目的:探讨基于常规扩散加权成像（DWI）、体素内非相干运动（IVIM）和扩散峰度成像（DKI）技术衍生的各扩散参数在儿童脑肿瘤分级诊断中的应用价值,并评估其与儿童脑肿瘤组织病理特征之间的相关性,以期提高儿童脑肿瘤术前分级诊断的准确性。材料和方法:回顾性分析2017年7月至2020年8月期间于我院经手术组织病理证实的54例儿童脑肿瘤患者的临床及影像资料。所有患者均接受磁共振检查,包括常规MRI平扫+增强、DWI、IVIM和DKI序列。分析常规MRI影像学特征,包括肿瘤位置、囊变、坏死、出血、瘤周水肿、边界及强化。采用Image J软件选择肿瘤实性成分的最大层面沿肿瘤边缘手动绘制多边形的感兴趣区（ROI）,分别计算不同扩散参数图的ADCROI、DROI、D*ROI、fROI、DkROI和KROI平均值。采用3D slicer软件沿肿瘤实性成分边缘逐层手动绘制ROI,生成全肿瘤感兴趣容积（VOI）,分别计算不同扩散参数图的ADCVOI、DVOI、D*VOI、fVOI、DkVOI和KVOI平均值。对35例标本进行病理染色分析,计算组织病理指标,包括细胞密度、增值指数Ki-67和微血管密度（MVD）。采用Pearson’s卡方或Fisher’s确切概率法比较不同级别儿童脑肿瘤组间计数资料的差异。采用Student’s t检验或Mann-Whitney U检验比较儿童高、低级别脑肿瘤各扩散参数值之间的差异。采用Spearman相关性分析探讨各扩散参数值与组织病理指标之间的相关性。采用受试者工作特征（ROC）曲线评估各扩散参数值对儿童高、低级别脑肿瘤的鉴别诊断效能。结果:与儿童低级别脑肿瘤组相比,高级别组更容易出现坏死,组间差异具有统计学意义（50%vs 19.2%,P=0.018）。儿童高级别脑肿瘤组的ADCVOI值、DVOI值、DkVOI值均明显低于低级别脑肿瘤组,而KVOI值明显高于低级别脑肿瘤组（P均<0.001）。K值与细胞密度、Ki-67指标之间呈正相关（r=0.674～0.802,P均<0.001）,其中KVOI值与Ki-67指标的相关性最强（r=0.802,P<0.001）;而ADC值、D值、Dk值与细胞密度、Ki-67指标均呈负相关（r=-0.548～-0.740,P均<0.001）;各扩散参数值与微血管密度之间均无相关性（P均>0.05）。在所有扩散参数中,ADCVOI值在鉴别儿童高、低级别脑肿瘤中具有最高的ROC曲线下面积（AUC）,为0.901。但与其他扩散参数相比,其诊断效能之间的差异无统计学意义（校正后P>0.05）。在阈值为1.163×10-3mm2/s时,ADCVOI值鉴别儿童高、低级别脑肿瘤的敏感性为85.7%,特异性为84.6%。结论:基于DWI、IVIM和DKI衍生的扩散参数值有助于区分儿童高、低级别脑肿瘤,其诊断效能相当。此外,各扩散参数值在一定程度上能够反映儿童脑肿瘤的组织病理信息,包括细胞密度和增殖指数Ki-67。