不论农村还是城市，肿瘤都是我国居民的主要死亡原因，其中，乳腺癌是女性肿瘤发病率最高的恶性肿瘤，并呈逐年上升和年轻化趋势。随着肿瘤分子生物学研究的快速发展，发现乳腺癌是一类高度异质性的疾病，可以划分为4种分子分型，即Luminal A型、Luminal B型、HER-2型和Basal-like型，不同分子分型的乳腺癌患者在疾病表达，对治疗反应等临床行为方面存在明显的差异。如果能在病理检查前找到一种可靠的并使乳腺癌患者免遭侵入式伤害的预测方法对其分子分型进行预测，将非常有利于医生对后期治疗方案的制定，为治疗选择提供了更有用的依据。无创伤性、无不良反应的技术方法扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）代表了进一步发展的MR技术已在各种乳腺影像检查中被广泛应用，它可以通过检测人体组织中水分子扩散运动受限制的方向和程度等信息间接反映组织微观结构的变化。DWI还提供了一个定量参数，定义为表观扩散系数（apparent diffusion coeffecient，ADC），其密切反映生物肿瘤特征，如血管结构和水含量。　　基于扩散加权成像的乳腺肿瘤异质性影像分析研究，目前在国际引起高度关注。前人的研究发现了某些乳腺分子分型显著的DWI影像特征，肿瘤及其周围基质区域ADC值与病理状态之间的关系，但是在肿瘤和肿瘤周围基质区域ADC的异质信号模式与使用这些特征预测分子分型尚未有过研究。因此，本文的研究主要揭示肿瘤及其周围基质组织表观扩散系数（ADC）的异质信号模式，并对分子分型进行预测，其具体内容如下：　　（1）实验数据准备　　根据本文研究目对满足要求的126例患者进行病理信息预处理，不仅介绍各分子亚型在病理分级，临床特点，基因模式等方面的不同以及判定分子亚型的方法，还根据实验需要将数据分为两部分：一部分是分子分型，Luminal A型26例，Luminal B型67例，HER-2型22例，以及Basal-like型11例；另一部分是按照病理检查中Ki-67阳性表达的相对比例，将82例患者划分为Ki-67高表达54例，低表达28例。另外从统计学角度分析了年龄、绝经情况、肿瘤大小的基本信息对分子分型分布和Ki-67表达的影响。　　（2）DWI影像预处理及影像特征提取　　对DWI原始影像进行了腺体、肿瘤及其周围基质区域分割在内的预处理，得到了内肿瘤、整个肿瘤、肿瘤边界、近端基质、中间和远端基质区域，最后将其复制到ADC图上，得到待研究的6个ROI。除了在每个ROI中提取统计特征外，还提取了区域之间的关联特征，如整个肿瘤区域与肿瘤边界区域对应统计特征的比值。　　（3）乳腺肿瘤表观扩散系数（ADC）的异质信号模式研究　　我们假设内肿瘤，整个肿瘤，肿瘤边界，近端基质，中间和远端基质这6个ROI的ADC值不同，其反映了乳腺组织微环境的异质性，因此，对这6个ROI ADC的异质信号模式进行研究。首先，根据组织病理学特征对整个肿瘤的平均ADC值进行比较分析。其次，对肿瘤周围区域ADC信号的变化趋势进行研究。最后，通过求两两区域之间ADC值的皮尔逊相关系数分析肿瘤及其周围基质ADC值之间的相关性，构建了由节点作为区域之间相连接的无向图。　　（4）基于DWI乳腺肿瘤异质性分析的分子分型预测　　为了探讨单个ROI的统计特征、所有区域的统计特征、比值特征、全部特征在预测分子分型方面的应用价值，本研究对这四个方面的特征于预测分子分型的能力进行了深入研究，对每一类特征都做了可分性评估。并且对这四个方面的特征集分别进行特征筛选，得到最优特征子集，然后根据得到的特征子集分别对分子分型进行预测。利用受试者特征工作曲线下面积对模型进行评价。　　本论文基于DWI对乳腺肿瘤异质性进行分析研究，并利用其异质性对分子分型进行预测。研究表明，在肿瘤边界和近端基质区域，ADC值的异质性分布代表DWI影像特性，具有比其他区域更高的预测能力。也证明了肿瘤及其周围基质区域ADC值的异质性可能是一种有价值的临床标志，可以提高乳腺癌分子分型的预测。这一研究将十分有助于乳腺癌的前期诊断和后续的治疗方案，并为个性化治疗和精准诊疗提供重要的依据。