目的:采用基于静息态体素-镜像同伦连接(voxel-mirrored homotopic connectivity,VMHC)、种子点功能连接和弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)的定量参数,分析创伤性轴索损伤(traumatic axonal injure,TAI)患者左右脑半球间功能连接及胼胝体结构改变,并与临床参数进行相关性分析,为理解TAI患者伤后认知障碍的发病机制提供新的病理生理学证据。方法:收集2013年10月~2015年5月创伤性轴索损伤患者(TAI组)21例,获取静息态功能磁共振成像(resting-state functional MRI,rs-fMRI)、高分辨T1WI、DTI及常规CT、MRI、SWI的全脑扫描数据,同时招募22例年龄、性别及教育程度相匹配的健康对照者(HCs组)。数据分析步骤分为:(1)基于MATLAB平台使用DPARSFA、SPM8对数据进行预处理,使用DPARSFA内置VMHC功能模块计算基于体素的镜像功能连接(VMHC)值,组间差异采用双样本独立t检验;(2)选取VMHC差异脑区为感兴趣区,基于种子点与全脑各体素进行功能连接分析,并进行组间双样本独立t检验(p<0.05,GRF校正);(3)应用FSL5.0对数据进行预处理后计算胼胝体DTI参数(FA,MD,AD,RD);(4)所有受试者接受临床评分量表评估(GCS、MMSE、DRS、BDI、MAS、ABS、CDR、HAMA、ADL)。TAI组与HC组的一般情况、临床评分使用IBM SPSS19.0软件进行组间双样本独立t检验;基于体素水平方法,对VMHC改变脑区和临床评分量表间进行相关性分析(p<0.05,GRF校正)。结果:(1)TAI患者临床量表GCS、MMSE、DRS、BDI、MAS、ABS、CDR、HAMA、ADL得分均低于HCs对照组,有统计学差异(p<0.05)。(2)与HCs组比较,TAI组患者VMHC减低的脑区有双侧内侧前额叶(BA10),颞上回(BA22),颞中回(BA 21/38),额下回(BA11/47),后扣带回/距状沟周围皮层(BA7/31),丘脑和小脑后叶(p<0.05,GRF校正)。(3)与HCs组比较,TAI组患者存在广泛全脑功能连接减弱,包括默认、凸显、整合及执行控制系统(p<0.05,GRF校正)。(4)与HCs组比较,TAI组胼胝体膝部FA值减低,MD值升高,RD值升高(p<0.05),AD值无明显变化;TAI组胼胝体体部FA值减低,AD值减低(p<0.05),MD值和RD值无明显差异(p>0.05);胼胝体压部FA值减低,AD值减低,MD值、RD值较HCs组均无明显差异。(5)TAI组患者额下回与基底节VMHC值与临床量表BDI得分存在负相关;丘脑VMHC值与临床量表CDR得分呈负相关;尾状核VMHC值与临床量表MMSE得分存在正相关。结论:(1)TAI患者存在半球间功能协调异常,反映左右脑半球间整合功能和/或交互作用下降。(2)TAI患者存在广泛全脑功能连接减弱,主要体现在默认、凸显、整合及执行控制系统。(3)TAI患者胼胝体结构异常,可能为左右脑半球间功能连接减弱提供结构基础。(4)TAI患者半球间功能协调异常和全脑广泛功能连接减弱及胼胝体结构改变,可能为伤后患者持久认知功能障碍提供新的病理生理机制,为更好地理解其他类型TBI的功能及结构改变奠定基础。