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目的:用3.0T磁共振扩散张量成像(MR-DTI)定量分析偏头痛患者中脑导水管周围灰质(PAG)、黑质(SN)、红核(RN)的微观结构改变,并探讨这些结构的DTI数据改变与偏头痛发病相关性。方法:选取符合临床诊断标准偏头痛患者42例、性别年龄匹配的健康志愿者22例行T2WI、3D-TOF-MRA和DTI扫描,获得到一系列MR数据,选择双侧导水管周围灰质、黑质、红核为感兴趣区(ROIs),ROIs内T2WI显示可视病灶或颅内有脑血管病变的研究对象被排除,测量每个符合要求的研究对象ROIs的MD值、FA值,采用独立样本t检验分别比较偏头痛组与对照组及偏头痛亚组间两组数据的差异,并采用Spearman秩相关分析评估各指标与偏头痛是否具有相关性,以P<0.05具有统计学意义。结果:(1)偏头痛组双侧导水管周围灰质区的FA值较对照组均有明显降低(P<0.05)而MD值较对照组明显升高(P<0.05);(2)双侧红核、黑质的FA、MD在偏头痛组和对照组间各个区域的变化不同,除右侧红核的MD值(t=-1.103,P>0.05)无统计学意义外,其余各区域改变均具有统计学意义(P<0.05);(3)Lpag、Lrn、Lsn、Rpag、Rrn、Rsn区的FA值与偏头痛发病显著相关(r=-0.343、0.636、0.354、-0.709、-0.595、-0.421,P<0.05),Lpag、Lrn、Lsn、Rpag、Rsn区的MD值与偏头痛发病显著相关(r=0.487、-0.277、0.694、0.737、0.297,P<0.05)。结论:偏头痛患者存在可以用DTI技术探及PAG、RN、SN的微观结构改变,其中PAG的结构损伤具有选择性,本组研究结果支持PAG是偏头痛发病的特异性结构。