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第一部分比较不同磁共振扩散成像模型在评估胶质瘤级别和肿瘤细胞增殖中的应用目的:探讨并比较不同磁共振扩散成像模型,包括单指数模型扩散加权成像（diffusionweighted imaging,DWI）、扩散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）、扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging,DKI）和神经突方向离散度及密度成像（neurite orientation dispersion and density imaging,NODDI）在胶质瘤分级中的表现,及其影像学指标与胶质瘤细胞增殖活性之间的相关性。材料与方法:对172名在GE 3.0T磁共振扫描仪上进行扩散加权成像,并且经组织病理学证实为胶质瘤的患者进行回顾性分析。经模型拟合计算得到单指数模型DWI参数表观扩散系数（apparent diffusion coefficient,ADC）,DTI参数各向异性分数（FA）、平均扩散率（mean diffusivity,MD＿DTI）、轴向扩散率（axial diffusivity,Da＿DTI）、径向扩散率（radial diffusivity,Dr＿DTI）,DKI参数MD＿DKI、Da＿DKI、Dr＿DKI、平均峰度（mean kurtosis,MK）、轴向峰度（axial kurtosis,Ka）、径向峰度（radial kurtosis,Kr）,NODDI参数细胞内体积分数（intra-cellular volume fraction,ICVF）和方向离散度（orientation dispersion index,ODI）。选取ADC值最低的肿瘤实质区域作为感兴趣区（region of interest,ROI）,并比上对侧正常白质（normal-appearing white matter,NAWM）区域进行标准化处理。Student’s t检验被用于高低级别之间扩散参数测量值的比较,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤之间扩散参数的差异使用单因素方差分析（One-way analysis of vriance,ANOVA）进行检验,最小显著性差异法（least-significant difference,LSD）用于两两比较。受试者工作特征曲线（Receiver operating characteristic,ROC）分析用以评价不同扩散参数在胶质瘤分级中的表现。选择Spearman秩相关系数来评估扩散参数与Ki-67标记指数（labeling index,LI）之间的相关性。结果:单指数模型DWI参数ADC,DTI参数MD＿DTI、Dr＿DTI,DKI参数MK、Kr、MD＿DKI、Dr＿DKI,NODDI参数ICVF在高、低级别胶质瘤及任意两个级别胶质瘤中均具有显著差异。ADC、MD和Dr随着胶质瘤级别的升高而降低,MK、Kr和ICVF随着胶质瘤级别的升高而升高。在鉴别高、低级别胶质瘤时,各扩散模型的AUC在0.614-0.913之间;在鉴别Ⅱ、Ⅲ级胶质瘤时,各扩散模型的AUC在0.813-0.860之间;在鉴别Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤时,各扩散模型的AUC在0.660-0.704之间;在鉴别Ⅱ、Ⅳ级胶质瘤时,各扩散模型的AUC在0.612-0.949之间。单指数模型DWI、DTI、DKI和NODDI模型的主要参数在鉴别胶质瘤级别方面的表现无统计学差异。在与肿瘤细胞增殖的相关性研究中,标准化后的ADC、MD、Da、Dr和Ki-67 LI呈显著负相关,MK、Ka、Kr、ICVF和ODI呈显著正相关,ADC值表现出与Ki-67 LI最高的相关性,ρ=-0.656,P0.7,P<0.05）;MK、Kr和ICVF在MGMT启动子甲基化和未甲基化胶质瘤间具有显著差异,其AUC在0.676-0.700之间,鉴别诊断效能较差。在较低级别胶质瘤中,ADC、MD、Da、Dr、MK、Ka、Kr、ICVF和FADKI在IDH1突变型和野生型胶质瘤间具有显著差异,其AUC在0.720-0.859之间;MDDTI、Dr、MK、Kr和ICVF能将MGMT启动子甲基化和未甲基化的较低级别胶质瘤区分开来,其AUC的范围为0.725-0.769。在胶质母细胞瘤中,MD、Dr、MK、Ka、Kr和ICVF能够区分IDH1突变型和野生型胶质母细胞瘤,AUC的范围为0.790-0.877;没有扩散参数在MGMT启动子甲基化和未甲基化的胶质母细胞瘤间具有显著差异。结论:扩散磁共振成像能够进一步对较低级别胶质瘤和胶质母细胞瘤患者进行分层,不同扩散成像模型在术前无创评估胶质瘤分子标志物状态中具有潜在的应用价值。第三部分动态对比增强磁共振成像结合直方图分析鉴别胶质瘤级别和IDH1突变状态的研究目的:术前预测胶质瘤级别和异柠檬酸脱氢酶1（isocitrate dehydrogenase,IDH1）基因突变状态在临床实践中具有重要意义。本研究探讨了动态对比增强磁共振成像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI）结合直方图分析在胶质瘤分级和鉴别IDH1突变状态中的应用。材料和方法:本研究最终纳入了68名接受DCE-MRI的胶质瘤患者（19例低级别胶质瘤[low-grade glioma,LGG],49例高级别胶质瘤[high-grade glioma,HGG]）。将DCEMRI的原始数据导入Omine-kinetic软件计算得到脑血流量（cerebral blood flow,CBF）、脑血容量（cerebral blood volume,CBV）、平均通过时间（mean transit time,MTT）、达峰时间（time to peak,TTP）、体积转移常数（transfer constant,Ktrans）、血管外细胞外空间体积（volume of extravascular extracellular space,Ve）、血管血浆空间体积（volume of vascular plasma space,Vp）和返流率（reflux rate,Kep）。将感兴趣区（region of interest,ROI）手动放置在肿瘤实质区域,由软件自动提取直方图特征。Student’s t检验或Mann-Whitney U检验被用于比较不同级别胶质瘤和IDH1突变状态亚组中DCE参数的直方图特征的差异。受试者工作特征曲线（Receiver operating characteristic,ROC）分析用以评价各参数的诊断效能。结果:在HGG中,CBF,CBV,MTT,TTP,Ktrans和Vp的均值比在LGG中高,而Kep的均值在LGG中显著较高。MTT的第10百分位数是所有直方图参数中区分高、低级别胶质瘤效果最好的参数,其曲线下面积（area under curve,AUC）为0.886,95%置信区间为0.807-0.965,P<0.001。相比于IDH1未突变的较低级别胶质瘤,IDH1突变的较低级别胶质瘤中CBF、CBV、MTT、TTP、Ktrans和Vp的均值显著较低,而Kep的均值显著较高。Vp的第五百分位数是所有直方图参数中区分IDH1突变状态效果最好的参数,其AUC为0.844,95%置信区间为0.752-0.935,P<0.001。结论:DCE-MRI能够反映由于胶质瘤级别和分子标志物状态的不同导致的肿瘤灌注状态和血脑屏障通透性的改变,结合直方图分析在区分胶质瘤级别和鉴别胶质瘤中IDH1突变状态方面显示出良好的诊断效能。