脑胶质瘤是常见原发性脑肿瘤，年发病率5/10万 - 6/10万，具有高度异质性、预后差。
• 诊疗需综合组织学、分子标志物及多模态影像学等信息评估和分层管理。
• MRI评估肿瘤生物活性等特异性有限，PET能反映分子代谢特征，氨基酸类显像剂提升诊断敏感性和特异性。
• 一体化PET/MRI可同步获取多模态信息，中国装机量增加，临床规范化应用需求迫切。

临床适应证与禁忌证

适应证

• 诊断与鉴别诊断：常规MRI难以明确时，可提高肿瘤生物学活性判断置信度。
• 治疗前评估：明确肿瘤浸润范围或代谢活跃区域，指导活检、手术及放疗规划。
• 复发/治疗反应鉴别：常规MRI难以鉴别时，辅助后续治疗决策。

禁忌证与儿童患者注意事项

• 绝对禁忌证：存在MRI不兼容的有源植入物/装置或金属异物。
• 相对禁忌证：体内金属植入物需确认MRI安全等级；幽闭恐惧或难配合者需处理；检查流程长，无法耐受者需评估；可摘义齿等需去除；$^{18}$F - FDG检查，血糖控制不佳者需先控制血糖。
• 儿童患者注意事项：需评估获益与风险并取得监护人同意。

检查前准备

接诊医师准备

• 适应证与禁忌证评估：采集病史，核对申请单，确认检查目的和方案，核查颅内非MRI兼容物。
• 癫痫发作时间窗管理：尽量在发作间期检查，记录发作信息，无法延迟需注明。
• 特殊患者评估与陪同：关注难配合或有精神症状患者，安排家属陪同，评估镇静需求。
• 儿童患者镇静方案：给予镇静药物，核算显像剂活度，优化扫描流程。
• 钆对比剂风险评估：评估对比剂使用禁忌证及风险，不同情况患者区别对待。
• 知情同意：向患者说明检查目的和注意事项，签署知情同意书。
• 纵向随访方案标准化：同一患者复查采用一致成像协议。
• 治疗后复查时机选择：参照RANO 2.0制定随访计划，必要时加做检查。

患者准备

• $^{18}$F - FDG检查：空腹6 h以上，控制血糖，避免相关摄入和活动。
• 氨基酸类检查：禁食4 h，避免高蛋白饮食。
• 去除金属物品：更换检查服，去除金属及磁性物品，非MRI兼容设备严禁进入扫描间。

护理准备

• 核对信息：核对申请单，测量血糖、身高体重，建立静脉通路。
• 显像剂注射：遵循“合理最低剂量”原则，控制未成年患者剂量，冲管并记录信息。
• 休息与扫描要求：嘱患者休息，扫描中保持体位，增强检查后留观。

PET显像剂

• 葡萄糖代谢显像剂（$^{18}$F - FDG）
  • 经葡萄糖转运蛋白转运入细胞
  • 反映组织糖代谢水平
  • 评估胶质瘤恶性程度的重要生物学指标
• 氨基酸类显像剂
  • 包括$^{18}$F - FET、$^{11}$C - MET、$^{18}$F - FDOPA等
  • 通过L型氨基酸转运体进入肿瘤细胞
  • 反映氨基酸摄取和蛋白质合成活性
  • 脑胶质瘤显像首选显像剂
• 推荐意见
  • 优先选择氨基酸类PET显像剂作为脑胶质瘤分子影像学评估一线工具
  • $^{18}$F - FDG用于高级别脑胶质瘤辅助诊断

MRI序列

• 常规序列
  • 三维T₁加权成像：多平面定位、重建、体积测量和图像配准
  • 轴位T₁加权成像及T₂加权成像：显示肿瘤解剖结构、囊变及出血
  • T₂ - 液体衰减反转恢复序列：显示瘤周水肿及白质浸润范围
  • 扩散加权成像/表观扩散系数图：评估肿瘤细胞密度，鉴别囊变与坏死
• 特殊序列
  • 三维T₁WI增强序列：显示血脑屏障破坏区域和肿瘤强化特征
  • 灌注加权成像：评估肿瘤血流灌注
  • 磁敏感加权成像：显示肿瘤内部微出血、钙化及静脉血管结构，辅助肿瘤分级
  • 磁共振波谱：检测肿瘤代谢物
  • 扩散张量成像：纤维束追踪，辅助术前评估与手术入路/功能保护规划

