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研究背景及目的脑胶质瘤是最常见的原发性颅内肿瘤之一,术前无创评价肿瘤级别及其异质性对于选择治疗方案和评估患者的预后至关重要。扩散峰度成像(Diffusion Kurtosis Imaging,DKI)是基于体内水分子扩散的非高斯原理来反映组织细微结构的扩散成像序列。本课题的研究目的是对比性分析DKI与传统磁共振扩散成像在诊断胶质瘤分级及评估患者预后方面的应用价值。材料与方法回顾性分析48例经术后病理学证实为幕上脑胶质瘤患者的临床、磁共振及病理资料。根据患者治疗后生存期的长短,根据生存期15个月为分组界限,将高级别胶质瘤患者分为长期生存组和短期生存组。采用Siemens Verio 3.0T磁共振对48例入组患者行术前颅脑磁共振检查,扫描序列包括常规平扫及增强序列、扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)及 DKI。DWI 及 DKI序列经过图像后处理,获得表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图及DKI参数图,其中DKI参数包括扩散张量参数[平均扩散系数(mean diffusivity,MD)和各向异性分数(fractional anisotropy,FA)],以及扩散峰度参数[平均峰度(mean kurtosis,MK)、轴向峰度(axial kurtosis,AK)和径向峰度(radial kurtosis,RK)]。另外,在DWI及DKI参数图上绘制肿瘤实体部分感兴趣区,所得的最小ADC值记为最小ADC值(minimum ADC),即minADC。48例幕上胶质瘤分别为15例星形细胞瘤(WHO Ⅱ级),11例间变性星形细胞瘤(WHO Ⅲ级)和22例多形性胶质母细胞瘤(WHO Ⅳ),其中有42例病理标本在术后进行了 Ki-67免疫组织化学染色,由一位具有丰富经验的病理诊断医师对肿瘤的Ki-67染色程度进行评估,以Ki-67表达最明显的区域作为Ki-67标记指数(labeling index,LI),以百分比表示。统计学方法采用独立样本T检验、单因素方差分析、Pearson相关性分析、Spearman 相关性分析、受试者工作特征(receiver operating characteristic curve,ROC)曲线和具有对数秩检验的Kaplan-Meier方法进行统计分析。结果 MK、AK、RK 和 minADC 在低级别胶质瘤(low-grade gliomas,LGGs)和(high-grade gliomas,HGGs)之间存在显著的统计学差异(P<0.001);这些参数值在较低级别胶质瘤间也具有统计学差异(P<0.05)。MD值仅在LGGs与HGGs之间仅有显着性统计学差异(P<0.05)。FA值在各级别胶质瘤之间的统计学差异不明显(P>0.05)。在高低级别胶质瘤及较低级别胶质瘤的鉴别中,MK值的ROC曲线下面积最大,分别为0.954和0.861。在分析高级别胶质瘤患者预后方面,长期生存组的MK值低于短期生存组(P<0.001),而长期生存组的minADC高于短期生存组(P = 0.002)。MK值在预测高级别胶质瘤患者生存期中的ROC曲线下面积最大,以0.679作为MK参数的最佳诊断阈值时,诊断的敏感性和特异性分别为87.5%和82.4%,以此诊断阈值将高级别胶质瘤患者分组,绘制K-M生存曲线,两组间的生存期差异具有显著的统计学差异(P<0.01,log-rank analysis)。HGGs组的Ki-67标记指数明显高于LGGs组(21.64±13.08%vs 4.71±3.67%,P<0.001),长期生存组的Ki-67标记指数明显高于短期生存组(30.00±12.79vs15.38±9.50,P=0.002),MK、AK、RK 值与 Ki-67 标记指数呈显著正相关(P<0.001),minADC值与Ki-67标记指数呈负相关(P<0.001)。结论扩散峰度参数(特别是MK和RK)在区分高低级别胶质瘤及较低级胶质瘤方面比传统扩散成像参数更为精确。扩散峰度成像参数和minADC值均可以术前无创性的预测高级别胶质瘤患者生存期,具有高峰度参数值和低minADC值的胶质瘤患者预后不良,然而,术前扩散峰度成像参数,特别是MK值,在评估预后方面均具有更高的敏感性和特异性。