摘要目的 运用神经突方向离散度与密度成像(neurite orientation dispersion and density imaging,NODDI)定量参数评估不同异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase,IDH)基因状态肿瘤的差异性及探讨NODDI在成人型弥漫性胶质瘤(adult-type diffuse glioma,ADG)基因分型上的临床应用价值.材料与方法 回顾性分析了51例(IDH突变型21例,IDH野生型30例)ADG患者.术前均行常规扫描以及多壳扩散扫描,经图像预处理和后处理后得到四个定量参数图.使用3D-Slicer软件对肿瘤实性区域、瘤周水肿区域及对侧正常脑白质区进行感兴趣区勾画,比较不同IDH状态的组间差异.使用FeAture Explorer(FAE)软件构建预测模型,在模型的开发过程中考虑了多条流水线组合,包括1种数据降维方法(皮尔森相关系数),4种特征选择方法(多变量方差分析、克鲁斯卡尔-沃利斯检验、递归特征消除和Relief算法)和4种线性分类器(支持向量机、线性判别分析、逻辑回归和引入 LASSO 正则项的逻辑回归),共 16 个流水线.模型之间的比较通过受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,综合判别改变指数(integrated discrimination improvement,IDI)、净重分类改善指数(net reclssification improvement,NRI)和留一法交叉验证进行评估.结果 IDH野生型组年龄高于IDH突变型组(P=0.001).只有IDH野生型组的瘤周水肿区方向离散指数(orientation dispersion index,ODI)值低于IDH突变型组(P=0.019),其余参数组间未见差异.对侧白质区和水肿区分别具有最高和最低的ICVF(intra-cellular volume fraction,ICVF)值(P<0.05).通过线性判别分析构建的综合模型诊断效能最高,ROC曲线下面积为0.835(95%CI:0.703～0.941);高于单独使用年龄[0.773(95%CI:0.624～0.894)]和ODI[0.695(95%CI:0.538～0.845)].IDI以及NRI证明了最终模型最高的诊断性能(所有P值均小于0.001).决策曲线分析和校准曲线证明了最终模型的临床净收益和最接近真实数据的分布(Brier分数为0.163).结论 NODDI定量参数可以用来描述ADG的微观环境差异.建立的最终模型可以有效预测成人型弥漫性胶质瘤不同IDH基因状态,且复合模型比单一模型的诊断效能更好.