检查扫描规范

• 受检者摆位
  • 指导使用报警装置
  • 戴好耳塞、眼罩
  • 使用头线圈或头颈联合线圈，仰卧位，头先进，双手放身体两侧
  • 儿童必要时垫高枕后，下颌内收
  • 定位中心对准眉间或鼻根部，激光灯经过眼睛时闭眼
• 一体化PET/MRI扫描流程
  • PET扫描
    • 1个床位，扫描全脑
    • 静态采集，容积扫描
    • 扫描时间8 - 10 min或与MRI同步
    • 视野25 cm×25 cm，矩阵192×192等
    • 动态扫描用于特定场景，不常规实施
  • MRI扫描
    • 常规扫描序列：扫描全脑，包括3D T₁WI等
    • 高级成像序列：增强扫描及特殊序列遵循标准化流程
    • 双显像剂一体化PET/MRI扫描：首日$^{18}$F - FDG，次日氨基酸显像

图像质量控制与异常情况处理

• 检查数据完整性和关键信息
• 判断PET图像生理性放射性分布和MRI及PET图像伪影
• 异常情况处理
  • 运动伪影：加强固定等
  • 金属伪影：警惕衰减校正偏差等
  • 信噪比低或配准误差：排查注射外渗等
  • 严重问题：补扫或择期重做
  • 记录异常特征和处置措施

图像后处理

• 图像融合与体位调整
  • 选中PET图及3D - T₁WI序列融合
  • 以眶耳线为基准调整体位
• 灰阶或伪色彩调整
  • 采用相对固定且可追溯的标准化摄取值色阶范围
• MRI功能成像后处理
  • DSC - PWI：采用标准化软件和渗漏校正算法
  • MRS：采用自动拟合软件进行数据分析
• 数据归档保存
• 推荐意见
  • 常规行PET静态采集，采用固定时间窗
  • MRI常规序列包括T₁WI等，无禁忌证时建议增强扫描
  • 动态PET采集及MRI特殊序列用于补充评估，不常规实施

