目的： 探讨在3T磁共振(MR)上应用体部相控阵线圈加脊柱表面线圈作为接收线圈进行小腿肌肉扩散张量成像(DTI)的可行性，并优化序列参数，探索理想的层厚和b值；初步探讨DTI在骨骼肌研究中的应用价值；初步探讨DTI在骨与软组织肿瘤诊断中的价值。 材料与方法： 1.先随机选取5名身体健康的在校学牛，将脑部DTI序列应用于小腿进行肌肉DTI，根据DTI原始图及后处理图像存在问题进行初步参数优化并应用于下一步实验；再随机选取5名身体健康的在校学生进行不同层厚的小腿肌肉DTI，对其后处理图像进行质量评分，评分高者为理想层厚并应用于下一步实验；另外选取5例健康志愿者进行不同b值的小腿肌肉DTI，对其后处理图像进行质量评分，评分高者为理想b值。 2.选取24例健康志愿者进行左小腿肌肉DTI，其中12例志愿者另进行了左大腿肌肉DTI。观察各肌肉在后处理图像上的表现，并于中心层面上分别测量：①左小腿的胫骨前肌(TA)、胫骨后肌(TP)、腓骨长肌(PL)、比目鱼肌(SOL)、腓肠肌内侧头(GM)和腓肠肌外侧头(GL)的λ1、λ2、λ3、ADC值和FA值；②左大腿的股外侧肌(VL)、股中间肌(VI)、股内侧肌(VM)、缝匠肌(SA)、股薄肌(GR)、大收肌(AD)、半膜肌(SM)、半腱肌(ST)和股二头肌长头(BFL)的λ1、λ2、λ3、ADC值和FA值。分析小腿及大腿各肌肉的扩散张量测量值有无差异；分析不同性别正常人小腿各肌肉的扩散张量测量值有无差异。分别对上述小腿和大腿各肌肉进行肌纤维示踪。 　　3.前瞻性对42例发牛于小腿、大腿或臀部的骨与软组织肿瘤进行常规MR检查及DTI，并与手术及病理所见对照分析。其中，骨肿瘤21例，软组织肿瘤21例；良性肿瘤11例，恶性肿瘤31例。比较常规MR与DTI后处理图像在肿瘤边界显示中的异同。测量肿瘤实质、肿瘤坏死区、瘤周水肿肌肉和瘤周正常肌肉的扩散张量测量值，并分析有无统计学差异。统计分析良、恶性肿瘤的肿瘤实质的扩散张量测量值有无统计学差异。分析2组不同组织来源肿瘤的肿瘤实质的扩散张量测量值有无统计学差异。对26例在常规MR上疑有周围肌肉侵犯的肿瘤进行瘤周肌纤维示踪，评价纤维示踪在诊断瘤周肌肉侵犯中的价值。 结果： 1.将脑部DTI序列应用于小腿进行肌肉DTI，其原始图及后处理图像存在三个方面问题：原始图像SNR极低，各肌肉显示不清；出现局部肌肉信号丢失，尤以胫骨前肌为著；化学位移、ghost和磁敏感伪影比较明显。4mm层厚的图像质量各项评分及总评分低于5mm和6mm层厚的图像，5mm与6mm层厚的图像质量各项评分及总评分无统计学差异。b值为400 s／mm2的图像质量各项评分及总评分均为最高，但与600 s／mm2的图像质量各项评分及总评分无统计学差异。 2.在DWI图上，小腿各肌肉清晰显示，SOL的信号最高，TP和LP的信号次之，TA的信号最低，而GM和GL的信号稍高于TA。在FA图上，TA、TP和PL的信号稍高，SOL、GM和GL的信号稍低。FA彩色编码图和纤维显踪图能很好的显示肌纤维走向。在DWI图上，大腿各肌肉清晰显示，信号无明显差别。