脑放射损伤是放疗的主要并发症，其症状也为颅内高压的表现，与肿瘤复发相似；由于两者都有占位效应，并且皆有血脑屏障破坏，CT和MR（I包括增强）表现也多相仿，故两者鉴别诊断存在一定困难。由于放射性损伤后脑细胞较正常组织少，故损伤区糖代谢低于正常。如果增强病灶存在FDG摄取，则提示有活力的肿瘤存在。胶质瘤治疗后的复发在 ¹⁸F-FDG PET图像上可表现为不规则片状、环状、局灶性或点状的异常放射性浓聚。相反，如果无FDG摄取，则为坏死（特别是高级别胶质瘤和治疗前PET图像上FDG摄取增高者）。对低级别胶质瘤，治疗前基础的 ¹⁸F-FDG PET显像具有重要意义，其复发灶的葡萄糖代谢可以不增高，只有当低级别胶质瘤发生转型为高级别胶质瘤时， ¹⁸F-FDG PET才表现为异常的FDG高摄取，否则，即使肿瘤复发，PET也可表现为FDG低摄取。此时，进行 ¹¹C-蛋氨酸、 ¹⁸F-FET、 ¹¹C-Choline或 ¹⁸F-FDOPA、 ¹⁸F-FLT等PET显像有一定价值 ^[3，4]。

¹⁸F-FDG PET鉴别脑肿瘤复发与放射性坏死的灵敏度为80%～100%（表2-2） ^[3～5]。

近期放疗、恶性程度较低、肿瘤细胞数较少、应用类固醇药物等均可造成 ¹⁸F-FDG PET对复发评价的假阴性结果，非肿瘤的炎症（包括放疗后的放射性炎症）、难治性癫痫的亚临床发作、脑脓肿等可造成 ¹⁸F-FDG PET假阳性。放射治疗后3～6个月内的放射性炎症可表现为病灶区弥漫性或类环形轻度FDG摄取，与肿瘤的少量残留或早期复发很难鉴别，故一般推荐 ¹⁸F-FDG PET显像需在放射治疗结束3个月后进行。 ¹⁸F-FDG PET与MRI图像进行对比，或者进行两者的配准融合（软件融合）对准确判断和评价脑肿瘤治疗后复发非常重要。相信随着PET/MRI一体机的出现，其在脑肿瘤中的应用优势将更为突出，一次显像可获得多种诊断信息，交互验证，如MRI的DWI、PWI、BOLD、MRS等功能信息和PET的代谢、肿瘤乏氧、受体等信息进行联合比对 ^[6]。

¹⁸F-FDG摄取量的高低与脑肿瘤的恶性程度密切相关，可以通过探测肿瘤组织的葡萄糖代谢情况了解肿瘤的生物学行为，鉴别脑肿瘤的良恶性。一般Ⅰ、Ⅱ级星形细胞瘤 ¹⁸F-FDG代谢减低，Ⅲ、Ⅳ级星形细胞瘤 ¹⁸F-FDG代谢增高，当肿瘤内部发生出血或坏死时表现为FDG代谢减低或缺损。一般少突胶质细胞瘤表现为FDG代谢减低。Di Chiro等定量测定23例脑胶质瘤的葡萄糖代谢率，13例低级别胶质瘤的葡萄糖代谢率为（4.0±1.8）mg（/100g·min），10例高级别胶质瘤的葡萄糖代谢率为（7.4±3.5）mg（/100g·min）。对胶质瘤的无创分级一般需结合 ¹¹C-MET PET结果进行。

胶质瘤经放疗和（或）化疗后，可出现多种影像学变化，如无进展、早期进展、假性进展、复发、放射性坏死等。脑肿瘤的主要治疗手段为手术和放疗，胶质瘤术后或放疗后残存率或2年内复发率比较高，并且约80%的低级别胶质瘤最终可以进展为高级别胶质瘤。胶质瘤经过放疗后，特别是联合替莫唑胺（temozolomide，TMZ）同步治疗后，常很快出现原有增强病灶体积增大，或出现新的增强病灶，但未经任何进一步治疗即可逐渐消退，此称为假性进展，假性进展多发生于治疗结束2个月内。对FDG摄取的减低是放疗有效的早期反应，而FDG摄取无变化或相对增高提示治疗无效。瘤床部位出现不规则局灶性FDG代谢增高，特别是高于或近似于正常灰质水平时，提示肿瘤复发，而放射性坏死表现为放射性缺损。低级别胶质瘤复发常表现为 ¹⁸F-FDG代谢减低，只有当低级别胶质瘤向高级别胶质瘤恶性转化时才会出现FDG代谢增高。由于胶质瘤放化疗后包括假性进展、复发和放射性坏死等多种反应的并存，使PWI、MRS影像学检查价值有限，PET显像中使用的FDG与MET均通过细胞膜上载体的易化转运及细胞内酶的代谢活性来显示存活的肿瘤细胞，独立于血脑屏障的完整性，因而具有独特的优势。

