胶质瘤起源于神经上皮组织，是颅内神经系统最常见的原发性肿瘤。临床上，胶质瘤的治疗方案和预后特点常常由于肿瘤定位和恶性程度的异质性而有较大的差异。因此，神经影像学对胶质瘤的评估可为疾病的诊治提供至关重要的信息。目前，MRI常规扫描及增强有效提高了胶质瘤发现与定性的准确率，但对低级别肿瘤的诊断及肿瘤范围界定仍有很大的局限性。前者是因为低级别胶质瘤还未对血-脑屏障造成严重破坏，典型的增强表现并不明显;而后者主要是因为胶质瘤强化边缘往往小于肿瘤实际浸润范围，易导致病灶范围低估。另外，MRI难以鉴别胶质瘤复发与原发性肿瘤治疗后的放射性脑损伤。研究表明放射性脑损伤的非特异性影像学表现如放射性坏死、假性进展等，在临床上被误诊为复发性胶质瘤的比例高达50%。

        与此同时，PET这一新型功能影像学技术通过反映大脑细胞生化代谢过程，能有效弥补MRI等传统结构影像学在胶质瘤临床评估中的上述不足。目前已报道的PET相关示踪剂包括反映肿瘤氨基酸代谢的11C-蛋氨酸(11C-methionine，11CMET)和11C-酪氨酸、反映葡萄糖摄取的18F-脱氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG)及反映肿瘤乏氧状态的18F-硝基咪唑 (18F-fluoromisonidazole，18F-FMISO)。此外，L-6-18F-多巴(6-[18F]fluoro-L-3,4-dihydroxyphenylalanine，18FFDOPA)作为经典的多巴胺递质显像剂，在氨基酸转运体的作用下能快速通过血-脑屏障，并在脱羧酶作用下生成18F-多巴胺，被胶质瘤细胞摄取。自1996年Heiss等首次提出18F-FDOPAPET在胶质瘤中的应用价值，大量研究证实18FFDOPA在胶质瘤病灶范围界定、肿瘤恶性程度分级、治疗反应评估、疾病预后预测及肿瘤复发转移与放射性脑损伤鉴别诊断中均有较高的临床应用价值。

1.18F-FDOPA PET与胶质瘤病灶范围的精确界定

        临床上胶质瘤的治疗方案主要分为手术切除和放疗两大类，肿瘤边界的精确界定无论是对手术术式的确认还是放疗范围的制订均有举足轻重的作用。虽然MRI尤其是T1WI和T2 FLAIR目前仍是评估胶质瘤浸润范围的主要标准，但鉴于其局限性，如肿瘤实际累及范围往往大于增强的脑组织、T2 FLAIR影像难以鉴别肿瘤组织与继发性脑水肿等，联合应用18F-FDOPA PET等多模态功能影像学技术能提供更加精确的临床信息。Pafundi等对10例胶质瘤患者行MRI和18FFDOPAPET联合显像，比较MRI增强与18F-多巴胺摄取脑区的范围。结果发现在病理证实的23份脑胶质瘤组织中，22份为恶性胶质瘤。其中16份高级别胶质瘤中18F-多巴胺摄取显著增高13份，而有强化表现者仅6份;6份低级别胶质瘤中18F-多巴胺摄取显著增高3份，但均没有强化表现。

        这一研究结果提示，18F-FDOPA PET反映的脑胶质瘤病灶范围比MRI更广、灵敏度更高。值得注意的是，即使18F-多巴胺摄取及MRI增强均阴性的胶质瘤病灶边缘脑区也不能完全排除胶质瘤浸润的可能。类似研究结果在19例高级别胶质瘤患者队列中获得证实，Kosztyla等发现应用18F-FDOPA PET感兴趣区勾画出的肿瘤总体积[(58.6±52.4) cm3]显著高于MRI增强获得的肿瘤体积[(30.8±26.0) cm3，P=0.003]。

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        病理穿刺或手术病理是胶质瘤分级的“金标准”，但临床上常因肿瘤生长位置过深或患者一般情况较差难以实行。部分病例的病理结果也可能由于穿刺部位的偏差导致肿瘤恶性程度分级低估。作为有创性操作，颅内肿瘤穿刺还需患者承担局部脑组织或脑功能损伤，甚至死亡的风险。因此，18F-FDOPA PET在脑胶质瘤分级评估中的较高临床价值尤为重要。Fueger等对59例原发性胶质瘤患者的18F-FDOPA PET显像进行分析，发现肿瘤多巴胺最大标准摄取值(maximum standardized uptake value，SUVmax)与胶质瘤分级密切相关，其中胶质瘤Ⅱ级与Ⅲ级、Ⅱ级与Ⅳ级、Ⅲ级与Ⅳ级之间的差异显著(分别P=0.044、P=0.007、P=0.010)。但在胶质瘤复发患者的18FFDOPAPET研究中并未发现多巴胺SUVmax与胶质瘤分级的显著相关性。这一结果提示，18FFDOPA在原发性胶质瘤恶性程度分级中的作用可能高于复发性肿瘤。类似发现在另一独立样本的脑胶质瘤队列中(n=10)获得验证。

