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目的:探讨磁共振弥散峰度成像(diffusional kurtosis imaging,DKI)在脑胶质瘤分级中的应用价值,以及弥散峰度参数与肿瘤病理组织学参数的相关性,以明确DKI是否可以评估脑胶质瘤微观结构的变化。方法:本研究使用3.0 T MR扫描仪,对37名经病理证实为脑胶质瘤的患者(男性23例,女性14例,年龄23岁-66岁,平均年龄47岁)行MRI常规序列及DKI序列扫描。经后处理软件得到各项异性分数(fractional anisotropy,FA)、平均扩散系数(mean diffusivity,MD)以及平均扩散峰度(mean kurtosis,MK)参数图,由一名经验丰富的磁共振诊断医师分别在瘤体、瘤周及对侧正常脑白质(contralateral normal appearing white matter,NAWMc)色画感兴趣区.(region of interest,ROI),以NAWMc为参照对瘤体及瘤周的各参数值进行标准化处理,最终得到标准化参数(nFA、nMD和nMK)。应用独立样本t检验比较标准化参数在高低级别胶质瘤瘤体中的差异。应用受试者工作特性曲线(receiver operating characteristic,ROC)分析标准化参数在鉴别高-低级别胶质瘤中的敏感性及特异性。采用配对t检验比较标准化参数在瘤体及瘤周中的差异。术中神经外科医生根据常规MRI定位分别切取对应的瘤体及瘤周组织,并对其分别进行单克隆Ki-67、CD34 和微管相关蛋白(microtubule-associated protein 2,MAP2)抗体的免疫组化染色。采用Pearson相关分析检测标准化DKI参数值(nFA、nMD及nMK)与病理组织学参数(肿瘤细胞密度,微血管总面积(total vascular area,TVA)以及Ki-67标记指数(labe1ingindex,LI))的相关性。结果:1.高级别胶质瘤瘤体nFA和nMK参数值明显高于低级别胶质瘤(P=0.02和P<0.001),而nMD参数值明显低于低级别胶质瘤(P=0.001)。2.在鉴别高低级别胶质瘤ROC曲线分析中,nMK具有最大的曲线下面积(area underthecurve,AUC)(0.889),最高的灵敏度(80%)和特异度(100%),差异具有统计学意义(P值均<0.05)。3.nFA和nMD参数值在胶质瘤瘤体及瘤周中有显著性差异(P<0.001和P=0.006),nMK参数值在两者间无显著性差异(P=0.28),然而,在低级别胶质瘤中,瘤体nMK值显著低于瘤周(P<0.001),在高级别胶质瘤中,瘤体nMK值显著高于瘤周(P=0.002)。4.胶质瘤肿瘤实质nMK值与肿瘤细胞密度(r = 0.596,P=0.006)、TVA(r = 0.764,P<0.001)以及Ki-67 LI(r = 0.766,P<0.001)均存在显著的正相关关系,然而nFA值仅与肿瘤细胞密度这一个指标存在显著的正相关关系(r = 0.534,P=0.01),nMD 仅与肿瘤细胞密度(r =-0.467,P=0.03)和 Ki-67LI(r =-0.630,P=0.003)存在显著的负相关关系。结论:1.DKI尤其是MK参数在高低级别胶质瘤中存在显著性差异,而且具有较高的特异度和敏感度,与传统的扩散成像参数(FA及MD)相比,可以更好地鉴别高-低级别胶质瘤。2.DKI尤其是MK参数与胶质瘤细胞的增殖活性、肿瘤内微血管密度和形态以及肿瘤细胞密度密切相关,可以作为无创性MRI技术来评估胶质瘤微观结构的变化。