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第一部分3.0T MRIDWI定量参数直方图分析对直肠腺癌错配修复状态的诊断价值目的:探讨3.0T MRI不同b值的弥散加权成像（diffusion weighted imaging,DWI）定量参数直方图分析诊断直肠腺癌错配修复缺陷（deficient mismatch repair,dMMR）与错配修复完整（proficientmismatchrepair,pMMR）状态的应用价值。讨论dMMR与pMMR直肠腺癌间不同b值DWI定量参数直方图分析的差异,寻找能用于术前无创预测直肠腺癌MMR状态的ADC直方图参数。材料和方法:收集2016年1月至2021年12月间于苏州大学附属第二医院接受术前MRI-DWI检查及术后常规病理及免疫组化确诊为直肠腺癌的70名患者的影像及临床病理数据,其中dMMR组14例,pMMR组56例。两名观察者采用FireVoxel软件结合HR-T2WI图像,分别在b=1000 sec/mm2及b=2000 sec/mm2的DWI图像上,按照全肿瘤体积分析的方法得到肿瘤三维ROI。直方图分析采用MATLAB2018b和SPSS22.0软件。计量资料的正态性检验采用Shapiro-Wilk test。计量资料的统计分析使用独立样本t检验及 Mann-Whitney U检验。使用受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线及DeLong检验评价不同变量的诊断效能。分析dMMR及pMMR直肠腺癌间直方图分析结果及临床病理资料的差异。结果:本研究入组70名直肠腺癌患者（男性45例,女性25例,年龄:36-84岁,平均年龄61.64±10.46岁）,其中dMMR组14例（男性12例,女性2例,年龄:47-83岁,平均年龄62.93±11.10岁）,pMMR组56例（男性33例,女性23例,年龄:36-84岁,平均年龄61.32±10.46岁）。直肠腺癌患者的年龄、性别、分化程度、pT分期、神经侵犯、肿瘤位置、术前CA19-9水平在dMMR及pMMR组间没有显著统计学差异（P＞0.05）;pN、脉管侵犯及术前CEA水平组间存在显著差异（P值分别为0.008、＜0.001、0.031）,其中,dMMR组病理转移淋巴结阳性率及脉管侵犯阳性率明显低于pMMR组,dMMR组术前CEA水平高于pMMR组。当b值为2000 sec/mm2时,dMMR组直肠腺癌ADC定量参数直方图中的平均值、50%位数、75%位数及90%位数均低于 pMMR 组（分别为 0.889±0.075 vs.0.985±0.133、0.836±0.079 vs.0.919±0.118、1.045±0.111 vs.1.162±0.176、1.315±0.129vs.1.461±0.253,单位为×10-3mm2/s）,组间差异具有统计学意义（P值分别为0.001、0.004、0.021、0.004）;10%位数、25%位数、偏度及峰度在dMMR及pMMR组间无显著性差异（P＞0.05）。当b值为1000sec/mm2时,dMMR组直肠腺癌ADC定量参数直方图中的10%位数、25%位数、50%位数均低于 pMMR 组[分别为 0.607（0.461,0.661）vs.0.690（0.595,0.744）、0.715±0.095 vs.0.815±0.104、0.917±0.178 vs.0.994±0.124,单位为×10-3mm2/s)],偏度高于 pMMR 组[2.224±1.150 vs.0.756（0.285,1.257）],差异具有统计学意义（P值分别为 0.009、0.002、0.038、＜0.001）;平均值、75%位数、90%位数及峰度在dMMR及pMMR组间无显著性差异（P＞0.05）。当b值为2000 sec/mm2时,ADC平均值的AUC最大（0.728）,取临界值0.985×10-3mm2/s时,敏感度与特异度分别为92.86%和51.79%,约登指数为0.375;ADC50%位数、75%位数及 90%位数的 AUC 分别为 0.711、0.713、0.704。