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目的:本研究旨在运用IVIM双指数模型的多b值DWI成像,对高、低级别胶质瘤组间的弥散、灌注差异作定量研究,并与常规DWI及3D-PCASL技术所得结果对照分析,探讨IVIM技术在胶质瘤术前分级中的临床应用价值。材料与方法:1.收集胶质瘤患者38例(男性20例,女性18例),年龄范围:9-72岁,平均年龄44.5岁,包括低级别胶质瘤(WHO I~II级)19例,高级别胶质瘤(WHOIII~IV级)19例。2.所有病例在3.0T MR完成常规磁共振平扫序列(横断位T1-FLAIR、T2WI、DWI、矢状位T1WI、冠状位T2-FLAIR);多b值扩散加权成像序列(IVIM-DWI)和三维伪连续式动脉自旋标记序列(3D-PCASL);增强扫描(横断位、矢状位及冠状位T1WI)。3.IVIM-DWI经4.6 AW工作站进行后处理,获得慢扩散系数D(slow ADC)、快扩散系数D*(fast ADC)及快扩散所占的容积分数f(fraction of fast ADC)三种参数化图像;常规DWI经后处理获得扩散系数ADC图像;3D-PCASL经后处理获得脑血流量(CBF)图像。4.测量肿瘤实质参数值(避开坏死囊变、血管及肿块边缘区),结合多方位T1WI增强扫描图像,在病灶截面积最大及上、下相邻层面手动绘制感兴趣区ROI,选取肿瘤信号最高或强化最显著处放置,分别获得相应的D、D*、f、ADC值及肿瘤最大血流量值TBF。重复测量3次,取均值,ROI面积约50mm2。5.所有数值均用均数±标准差(?x±s)表示并进行下列统计学分析:(1)采用两组独立样本t检验或校正t检验,比较高、低级别胶质瘤组间上述5个参数值的差异,p<0.05有统计学意义;(2)采用两变量Pearson或spearman相关性分析,比较所有胶质瘤患者的肿瘤实质的D、D*、f值分别与对应的ADC、TBF值之间的相关性,并对有显著相关性的参数值进行散点图绘制,分析其相关走向;(3)所有高、低级别组间有统计学意义的数值进行ROC曲线分析,计算曲线下面积(AUC),得到其阈值、敏感度及特异度。结果:1.病理学分级:(1)I级:星形细胞瘤2例、毛细胞型星形细胞瘤1例;(2)II级:星形细胞瘤12例、少突胶质细胞瘤1例、多形性黄色星形细胞瘤1例、室管膜瘤1例、弥漫性星形细胞瘤1例;(3)III级:星形细胞瘤7例、间变性星形细胞瘤1例;(4)IV级:星形细胞瘤3例,胶质母细胞瘤8例。2.常规MRI表现:(1)DWI:HGG:等稍低信号3例,高信号16例;LGG:等稍低信号17例,高信号2例。(2)平扫:HGG:囊变、坏死13例,出血7例,钙化4例,占位效应伴瘤周水肿15例;LGG:囊变、坏死2例,出血0例,钙化0例,占位效应伴瘤周水肿5例。(3)增强:HGG:未见明显强化0例,轻度强化1例,中等不均匀强化8例,明显不规则环形强化10例;LGG:未见明显强化7例,轻度强化9例,中等不均匀强化3例,明显不规则环形强化0例。3.常规DWI、IVIM、3D-ASL各参数独立样本t检验:(1)HGG组肿瘤实质的平均ADC、D、f值均显著低于LGG组,均有统计学差异(P<0.05)。(2)HGG组肿瘤实质的绝对平均D*、TBF值显著高于LGG组,均有统计学差异(P<0.05)。4.IVIM与常规DWI、ASL行两变量相关性分析:(1)所有患者肿瘤实质的平均ADC值与D、f值均呈正相关(P<0.05),与D*值呈无相关。(2)所有患者肿瘤实质的平均TBF值与D*值呈正相关,与D、f值均呈负相关(P<0.05)。5.散点图分析:(1)D值与ADC值呈正相关,相关系数为0.984。(2)f值与ADC值呈正相关,相关系数为0.664。(3)D*值与TBF值呈正相关,相关系数为0.416。(4)f值与TBF值呈负相关,相关系数为﹣0.446。6.ROC曲线分析:(1)ADC值的Az=0.816,阈值为0.98,敏感度和特异度分别为89.5%和68.4%。(2)D值的Az=0.801,阈值为0.793,敏感度和特异度分别为84.2%和63.2%。(3)f值的Az=0.767,阈值为0.411,敏感度和特异度分别为73.7%和73.7%。(4)TBF值的Az=0.981,阈值为51.55,敏感度和特异度分别为94.7%和94.7%。(5)D*值的Az=0.747,阈值为3.27,敏感度和特异度分别为78.9%和73.7%。结论:3.0T场强下运用体素内不相干运动IVIM双指数模型具有将单纯水分子扩散和肿瘤组织灌注分离并量化的优势,当D取阈值为0.793×10-3mm2/s,D*取阈值为3.27×10-3mm2/s时,可作为高、低级别胶质瘤分级的参考阈值,而f值暂不建议作为分级参数;IVIM图像的高对比性在反映肿瘤的范围方面具有较大的潜在价值。