研究目的:基于弥散张量成像的研究证据表明意识障碍（disorders of consciousness,DOC）是白质网络不同程度的失连接导致的。同一意识状态下,外伤所致脑网络连接破坏比卒中所致更严重,而同一病因不同意识程度的结构脑网络连接破坏也大相径庭。这意味着白质结构网络的改变在DOC的病程进展中占据重要地位。因此,本研究拟利用DTI进一步探索DOC白质网络的变化,主要体现在以下两个方面:（1）运用基于fixel的分析（FBA）探索意识障碍患者基于丘脑的白质连接的微结构改变;（2）基于个案利用局部连接分析以及图论分析纵向观察意识障碍自发进展过程中的白质结构改变。第一部分意识障碍患者丘脑和丘脑-皮质连接的微结构特征目的:丘脑和丘脑皮质连接完整性对维持意识的存在是至关重要的。然而,意识障碍患者丘脑和丘脑皮质连接通路微结构的改变仍未被阐述清楚。在本研究中,我们应用了一种新颖的定量方法,称为基于fixel的分析（Fixel based analysis,FBA）,以全面研究DOC患者丘脑相关的微结构异常。方法:本研究共纳入10例DOC患者,收集其高分辨率（7T）弥散加权成像数据,并采用CRS-R评估其意识水平。我们首先利用丘脑连接图谱对丘脑进行了细分从而研究了DOC患者的七个丘脑核团间纤维密度（Fiber density,FD）,纤维束横截面（Fiber bundle cross-section,FC）以及纤维密度＆横截面（Fiber density and crosssection,FDC）的变化。然后,通过使用基于网络的统计（NBS）方法研究了DOC患者的丘脑-皮质连通性及其微观结构特性的变化。通过年龄,颅内总体积和受伤后的时间作为协变量,通过偏相关分析,获得了丘脑核内以及丘脑皮层连接的微结构性质与昏迷恢复量表修订版（CRS-R）评分之间的关联。结果:与健康对照组相比,DOC患者在丘脑背内侧核、前核和腹前核的纤维密度（FD）和纤维密度＆横截面（FDC）降低,而纤维束横截面（FC）在丘脑中没有明显改变。在DOC组中,受损的丘脑皮质连接主要与额中回、扣带前回、梭状回和感觉运动皮质有关,包括中央前回和中央后回,主要表现为FD和FDC的微结构异常。偏相关分析显示,右侧背内侧丘脑FC与意识水平呈负相关。结论:我们的结果表明,DOC丘脑和丘脑皮质连接的微结构异常主要归因于轴索损伤。丘脑的微观结构完整性是意识产生的一个重要因素。这些发现为DOC的病理生理学解剖提供了更好的理解。第二部分慢性意识障碍:使用7T磁共振成像纵向评估疾病进展的病例报告背景:评估意识障碍患者的预后是至关重要的,同时也是充满挑战性的。有证据表明,脑损伤后持续时间≥1年的DOC患者脑功能继续恢复的可能性较小。目前,尚不清楚产生DOC患者不同预后的原因。通过计算纤维密度及图论值和定量的行为评估,我们旨在追踪患有严重脑损伤的患者的病情进展,以加深我们对DOC潜在机制的理解。案例展示:我们对一名52岁的男性DOC患者进行了一项纵向研究,该患者在康复医院停留了1.5年并接受了全面的康复治疗。患者接受3次修正的昏迷恢复量表评估（CRS-R）和超高场7T MRI扫描。通过分析拓扑结构和全脑纤维密度来追踪疾病进展。通过在三个时间点（t1:1.5M,t2:7.5M,t3:17.5M）进行测量,我们观察到了白质纤维密度的动态增加。其中,上纵束和弓状束的纤维密度改善最为显著,这与CRS-R量表在视觉、语言和听觉亚量表上分数明显提升相互印证。此外,图论分析表明,尽管疾病持续时间超过1年,但网络拓扑特性却仍有所改善。结论:病程超过1年的DOC患者仍有可能得到改善,包括白质局部连接组学和图论分析等评估方法,对于更精确地评估病程较长的DOC患者可能具有潜在的价值。