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第一部分体素内不相干运动扩散加权成像在良性脑膜瘤中的初步研究研究目的:应用多b值体素内不相干运动扩散加权磁共振成像(introvoxel incoherent motion MR imaging, IVIM MRI),探讨该序列生成的单、双指数模型在良性脑膜瘤中的应用价值。研究方法:搜集临床疑为良性脑膜瘤的患者60例,所有检查者均签署知情同意书,同意接受术前磁共振平扫、强化及多b值的IVIM序列扫描,本研究获得本机构伦理委员会批准,最终纳入22例手术病理证实为良性脑膜瘤的患者。扫描序列IVIM序列由14个b值组成(自0至1000s/mm2),扫描完成后得到的IVIM序列原始数据经后处理软件分析,分别拟合为单、双指数模型,并各自得到单、双指数模型衰减曲线,同时生成对应的参数图(单指数扩散系数ADC图、双指数扩散系数D图、灌注分数f图、灌注系数D*图)。在各自所得不同的参数图上结合平扫及强化图像,分别测量肿瘤实质区及正常脑白质的单指数模型的扩散系数ADC值以及双指数模型的扩散系数D值、灌注分数f值、灌注系数D*值,然后采用配对样本t检验,取a=0.05为检验水准进行统计学分析,以P<0.05为差异有统计学意义。结果:22例病人颅内肿瘤病灶在各扫描序列均清晰显示,在IVIM序列所生产的各参数图中病变与正常脑组织分界清。肿瘤实质区的信号衰减在单、双指数模型衰减曲线上随b值的增大而减小。经所测得数据分析肿瘤实质区平均ADC值、平均D值、平均D*值、平均f值分别为(0.87±0.13)μm2/ms、(0.79±0.10)μm2/ms、(58.68±27.52)μm2/ms、(7.68±3.59)%;正常脑白质的平均ADC值、平均D值、平均D*值、平均f值分别为(0.74±0.06)μm2/ms、(0.69±0.04)μm2/ms、(93.43±31.64)μm2/ms、(4.48±2.39)%。经统计学分析,在单指数模型中的肿瘤实质区ADC值与正常脑白质ADC值两者比较差异有统计学意义(t=5.793,P<0.05);双指数模型中,肿瘤实质与正常脑白质D、f、D*值分别进行比较,其中肿瘤实质的D、f值较正常脑白质的D、f值增高(t=4.384,P<0.05和t=3.349,P<0.05);在肿瘤实质D*值中,其较正常脑白质D*值减低(t=-3.559,P<0.05),两者比较有统计学意义。肿瘤实质区单指数模型ADC值与双指数模型D值两者差异有统计学意义,且单指数模型ADC值显著高于双指数模型D值(t=6.492,P<0.05)。结论:基于常规DWI序列的多b值IVIM双指数模型不仅可以定量描述良性脑膜瘤的扩散信息,有助于同正常脑实质相鉴别,且较单指数模型更准确;同时双指数模型可非侵入性地获得良性脑膜瘤的灌注信息,扩大了灌注技术的临床应用范围。第二部分体素内不相干运动扩散加权成像在胶质瘤中的初步研究研究目的:应用多b值体素内不相干运动扩散加权磁共振成像(introvoxel incoherent motion MR imaging, IVIM MRI),探讨该序列生成的单、双指数模型在颅内胶质瘤中的应用价值。研究方法:搜集临床怀疑颅内胶质瘤的患者48例,所有检查者均签署知情同意书,且同意接受术前磁共振平扫、强化及多b值的IVIM序列扫描,研究获得本机构伦理委员会批准,最终纳入25例手术病理证实为颅内胶质瘤的患者。IVIM序列由14个b值构成(从0至1000s/mm2),扫描完成后所得IVIM序列原始数据经后处理软件处理分析,各自拟合为单、双指数模型,并分别得到单、双指数模型衰减曲线,同时生成相应的参数图(单指数扩散系数ADC图、双指数扩散系数D图、灌注分数f图、灌注系数D*图)。在各自所得不同的参数图上结合平扫及强化图像,分别测量肿瘤实质区及正常脑白质的单指数模型的扩散系数ADC值以及双指数模型中的扩散系数D值、灌注分数f值、灌注系数D*值,采用配对样本t检验,取a=0.05为检验水准进行统计学分析,以P<0.05为差异有统计学意义。结果:25例病人颅内胶质瘤病灶在各扫描序列均清晰显示,在IVIM序列所生产的各参数图中病变可同正常脑组织相区分。单、双指数模型衰减曲线上肿瘤实质区信号强度随b值的增大而衰减。胶质瘤实质区平均ADC值、平均D值、平均D*值、平均f值分别为(1.13±0.36)μm2/ms,(1.07±0.27)μm2/ms,(69.60±45.57)μm2/ms口(5.80±3.81)%;对侧正常脑白质平均ADC值、平均D值、平均D*值、平均f值分别为(0.77±0.08)μm2/ms,(0.72±0.06)μm2/ms、(73.27±32.22)μm2/ms和(4.09±1.58)%。单指数模型中肿瘤实质区ADC值与正常脑白质ADC值两者比较差异有统计学意义(t=-6.165,P<0.05),且肿瘤实质区的ADC值显著较正常脑白质区的ADC值升高;双指数模型中肿瘤实质D、f、D*值分别与对侧正常脑白质D、f、D*值进行比较,肿瘤实质的D、f值均较正常脑白质高(t=5.430,P<0.05和t=2.312,P<0.05),而肿瘤实质区D*值与对侧正常脑白质D*值相比,两者差异无统计学意义(P>0.05)。结论:基于常规DWI序列的多b值IVIM双指数模型不仅可以很好描述颅内胶质瘤的扩散信息,有助于同正常脑白质相鉴别;同时IVIM的双指数模型可无创性的获得颅内胶质瘤的灌注信息,大大提高了灌注技术的在颅内胶质瘤患者中的临床应用范围。