扩散峰度成像(Diffusion kurtosis imaging,DKI)作为一种新兴扩散磁共振技术,在组织结构检测与重建方面突破了传统高斯模型的局限,引入高阶量——峰度能反映组织结构更微小的变化。但峰度指标的生理意义未明确,且少有研究探讨多b值采集方案对峰度的影响以及其生理机制。本文旨在通过研究多b值采集中最大b值对峰度指标的影响规律,分析峰度指标与非高斯扩散过程或微结构的联系和生理意义,进而指导DKI技术在核磁平台临床采集中的应用及病理研究。本文首先以特殊脑区扩散与峰度参数为参考设计模拟信号,研究比较了不同信噪比的数据对于DKI参数估计的影响,发现DKI模型中临近极值的采样点峰度估计的影响效应显著,不受b值采样方案中采样间隔、采样数量以及信噪比等因素影响。并且该结果在真实扩散加权数据上也得到了进一步证实,发现不同部位可能存在不同范围适宜的最大b值,且支持DKI采集方案中对最大b值允许范围约束的突破。然后,本文采集了20名正常年轻被试,设计了三组不同b值选择的采集方案并分别估计峰度参数,进行了基于白质骨架的空间统计分析(Tract-based spatial statistics,TBSS),结果表明最大b值不同时,峰度参数在胼胝体、扣带回后部白质、双侧丘脑后辐射有显著性差异。扩散信号衰减曲线和峰度张量三维形态特征分析结果亦表现相似规律,且发现轴向峰度参数较径向峰度而言更易受最大b值的影响。最后,本文对26名阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)人和41名年龄匹配的健康老年人的数据,利用扩散峰度指标研究了AD患者大脑白质病理性变化。结果发现患者大脑白质为区域性损害,扣带束后部、上纵束、胼胝体膝部、压部等白质受损,优先涉及与皮层灰质相连的白质。峰度指标能提供不同于扩散指标的反映白质微结构特征的信息。综上,本文通过研究DKI中最大b值对峰度参数估计的影响,探索了最大b值与组织微结构峰度信息的相互关系,揭示了最大b值和峰度参数的生理意义,为DKI的临床应用及利用相关技术实现临床病理研究提供了科学依据。