当b值为1000 sec/mm2时,ADC偏度的AUC最大（0.858）,取临界值0.977时,敏感度与特异度分别为92.86%和69.64%,约登指数为0.625;ADC25%位数的AUC较大（0.777）,取临界值0.791×10-3mm2/s时,敏感度与特异度分别为85.71%和62.29%,约登指数为0.500;ADC10%位数和50%位数的AUC分别为0.727和0.681。DeLong检验结果显示,超高b值组的ADC平均值及高b值组的ADC偏度诊断效能AUC之间无显著统计学差异（Z=1.822,P=0.069,95%CI:-0.001-0.270）。两名观察者测得结果一致性良好,组内相关系数（intra-class correlation coefficient,ICC）均大于 0.80。结论:本研究结果显示,直肠腺癌dMMR组术前CEA水平高于pMMR组;dMMR组病理上转移淋巴结阳性率、脉管侵犯率低于pMMR组,两者生物学行为存在差异。采用全肿瘤ADC值直方图分析的方法在高b值及超高b值时直肠腺癌dMMR组ADC值低于pMMR组,有助于诊断直肠腺癌错配修复状态。第二部分3.0T MRIDKI定量参数直方图分析对直肠腺癌错配修复状态的诊断价值目的:探讨3.0T磁共振扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging,DKI）参数直方图分析诊断直肠腺癌dMMR及pMMR状态的应用价值,挖掘能够有效诊断直肠腺癌MMR状态的DKI直方图特征性参数。材料和方法:病例收集同第一部分,同时获取70例直肠腺癌病例的影像特征进一步分析。两名观察者采用FireVoxel软件,结合HR-T2WI图像在b=1000 sec/mm2的DKI图像上勾勒肿瘤三维ROI,并通过图像配准获取DKI定量参数包括非高斯分布矫正的扩散系数 D（diffusivity）值、峰度系数 K（kurtosis）值,采用 SPSS 22.0 及 MATLAB 2018b软件进行直方图分析。分析dMMR及pMMR直肠腺癌间直方图分析结果及影像资料的差异,采用二元Logistic回归筛选术前诊断直肠腺癌MMR状态的最佳指标。结果:本研究一共纳入70名直肠腺癌患者（dMMR组14例,pMMR组56例）。直肠腺癌患者MRI影像特征资料分析显示,肿瘤位置、mrT分期、mrN分期、mrCRM及mrEMVI在dMMR及pMMR组间没有显著统计学差异（P＞0.05）。DKI定量参数中,dMMR组的D值（10%位数、25%位数、50%位数）均低于pMMR组[分别为0.721（0.631,0.773）vs.0.815±0.211、0.878±0.153 vs.1.033±0.156、1.162±0.133 vs.1.333±0.186,单位为×10-3mm2/s],dMMR组的K值（75%位数、90%位数）均高于pMMR组[分别为 1.182（1.119,1.220）vs.1.109（1.025,1.174）、1.417±0.099 vs.1.291±0.132],差异具有统计学意义（P＜0.05）。dMMR 组的 K 偏度高于 pMMR 组[-0.027（-0.325,0.492）vs.-0.672±0.520],K峰度低于pMMR组[2.259（1.330,2.688）vs.3.314±1.700],差异具有统计学意义（P＜0.05）。二元Logistic回归结果显示D50%位数、K75%位数、K偏度及K峰度为有意义变量。其中K偏度的AUC最大（0.895）;D50%位数的AUC较大（0.808）。多变量联合预测模型PREP-1的AUC为0.961,取临界值为0.291时,敏感度为92.86%,特异度为92.86%。采用DeLong检验两两比较AUC差异均具有统计学意义（P＜0.05）。两名观察者测量结果ICC值均大于0.80。结论:基于全肿瘤DKI直方图分析,直肠腺癌dMMR组较pMMR组具有更低的D值和更高的K值,DKI定量参数直方图分析能有效显示肿瘤的异质性,可能是术前诊断直肠腺癌错配修复状态的有效方法。直肠腺癌全肿瘤DKI定量参数直方图分析结果进一步二元Logistic回归分析显示,多变量联合模型中DKI双指数模型D值与K值的联合应用可以增加诊断效能,能够更加有效诊断直肠腺癌错配修复状态。