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第1章胶质母细胞瘤瘤周异质性的多参数MR成像及影像组学特征目的:探讨多参数MR成像及影像组学特征判别胶质母细胞瘤（glioblastoma,GBM）瘤周水肿区的异质性及预测高复发危险亚区的可行性。材料和方法:搜集59例GBM患者的多参数MR成像,术前MR成像包括MR平扫+增强、T2-FLAIR、DWI、DSC-PWI或MRS;术后MR成像包括MR平扫+增强。将术后复发的MR图像与术前的多参数MR图像进行配准,基于GBM术后复发的MR图像,在术前MR图像上分别勾画瘤周复发区与非复发区。分别计算瘤周不同亚区的rFLAIR、ADC值、rADC、rCBV、Cho/NAA、Cho/Cr和NAA/Cr,并提取CBV图的影像组学特征。采用两独立样本t检验、Mann-Whitney U检验、ROC曲线和logistic回归模型进行统计分析。结果:GBM瘤周复发区的rFLAIR、ADC值、rADC和NAA/Cr显著低于非复发区（P<0.05）,rCBV、Cho/NAA和Cho/Cr显著高于非复发区（P<0.05）。与rFLAIR和ADC值比较,当rCBV的阈值≥0.89时,其预测瘤周复发区的敏感性、特异性和准确性分别为84.7%、83.6%和85.8%,且诊断效能优于rFLAIR和ADC值。与rCBV相比,联合rFALIR、ADC值和rCBV可以提供更好的预测性能（P=0.015）。CBV图的影像组学分析显示验证集和测试集的AUC分别为0.930和0.980,预测模型在测试集中的敏感性和特异性分别为100%和93.3%。结论:术前的T2-FLAIR、DWI、DSC-PWI和MRS可以判别GBM瘤周水肿区的异质性。联合rFALIR、ADC值和rCBV可以提高GBM瘤周高复发危险亚区的预测能力。CBV图的影像组学特征是预测GBM瘤周高复发危险亚区的有效手段。第2章胶质母细胞瘤瘤周异质性的多参数MR成像的组织病理学基础目的:探讨基于多参数MR分割的GBM瘤周不同亚区间的组织病理学是否存在差异性及多参数MR与组织病理学的关系。材料和方法:30例GBM患者术前行多参数MR成像,术前MR成像包括MR平扫+增强、DWI和DSC-PWI。利用第一部分瘤周高复发危险区的预测模型,分割出瘤周水肿区内的高危区与非高危区,分别计算瘤周不同亚区的rFLAIR、ADC值和rCBV。术中扩大切除瘤周水肿区,获取瘤周水肿区的组织标本。利用HE染色和免疫组织化学分析瘤周不同亚区的肿瘤细胞密度、Ki-67、CD34和CD105。采用两独立样本t检验、Mann-Whitney U检验和线性回归进行统计分析。结果:GBM瘤周高危区的rFLAIR和ADC值显著低于非高危区（P<0.05）,rCBV显著高于非高危区（P<0.05）。高危区的肿瘤细胞密度、CD34和CD105表达水平显著高于非高危区（P0.05）。GBM瘤周高危区的rCBV与肿瘤细胞密度、CD34和CD105呈正相关（P<0.05）,相关系数分别为0.591、0.592和0.697;ADC值与肿瘤细胞密度、CD34和CD105呈负相关（P<0.05）,相关系数分别为-0.738、-0.503和-0.500;rFLAIR与肿瘤细胞密度和CD105呈负相关（P<0.05）,相关系数分别为-0.409和-0.417。非高危区的rCBV与CD34和CD105呈正相关（P<0.05）,相关系数分别为0.544和0.619;ADC值和rFLAIR分别与肿瘤细胞密度呈负相关,相关系数分别为-0.470和-0.337。结论:GBM瘤周高危区的肿瘤细胞密度和微血管增殖显著高于非高危区。GBM瘤周水肿区的多参数MR成像能准确地反映肿瘤细胞分布和微血管增殖的异质性。第3章胶质母细胞瘤瘤周异质性对患者预后的影响目的:探讨GBM大体全切组和扩大切除组的瘤周多参数MR及组织分子病理标志物与患者预后的关系,并比较不同手术方式对患者预后的影响。材料和方法:获取59例GBM患者大体全切后的无进展生存期（PFS）和33例大体全切后的总生存期（OS）;同时获取19例GBM患者扩大切除的PFS。分别测量大体全切组瘤周水肿区的MR参数和扩大切除组瘤周水肿区的MR参数和组织病理学参数。利用Cox回归模型分析瘤周不同参数值与患者预后的关系。采用Kaplan-Meier法比较大体全切与扩大切除的不同手术方式对患者预后的影响。结果:大体全切组瘤周将来复发区的ADC值和rCBV是患者PFS和OS的独立危险因素（P<0.05）,ADC值预测患者PFS和OS的HR值分别是6.442和7.295;rCBV预测患者PFS和OS的HR值分别是2.827和9.230。扩大切除组瘤周高危区的肿瘤细胞密度是患者PFS的独立危险因素（P<0.05）,肿瘤细胞密度预测患者PFS的HR值是1.566。扩大切除组与大体全切组的PFS差异性有统计学意义（P<0.05）,两组PFS的中位数分别是8.3和6.5个月。结论:GBM大体全切后,瘤周水肿区rCBV升高或ADC值降低的患者,其PFS和OS的时间短。GBM瘤周高危区扩大切除后,高危区内的肿瘤细胞密度越高导致患者PFS的时间短。GBM患者大体全切后的复发时间短于扩大切除。