氨基酸是除 ¹⁸F-FDG之外最常用的PET脑肿瘤显像剂之一，与FDG相比，氨基酸显像的优点是正常脑组织的摄取相对较低，因此胶质瘤氨基酸显像可以较好地与正常脑组织相鉴别，明确肿瘤的浸润范围，对低级别胶质瘤的诊断及早期复发的评价优势更明显。常用的氨基酸显像剂有 ¹¹C-MET， ¹⁸F-FET。主要通过内皮细胞膜上的L-转运系统转运参与蛋白质的合成，能够反映活体内氨基酸的转运、代谢和蛋白质的合成。两种显像剂鉴别胶质瘤与非肿瘤性病变的灵敏度和特异性均为70%～90%。Chung等 ^[7]对45例FDG显像为低代谢或等代谢的脑部病变患者行 ¹¹C-MET显像，其中24例病理证实的胶质瘤患者中有22例 ¹¹C-MET呈高代谢，高代谢区的范围及程度高于FDG，诊断灵敏度为89%，特异性为100%，准确性为91%。Rapp等 ^[8]报道174例脑部病变 ¹⁸F-FET PET显像的诊断效能，其中包括66例高级别胶质瘤（HGG）和77例低级别胶质瘤（LGG），肿瘤病变对FET的摄取明显高于非肿瘤性病变[TBRmax（3.0±1.3）vs．（1.8±0.5）]，HGG和LGG鉴别的理想界值TBRmax为2.5，灵敏度为80%，特异性为65%，准确性为72%。值得注意的是炎性细胞和神经胶质反应增生可引起氨基酸的非特异性摄取。Dunet等 ^[9]对13篇462例原发性脑肿瘤的 ¹⁸F-FDG PET研究论文的meta分析结果表明汇总的灵敏度为0.82，特异性为0.76，曲线下面积为0.84，ROC分析原发性脑肿瘤与非肿瘤性病变鉴别的理想界值TBRmean=1.6，TBRmax=2.1。

胶质瘤通常边界不清，在肿瘤内部常存在不同级别的瘤组织，即肿瘤的异质性，有时在病程中或治疗后可发生间变，从低度恶性转变为高度恶性。用 ¹⁸F-FDG PET指导穿刺定位，在肿瘤内代谢活性最高的区域进行立体定向活检，可以获得反映肿瘤的最高级别的样本，提高诊断的准确率。

PET在协助制定放疗计划、照射剂量上，也显示出一定的潜能。在制定胶质瘤的放疗计划时，PET可用于描述肿瘤细胞活性和靶区体积 ^[10]。应用PET决定质子束治疗中肿瘤生长区域的照射剂量分布 ^[11]。应用 ¹¹C-MET PET有助于确定低级别胶质瘤术后残留肿瘤范围，指导肿瘤靶区的确定 ^[12，13]。

¹⁸F-FDG PET除提供有关肿瘤级别的信息外，还可提供病情进展和预后的信息。Alavi等（1988年）发现高代谢活性的肿瘤病人生存时间（平均7个月）明显低于低代谢肿瘤病人（平均33个月），而且在高级别肿瘤亚组中，低代谢活性肿瘤病人1年生存率为78%，而高代谢活性肿瘤病人1年生存率仅为29%。Patronas等 ^[14]对45例高级别脑肿瘤研究结果显示高代谢活性肿瘤的平均生存期为5个月，而低代谢活性肿瘤病人的平均生存期为19个月。Padma等 ^[15]对331例胶质瘤患者的研究结果显示，低代谢活性胶质瘤患者中，94%患者生存期超过1年，19%患者生存期超过5年，而高代谢活性胶质瘤患者中，仅有29%患者生存期超过1年，无1例生存期超过5年。