一体化PET/MRI图像分析与判读

• 图像质量确认
  • 依据图像质量控制评估原则
  • 甄别干扰因素，处理严重伪影
• MRI图像分析
  • 视觉评估
    • 关注要素：病灶数目、径线、体积、空间分布、增强形态、强化模式、边界清晰度、$T_2$-FLAIR 异常信号范围、占位效应、中线移位、脑室受压、脑疝风险、DWI/ADC 扩散受限区域、灌注参数等
    • 测量建议：按 RANO 2.0 框架执行，分别评估 CE 与 NCE 成分，选择病灶最大截面测量最长径及其最大垂直径
    • 基线与随访：新诊断接受放疗者以放疗结束后约 4 周的 MRI 作为评估基线，复发治疗以新治疗开始前的 MRI 为基线
    • 进展判定：采用与基线或最低肿瘤负荷比较的量化阈值并结合新病灶出现、非靶病灶明确恶化以及激素用量与临床状态综合判断
  • 半定量评估
    • ROI 勾画：手动逐层勾画法及人工智能辅助分割法，参考背景 ROI 选取病灶对侧镜像的正常脑组织区域
    • 评估参数：DWI、扩散张量、灌注及波谱等序列参数，如最低 ADC 区域参数值、FA 变化、rCBV/rCBF、Cho 相关比值等
• PET图像分析
  • 视觉评估
    • $^{18}$F-FDG PET：在与 MRI 解剖配准的基础上进行，关注异常摄取灶的有无、数目、范围与空间分布等
    • 氨基酸 PET：基于一体化 PET/MRI 融合图像进行定位与分区，识别异常摄取并描述其与 MRI 强化区、T$_2$-FLAIR 异常区及术腔/放疗靶区的空间对应关系
  • 半定量评估
    • ROI 勾画：半自动阈值法，主要参数为 SUV 和比值指标，如 TBR、TSR
    • 参考背景 ROI：MET、FET 建议在肿瘤对侧半球正常皮层绘制大体积“香蕉/新月形”ROI；FDOPA 建议以对侧纹状体作为参考区；FDG 可选对侧正常白质或皮层作为参考区
    • 诊断参考阈值：不同氨基酸显像剂的诊断参考阈值及肿瘤复发与假性进展的鉴别诊断参考阈值不同
    • BTV 分割：按指南推荐阈值进行分割，亦可采用相对阈值方法
  • PET 动态参数
    • TAC 曲线形态：分为Ⅰ型（持续上升型）、Ⅱ型（平台型）、Ⅲ型（先上升后下降型）
    • 动力学定量指标：达峰时间（TTP）和曲线后期斜率，TTP 越短、曲线后期呈下降趋势提示肿瘤级别越高
• 影像组学
  • 潜在价值：基于脑胶质瘤一体化 PET/MRI 多模态数据，在病灶分割、肿瘤分级、分子分型及真假性进展鉴别中展现出潜在价值
  • 应用建议：仅作为辅助分析手段，不可作为独立诊断依据，应建立标准化的图像采集与质量控制体系，优先选用经多中心、大样本充分验证的模型
• 葡萄糖代谢一体化 PET/MRI
  • 成人型弥漫性低级别胶质瘤：$T_2$-FLAIR 序列呈高信号，增强扫描通常无明显强化或轻度强化，$^{18}$F-FDG 摄取常接近或仅略高于正常脑白质
  • 成人型弥漫性高级别胶质瘤：$T_2$-FLAIR 呈显著高信号，增强扫描多见明显不规则强化，常伴明显占位效应及瘤周水肿，大多数胶质母细胞瘤 $^{18}$F-FDG 摄取显著高于邻近皮层
  • 儿童型胶质瘤：儿童型低级别胶质瘤影像表现多样，高级别肿瘤病变 $^{18}$F-FDG 摄取增高，但 $^{18}$F-FDG PET 在儿童脑肿瘤尤其是低级别肿瘤病变诊断价值有限
  • 复发性胶质瘤：原治疗区域或邻近区域出现结节状或不规则高摄取灶，若原低级别胶质瘤随访中出现新发 $^{18}$F-FDG 高摄取灶，常提示复发肿瘤向更高级别转化
  • 假性进展与放射性坏死：放化疗后出现的假性进展或放射性坏死区域炎性及胶质增生组织于 MRI 表现为强化范围扩大和水肿加重，$^{18}$F-FDG 摄取显著增高，导致“假阳性”，单纯依靠 $^{18}$F-FDG 一体化 PET/MRI 鉴别复发与假性进展/放射性坏死诊断价值有限
• 氨基酸一体化 PET/MRI
  • 成人型弥漫性低级别胶质瘤：氨基酸 PET 能在 MRI 无强化区域显示高于正常脑背景的异常摄取，更准确地反映肿瘤代谢活性范围
  • 成人型弥漫性高级别胶质瘤：氨基酸 PET 表现为肿瘤区域显著高摄取，与正常脑组织形成显著对比
  • 儿童型胶质瘤：儿童胶质瘤氨基酸 PET 显像普遍表现为高摄取特征，可检出 MRI 结构改变不明显的早期浸润病灶
  • 复发性胶质瘤：复发病变相对于原治疗区域或邻近区域出现局灶性的氨基酸显像剂摄取增高，且早于 MRI 形态学改变，推荐利用 $TBR_{max}$ 参考阈值作为真性复发与假性进展及放射性坏死的鉴别诊断参考标准
  • 假性进展与放射性坏死：假性进展与放射性坏死在氨基酸 PET 常因伴随的炎症反应、反应性胶质增生及血脑屏障通透性增加等呈现不同程度显像剂摄取增高，若 $TBR_{max}$ 数值位于临界范围，建议结合 PET 动态曲线综合判读
• PET 及 MRI 不一致区域图像解读
  • 脑胶质瘤术前评估阶段：PET 异常显像剂摄取范围超出 MRI 异常强化范围，则提示肿瘤实际浸润范围较 MRI 所显示范围更大，推荐利用一体化 PET/MRI 明确 MRI 非增强区域的代谢浸润范围，为外科医师实施超扩大切除提供可视化的代谢边界导航
  • 治疗后随访阶段：病灶 MRI 强化范围与 PET 高摄取一致提示肿瘤复发或残留活性病变；MRI 强化范围超过 PET 高摄取提示治疗相关改变；如果 PET 高摄取范围超出 MRI 强化范围提示肿瘤沿白质纤维束进展

