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第一部分基于半自动分割的DWI及iVASO全瘤直方图分析在术前预测胶质瘤EGFR、IDH1、MGMT、p53及Ki-67表达的应用初探[目的]探讨基于半自动分割的流入血管空间（inflow-based Vascular-Space-Occupancy,iVASO）以及弥散加权成像（Diffusion weighted imaging,DWI）的全瘤直方图分析在术前预测脑胶质瘤EGFR、IDH1、MGMT、p53及Ki-67表达的应用价值。[材料和方法]连续收集我院临床诊断怀疑脑肿瘤的患者,共纳入患者41例,所有患者均按序进行常规MRI平扫、3D iVASO序列、DWI（b=0,1000）序列和常规增强MRI扫描。患者均经手术或穿刺活检取得病理结果,记录各患者术后病理EGFR、MGMT、IDH1、P53 以及 Ki-67 表达情况。所有iVASO原始数据经SPM软件包进行图像运动矫正,应用Matlab对iVASO图像进行分析,获得小动脉血容量（CBVa）图。根据b值为0和1000 s/mm2的DWI数据以单指数模型计算获得ADC图。使用开源3D slicer软件将T2-FLAIR及常规增强T1WI MRI图像与CBVa图及ADC图进行配准并作为解剖图像。使用3D slicer软件“Grow from seeds”方法参照解剖图半自动分割肿瘤并去除明显的坏死囊变区域,获得全瘤感兴趣区。将感兴趣区分别匹配至CBVa及ADC图,使用SlicerRadiomic插件分别计算16种直方图特征特征,包括峰度、偏度、能量,熵,平均值,中位数、最小值、最大值、第10百分位数、第90百分位数、方差、四分位间距、全距、平均绝对离差、均匀性、均方根。利用SPSS 23统计软件,采用Spearman相关系数评估CBVa及ADC直方图特征与EGFR、p53及Ki-67之间的相关性;采用Mann-Whitney U检验,比较IDH1、MGMT不同表达状态下CBVa及ADC直方图特征的差异,并用受试者操作特征（ROC）曲线分析比较各直方图特征预测胶质瘤IDH1、MGMT表达状态的诊断效能。[结果]1.iVASO 直方图特征 CBVaIR、CBVaMedian、CBVaMAD、CBVaMAX、CBVaRMS、CBVa90th、CBVamin、CBVavar、CBVa10th、CBVamean 与EGFR表达存在不同程度负向相关性;直方图特征中CBVa10th及CBVaRMS与EGFR表达相关性最为显著;2.CBVa及ADC各直方图特征与p53蛋白表达均未见明显相关相关性;3.iVASO直方图特征中CBVaIR与Ki-67呈正相关,CBVamin与Ki-67呈负相关;ADC 直方图特征中,ADCMedian、ADCRMS、ADC90th、ADCmin、ADC10th、ADCmean均与Ki-67呈不同程度负相关;直方图特征ADC10th与Ki-67相关性最为明显;4.ADC 直方图特征 ADCMedian、ADCuniform、ADCenergy、ADCmax、ADCRMS、ADC90th、ADCmin、ADCentropy、ADC10th、ADCmean 在IDH1野生型与IDH1突变型胶质瘤之间均存在显著性差异;其中直方图特征ADC10th获得最大曲线下面积,AUC=0.877;5.CBVa直方图特征CBVaIR及CBVa90th在MGMT高表达组与低表达组之间存在统计学差异,其中CBVa90th获得较大曲线下面积,AUC=0.733。[结论]基于半自动分割的DWI及iVASO全瘤直方图分析能一定程度上预测肿瘤病理分子包括EGFR、Ki-67、IDH1及MGMT的表达,其中直方图特征CBVa10th、CBVaRMS及CBVa90th分别为EGFR及MGMT表达的最佳预测因子;ADC10th及ADC min为IDH1及Ki-67的最佳预测因子。第二部分iVASO及DWI全瘤直方图分析预测胶质瘤总生存期[目的]探讨基于半自动分割的iVASO及DWI全瘤直方图分析在预测脑胶质瘤总生存期（Overall survival,OS）的应用价值。[材料和方法]将第一部分纳入研究的患者中于术后配合接受定期随访者纳入本研究。磁共振扫描序列（包括常规序列及DWI、iVASO序列）扫描方法、图像分析及后处理方法以及直方图特征获取均同第一部分。选择总生存期作为本研究临床终点。采用Kaplan-Meier法对各术前直方图特征及术后病理进行单因素生存分析并构建生存概率曲线,采用log-rank检验评估病理学信息以及CBVa、ADC直方图特征不同组别患者的生存差异。采用多因素COX 比例风险模型分别构建基于术前直方图特征以及术后病理资料的胶质瘤总生存期预测模型,并采用Harrell’s C-index定量化评估术前及术后预测模型对胶质瘤总生存期的预测能力。[结果]1.单因素预后分析显示,CBVa及ADC直方图特征中,CBVa10th、ADCmedian,ADCRMS,ADC90th,ADCmin,ADC10th 以及 ADCmean水平均与患者总生存期存在相关性;2.单因素预后分析显示,术后病理资料中,病理级别、IDH1、P53表达与患者总生存期存在相关性;3.多因素预后分析显示,术前直方图特征中仅ADC10th为预测胶质瘤患者总生存期的独立预测因素,而术后病理资料中,IDH1、P53为本研究胶质瘤患者总生存期的独立预测因素;4.基于ADC10th的预测模型在预测总生存期中与术后病理预测模型相当,ADC10th联合年龄预测总生存期优于术后病理模型。[结论]1.直方图特征 CBVa 10th、ADCmedian,ADCRMS,ADC90th,ADCmin,ADC10th、ADCmean的水平以及术后病理资料病理级别、IDH1、P53可预测胶质瘤患者总生存期,其中ADC10th、IDH1、P53为影响胶质瘤患者总生存期的独立预测因素;2.术前ADC直方图分析可用于预测胶质瘤患者生存期,联合年龄能有效提高预测效能。