SOL的λ1小于其它肌肉，TP和PL的λ1小于GM和GL；TA的λ2小于其它肌肉；TA和TP的λ3低于其它肌肉，PL的λ3小于SOL、GM和GL；TA的ADC值小于TP、PL、GM及GL；TA、TP、LP、SOL、GM和GL的FA值分别为0.45±0.03、0.42±0.04、0.39±0.06、0.32±0.04、0.33±0.04和0.33±0.04，不同肌肉的FA值有统计学差异，其中TA和TP的FA值最大，PL的FA值次之，SOL值最小，LG和MG的FA值位于PL与SOL之间。男性PL的λ1(2.18±0.17)低于女性(2.34±0.13)，男性SOL的λ1(2.10±0.16)高于女性(1.95±0.13)。ST的λ1大于Ⅵ、GR、AM和SM，λ2大于VI、VM、AM和SM，其它肌肉的λ1和λ2差异不明显；VI的λ3显著高于其它肌肉，ST的λ3显著低于其它肌肉；VI的ADC值大于VL、SA、GR、ST及BLF；ST的ADC值小于VI、VM、AM及SM；ST的FA值高于其它肌肉，VI的FA值低于其它肌肉，其它肌肉之间的FA值之间无统计学差异。 　　3.λ1图、λ2图和ADC图能清楚显示的肿瘤边界，与术中及大体标本所见相一致。肿瘤实质的λ1、λ2和ADC值均低于其它测量区；肿瘤坏死区的λ2、λ3和ADC值均高于其它测量区；瘤周水肿肌肉的λ1、λ2、λ3和ADC值均高于肿瘤实质和瘤周正常肌肉，FA值低于肿瘤实质和瘤周正常肌肉。恶性肿瘤的肿瘤实质的λ1、λ2、λ3和ADC值低于良性肿瘤，良、恶性肿瘤的肿瘤实质的FA值无统计学差异。纤维及肌组织来源肿瘤的肿瘤实质的λ1、λ2、λ3和ADC值低于其它组织来源肿瘤，2组肿瘤间有较多重叠；FA值高于其它组织来源肿瘤，2组肿瘤间重叠较少。瘤周肌肉受侵犯的15例恶性肿瘤中，纤维示踪诊断正确8例，2例误认为肌肉受压，4例示踪失败；瘤周肌肉受压迫但无侵犯的11例肿瘤中，纤维示踪诊断正确6例，2例误认为肌肉受侵犯，3例示踪失败。 结论： 1.初步研究结果表明应用3T MR进行正常人小腿肌肉DTI是可行的。通过优化DTI序列，应用体部相控阵线圈加脊柱表面线圈作为接收线圈能获得可以接受的信噪比，有望应用于大腿及躯干肌肉的研究。应用EPI-DTI序列进行小腿肌肉成像时，以层厚为5mm、b值为400 s／mm2的图像质量为佳。我们的研究显示皮下脂肪和胫骨骨髓形成的化学位移和ghost伪影较为明显，说明我们所应用的DTI序列中的脂肪抑制技术有待进一步完善。 2.DTI能较好的反映骨骼肌的扩散特征。本征值能较好的反映肌纤维直径和肌纤维型分布，FA值可能较好的反映肌肉的结构与功能的关系。纤维示踪更为直观的显示肌肉的细微结构。DTI在正常及病变肌肉的研究中有巨大潜在应用前景。 3.DTI在骨与软组织肿瘤诊断中有重要应用价值。λ1图、λ2图和ADC图能清楚显示肿瘤实质的边界，扩散张量测量值可以对肿瘤及瘤周组织进行定量分析，为评估肿瘤放化疗效果提供量化指标。良性肿瘤的肿瘤实质的λ1、λ2、λ3和ADC值明显高于恶性肿瘤，良、恶性肿瘤的FA值无统计学差异。FA值可能为判断是否为纤维及肌组织来源的肿瘤提供辅助信息。纤维示踪在显示肿瘤与周围肌肉关系中有一定价值。