影像学表现

• 影像图组构成
  • A - H标记子图
  • 展示不同序列MRI及PET显像结果
• 各子图特点
• 轴位MRI示解剖结构、病变信号及周围改变
• PET示中心高摄取灶
• 弥散加权成像及ADC图有特定信号特征
• 增强MRI见环形强化边缘
• 融合影像示空间对应与重叠关系

不同疾病类型影像表现

• 成人型弥漫性低级别胶质瘤：MRI无或轻微强化等，$^{18}$F - FDG摄取接近白质，氨基酸PET局灶高摄取
• 成人型弥漫性高级别胶质瘤：MRI不均匀强化等，$^{18}$F - FDG摄取高于皮层，氨基酸PET显著高摄取
• 儿童脑胶质瘤：影像各异，$^{18}$F - FDG儿童低级别检出差，氨基酸PET图像清晰
• 复发性胶质瘤：MRI强化范围扩大，$^{18}$F - FDG摄取高于皮层，氨基酸PET摄取增高
• 假性进展/放射性脑损伤：MRI与PET表现各异，治疗野边缘有特征

诊断报告书写与规范

• 报告内容
• 基本信息：含姓名、性别、年龄等，$^{18}$F - FDG检查写明血糖情况
• 临床资料：诊断、病史、重要检查及检验结果等
• 检查技术：显像剂、给药、扫描相关信息
• 检查所见：描述MRI各序列及PET代谢异常与匹配情况
• 诊断意见：总结PET与MRI表现，给出诊断意见并对比复查变化
• 审核与签发：符合国家和学会规定，三级医院副高以上复核
• 推荐意见：评估匹配程度，明确诊断，增加随访建议并对比复查变化

临床应用优势与局限

• 优势：整合信息，提升准确性与可操作性，适用于特定患者
• 局限：缺乏研究，设备、协议、显像剂有差异，新手段影像特征不明

未来展望

• 结合多中心等数据更新指南
• 探索人工智能等技术应用，提升临床转化价值

推荐意见

• 推荐意见1：适用于疑难或不典型病例诊断、鉴别及治疗前评估，放化疗后可辅助决策，不建议常规随访（Ⅱa级证据，B级推荐）。
• 推荐意见2：$^{18}$F - FDG检查前空腹6 h以上并控制血糖；氨基酸类检查前禁食4 h，避免高蛋白饮食（Ⅲa级证据，B级推荐）。
• 推荐意见 5：PET 图像分析应遵循“视觉评估与半定量分析相结合”的原则，推荐优先采用氨基酸类 PET 半定量参数指导临床决策
• 推荐意见 6：MRI 图像分析判读应整合 MRI 各扫描序列多参数评估病变特征，以及 MRI 与 PET 图像的不匹配区域，人工智能与影像组学仅作辅助参考，不可作为独立诊断依据
• 推荐意见 7：氨基酸一体化 PET/MRI 可辅助成人型弥漫性胶质瘤及儿童胶质瘤临床诊疗评估，$^{18}$F-FDG PET 在上述场景中诊断价值有限，不作为首选推荐
• 推荐意见 8：推荐利用一体化 PET/MRI 的“代谢-结构不匹配”特征评估浸润范围及鉴别复发，$^{18}$F-FDG PET 在上述场景中诊断价值有限，不作为首选推荐