        Nioche等研究静态与动态18F-FDOPA PET扫描数据对胶质瘤患者病理分级的影响，结果发现两种扫描方式没有显著性差异。值得注意的是，18FFDOPAPET动态扫描可有效提高复发性胶质瘤患者多巴胺SUVmax与胶质瘤病理分级的相关性，提示动态扫描在复发性胶质瘤患者恶性程度分级中的临床应用价值。

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        虽然单纯药物治疗并不是目前脑胶质瘤的常规治疗方法，但放疗后联合应用新型靶向药物如血管内皮生长因子(vascular endothelial growthfactor，VEGF)进行胶质瘤巩固治疗被认为是较有前景的发展方向。研究发现，VEGF在恶性胶质瘤内部血管生成及肿瘤生长过程中起重要作用，且VEGF的分泌还可能由于胶质瘤的缺氧状态，在肿瘤内部低氧诱导因子(hypoxia-induciblefactor，HIF)的激活下不断增加。因此，放疗后联合应用VEGF靶向抑制剂如贝伐珠单抗可更有效杀伤肿瘤细胞并抑制肿瘤复发。Harris等对24例应用VEGF靶向抑制剂治疗的胶质瘤复发患者行治疗前后18F-FDOPA PET、18F胸苷(3’-deoxy-3’-18F-fluorothymidine，18F-FLT) PET及MRI检查，比较每例患者的影像学改变。结果发现，VEGF靶向抑制剂治疗后病灶多巴胺摄取的减低提示患者3个月无进展生存期(progressionfreesurvival，PFS)及6个月总生存率(overallsurvival，OS)增加，而多巴胺摄取的增高则相反。研究还发现，18F-FLT PET和MRI未表现出治疗前后的显著差异。这一结果表明，18F-FDOPAPET在评估胶质瘤新型靶向药物治疗效果方面的潜在价值。

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        研究表明，胶质瘤患者的预后受多种因素的影响，包括卡氏功能状态量表(Karnovskyperformance status，KPS)、患者年龄、肿瘤体积、手术范围、肿瘤分级及病理等。18F-FDG是最早用于评估胶质瘤预后的PET示踪剂，但由于其对脑胶质瘤的低特异性及在大脑较高的本底，应用价值非常有限。Karunanithi等首次应用18F-FDOPA PET对33例胶质瘤复发患者的预后进行评估，分别计算患者个体的病灶SUVmax值、肿瘤病灶/对侧相同脑区SUVmax比值(T/N)、肿瘤病灶/纹状体SUVmax比值(T/S)、肿瘤病灶/白质SUVmax比值(T/W)及肿瘤病灶/小脑SUVmax比值(T/C)。虽然单变量分析发现上述指标对预后良好或较差的预测均有显著统计学差异[SUVmax(P=0.001)、T/N (P=0.001)、T/S (P=0.005)、T/W (P=0.000 4)和T/C (P=0.003)]，但通过多变量校正后发现仅T/N (P=0.005)才是能评估胶质瘤预后的独立指标。受试者工作操作特性(receiveroperatingcharacteristic，ROC)曲线分析还发现，当T/N>1.51时提示胶质瘤预后不良。这一研究表明，18F-FDOPA PET对预测胶质瘤预后有较高的临床意义。

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        鉴于MRI难以区别脑胶质瘤复发转移与放射性脑损伤，有两项研究分别报道了18F-FDOPA在上述两者鉴别诊断中的可行性。Lizarraga等对32例胶质瘤放疗后患者进行研究，发现通过单纯目测18F-FDOPA PET图像鉴别肿瘤复发转移与放射性脑损伤的灵敏度和特异度分别为81.3%和84.3%。Cicone等在42例胶质瘤患者中进行了类似研究，通过计算肿瘤病灶/全脑平均值发现，当该半定量值的阈值定义为1.59时最有利于18F-FDOPA PET对肿瘤复发转移与放射性脑损伤的鉴别诊断，灵敏度和特异度高达90.0%和92.3%。

        综上所述，18F-FDOPA PET是一项无创性研究脑胶质瘤多巴胺代谢的影像学及半定量分析方法，能对多巴胺在该疾病发生发展过程中的分布特征和变化进行特异性观察，从而有助于原发性和复发性胶质瘤的诊断、鉴别、分级、定位、治疗和预后评估，并对研究胶质瘤的机制具有重要的临床和科研意义。随着18F-FDOPA在各PET中心的普及和广泛应用，18F-FDOPA PET将越来越多地应用于脑胶质瘤。传统的结构影像学(如MRI、CT)与新型功能分子影像学(如18F-FDOPAPET、11C-MET PET、18F-FDG PET、18F-FMISOPET)的联合应用将有助于进一步认识胶质瘤，并使患者个体的精准治疗更具科学性。