研究背景:认知功能障碍是轻度脑外伤（Mild traumatic brain injury,mTBI）后最常见的后遗症之一。然而,目前尚缺乏有效的手段对mTBI患者认知功能的早期诊断及预后做出有效评估。动态增强磁共振成像（Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI）与弥散峰度成像（Diffusion kurtosis imaging,DKI）在评估血脑屏障（Blood-brainbarrier,BBB）通透性、组织微观结构及认知功能方面起着重要作用。因此,本研究旨在探讨DCE-MRI联合DKI评估mTBI后脑结构的纵向演变规律以及认知功能改变。研究目的:（1）应用DCE-MRI及DKI探索mTBI后急性期至亚急性期BBB的通透性与组织微观结构的纵向演变规律及其关系;（2）探索亚急性期DCE-MRI联合DKI在mTBI后慢性期认知功能障碍的价值。材料与方法:（1）1 1只成年雄性SD大鼠随机分成外伤（TBI=8）组和对照（Control=3）,所有动物分别在造模前（DO）、造模后急性期（D1、D3）、亚急性期（D7、D14、D28）行TW2、DCE-MRI及DKI扫描,分析双侧皮层、海马、丘脑及胼胝体的容积转换常数（Volume transfer coefficient,Ktrans）、各项异性分数（Fractional anisotropy,FA）、平均弥散度（Meandiffusivity,MD）及平均弥散峰度（Meankurtosis,MK）的纵向变化规律,TBI组和Control组所有动物完成最后一次MRI检查后均进行免疫组化分析[包括神经元（NeuN）、星形胶质细胞（GFAP）、小胶质细胞（Iba-1）和髓鞘磷脂蛋白（MBP）];（2）16只成年雄性SD大鼠随机分为两组:1)TBI组（n=8）;2)Control组（n=8）。所有大鼠均在造模后第7天行T2W、DCE-MRI与DKI检查。分析双侧皮层、海马、丘脑及胼胝体的Ktrans值、FA值、MD值及MK值。造模后6个月TBI组和Control组所有动物接受水迷宫（Morris water maze,MWM）认知测检查。MWM测试完成后,所有动物进行免疫组化分析（包括NeuN、Iba-1、GFAP、MBP）。研究结果:（1）在TBI组,仅损伤侧皮层病变周围区域出现Ktrans值升高,并且在各个时间点有显著变化（F=144.2,p<0.0001）,其他感兴趣区Ktrans值均无明显改变。TBI组SD大鼠在造模后所有时间点,病变侧皮层、海马及胼胝体MK值均显著增高（p<0.05）。此外,损伤侧皮层Ktrans值与相应皮层区域的MK值呈显著正相关（r=0.84,p<0.0001）。同时,亚急性期损伤侧丘脑MK值也出现显著升高（p=0.005）,而该区域急性期MK值无明显改变（p>0.05）。免疫组化结果显示,TBI组SD大鼠损伤侧皮层、海马和丘脑的GFAP+、Iba-1+细胞数增加、NeuN+细胞数减少、MBP染色百分比降低（p<0.05）,胼胝体区的GFAP+、Iba-1+细胞数增加、MBP染色百分比降低（p<0.05）;（2）与Control组相比,TBI组损伤侧皮层Ktrans值显著升高（p<0.0001）,其他感兴趣区的Ktrans值未见明显变化。损伤侧大脑半球所有感兴趣区MK值均显著升高（p<0.05）,损伤侧皮层、海马与胼胝体MD值也明显升高（p<0.05）。造模后6个月,TBI组SD大鼠的MWM测试结果较Control组差。免疫组化分析显示,所有损伤侧大脑半球感兴趣区中,TBI组大鼠的NeuN+细胞数减少（p<0.05）,GFAP+和Iba-1+细胞数增加（p<0.05）,损伤侧皮层与海马区域的MBP染色百分比降低（p<0.05）。损伤侧皮层、海马、胼胝体的NeuN+、GFAP+、Iba-1+和MBP与相应区域的MK值显著相关。损伤侧皮层的Ktrans值、损伤侧皮层、海马、胼胝体的MK值均与MWM结果存在相关性。研究结论:（1）DCE-MRI和DKI可用于评估mTBI后的BBB破坏和脑组织结构变化情况;损伤侧皮层Ktrans值与相应区域MK值存在正相关;DKI能检测DTI参数所不能检测到的丘脑亚急性期损伤性改变;（2）轻度脑外伤后亚急性期DKI、DCE-MRI参数与慢性期认知功能障碍存在相关性。DKI和DCE-MRI可用于早期mTBI的检测,并可提示mTBI后慢性期认知功能改变。