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第一部分基于磁共振3D-ASL、DSC-PWI在鉴别脑胶质瘤术后复发与放射性脑坏死中的研究目的:探讨磁共振三维动脉自旋标记(Three Dimensional-Arterial Spin Labeling,3D-ASL)、T2*动态磁敏感对比增强(Dynamic Susceptibility Contrast,DSC)灌注成像(Perfusion Weighted Imaging,PWI)在诊断和鉴别脑胶质瘤术后复发与放射性脑坏死中的应用价值。资料与方法:回顾性分析47例脑胶质瘤术后辅助放射治疗并在磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)随访中出现术区新增异常强化灶的患者的临床及影像资料,经过二次手术病理或长期随访确定术后复发25例,放射性脑坏死22 例。所有患者均行 T1 加权增强(T1 Weighted Contrast-Enhanced,CE-T1WI)、3D-ASL扫描,33例行DSC-PWI扫描,测得病灶实性部分及对侧镜像正常部位相关的血流动力学参数值3D-ASL脑血流量(Cerebral Blood Flow,ASL-CBF)、DSC-PWI 脑血流量(Cerebral Blood Flow,DSC-CBF)、脑血容量(Cerebral Blood Volume,DSC-CBV)、平均通过时间(Mean Transit Time,DSC-MTT)及达峰时间(Time to Peak,DSC-TTP),然后将病灶灌注值进行标准化处理(病灶平均灌注值/对侧镜像正常部位),所得比值为病灶平均相对灌注比值,分别为3D-ASL平均相对脑血流量(Relative Cerebral Blood Flow,ASL-rCBF)、DSC-PWI 平均相对脑血流量(Relative Cerebral Blood Flow,DSC-rCBF)、平均相对脑血容量(Relative Cerebral Blood Volume,DSC-rCBV)、平均相对通过时间(Relative Mean Transit Time,DSC-rMTT)、平均相对达峰时间(Relative Time to Peak,DSC-rTTP)。对两组新增异常强化灶的血流动力学参数差异的比较采用两独立样本t检验,P＜0.05为差异有统计学意义。结果:脑胶质瘤术后复发与放射性脑坏死在CE-T1WI上均呈花环样、条絮状或不规则环形强化。脑胶质瘤术后复发患者新增强化病灶的ASL-CBF、DSC-CBF、DSC-CBV灌注较对侧增高;除了 2例放射性脑坏死患者CE-T1WI强化的区域在ASL-CBF、DSC-CBF、DSC-CBV呈高灌注外,其余放射性脑坏死患者病灶的ASL-CBF、DSC-CBF、DSC-CBV灌注较对侧呈等-低表现。脑胶质瘤术后复发组的血流动力学参数ASL-rCBF、DSC-rCBF、DSC-rCBV明显高于放射性脑坏死组(P＜0.01),且ASL-rCBF的诊断效能最高,以ASL-rCBF=2.08为临界值,诊断效能最高;而DSC-rMTT、DSC-rTTP在脑胶质瘤术后复发组与放射性脑坏死组之间的差异无统计学意义(P=0.58、0.37)。结论:3D-ASL、DSC-PWI均可鉴别脑胶质瘤术后复发与放射性脑坏死,并且ASL-rCBF 诊断效能略高于 DSC-rCBF、DSC-rCBV。第二部分 基于MRI对比增强图像的影像组学在鉴别脑胶质瘤术后复发与放射性脑坏死中的研究目的:探讨MRI对比增强图像的影像组学在鉴别脑胶质瘤术后复发与放射性脑坏死的中的应用价值。资料与方法:回顾性分析58例(71个病灶)脑胶质瘤术后辅助放射治疗并在MRI随访中出现术区新增异常强化灶的患者的临床及影像资料,经过二次手术病理或长期随访确定术后复发30例(39个病灶),放射性脑坏死28例(32个病灶)。按照训练集与验证集7:3的比例,选取49个病灶作为训练集(术后复发27个、放射性脑坏死22个),22个病灶作为验证集(术后复发12个、放射性脑坏死10个)。应用达尔文智能科研平台,手动勾画CE-T1WI轴位图像上新增异常强化的病灶,通过F检验特征筛选、LASSO降维算法、支持向量机迭代筛选三个步骤进行特征选择,最后采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)算法构建模型。使用受试者工作特征曲线(Receiver Operating Curve,ROC曲线)评估诊断模型的诊断效能,对脑胶质瘤术后复发组和放射性脑坏死组特征参数差异的比较采用两独立样本t检验,P<0.05为差异有统计学意义。结果:达尔文智能科研平台共提取1223个定量影像特征参数,F检验粗筛了 100个特征,然后使用LASSO降维算法筛选出7个特征,最后使用支持向量机迭代筛选器将7个特征进一步优化至4个,包括偏度(Skewness)、联合熵(Joint Entropy)、最大相关系数(Maximal Correlation Coefficient,MCC)、纹理强度(Strength);采用线性核函数的SVM模型时,训练集的特征参数准确率、敏感度和特异度分别为83.7%、86.4%、81.5%,验证集的特征参数准确率、敏感度和特异度分别为86.4%、80.0%、91.7%;采用径向基函数的SVM模型时,训练集的特征参数准确率、敏感度和特异度分别为85.7%、90.9%、81.5%,验证集的准确率、敏感度和特异度分别为86.4%、90.0%、83.3%。结论:应用基于SVM的影像组学方法鉴别脑胶质瘤术后复发与放射性脑坏死具有较高的准确性,采用径向基函数的SVM所建模型效果更佳。