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目的:多发性硬化（MS）是青年人最常见的以中枢神经系统炎性脱髓鞘病变为主要特点的自身免疫性疾病,MRI作为影像学指标可以帮助诊断MS、监测疾病进展和治疗反应。合成磁共振（Synthetic MRI,Sy MRI）是一种基于多对比定量MRI技术,通过一次性扫描除了得到多组对比图像外,还可以一次性得到T1弛豫时间（T1mapping）、T2弛豫时间（T2mapping）、质子密度（PD）以及髓鞘体积分数（myelin volume fraction,MVF）等定量值,基于此,本研究的目的首先是通过Sy MRI定量分析MS患者斑块特点,同时探讨灰质皮层萎缩情况。另外,对MS患者活动性病变的识别是至关重要的,人们普遍认为活动性病灶在使用基于钆的对比剂（GBCA）T1加权MRI增强扫描后可见强化。然而,也有一些担忧GBCA给药造成的不良反应,我们拟建立Sy MRI多参数定量的影像组学标签,通过非增强扫描序列对病变的活动性进行识别,提高检查的安全性。研究方法:我们在门诊、住院患者、社区招募了所有MS患者和健康对照组（HCs）。对所有患者进行扩展残疾状态量表（EDSS）评分,以评估残疾的进展情况。所有被试者均完成Sy MRI扫描。（1）根据患者在T2WI序列上脑内异常斑块情况,每个患者选取斑块进行ROI勾画,并对斑周白质（PWM）和对侧看似正常脑白质（NAWM）进行分割。分别从T1mapping、T2mapping、PD及MVF图上获取相应值。使用方差分析（ANOVA）对MS患者斑块组、PWM组和NAWM组的T1、T2、PD和MVF值进行组间比较。同时比较RRMS组和SPMS组间的差异。（2）35名MS患者和52名年龄匹配的健康对照组（HCs）接受了Sy MRI检查,后续获得全脑整体和脑区GM的体积和相对应的T1、T2及PD值。使用协方差分析（ANCOVA）对MS患者和HCs两组体积及定量T1、T2及PD值参数进行比较。通过皮尔逊或斯皮尔曼相关分析法评估MS患者的各定量参数值与EDSS评分、病程及教育之间的相关性。（3）55名MS患者进行MAGi C平扫和增强的检查,在Sy MRI T2WI勾画获得146个MS病灶图像。根据在增强T1图像分为强化组和无强化组。在9组合成图（T1mapping、T2 mapping、PD mapping、Sy T1WI、Sy T1Flair、Sy T2WI、Sy T2Flair、Sy STIR、Sy PD）图像上提取病变的影像组学特征,并使用最小绝对收缩和选择算子（LASSO）进行特征选择,计算9个序列的radscore。然后使用多因素逻辑回归模型选取有较高独立预测能力的Radscore。基于有意义的序列Radscore,使用五折交叉验证的单独逻辑回归模型构建单独模型和联合模型。应用多元逻辑回归制作列线图。根据ROC曲线评价模型效能,用校准曲线验证列线图进行验证,用决策曲线（DCA曲线）评估诊断效能。结果:（1）对43个病人的244个孤立的斑块进行了分割,ROI总数为1061个:包括斑块244个,PWM 573个,NAWM 244个。与PWM和NAWM组两组比较,斑块组的MVF减少,同时T1、T2、PD值均有所增加（P＜0.001）;PWM组与NAWM组对比,MVF明显减小（P＜0.001）。SPMS与RRMS患者比较,斑块的MVF减少。T1值、T2值、PD值和MVF四组定量参数分别与病程、EDSS评分做对比,均未见显著相关性（P＞0.05）。（2）共有35名MS患者和52名性别和年龄匹配的健康志愿者纳入研究。MS患者的白质体积（WMV）、髓鞘体积（MYV）和脑实质体积（BPV）均显著降低（WMV:613.120±65.388ml vs 579.903±68.432ml;MYV:151.883±22.766 ml vs192.457±27.381 ml;BPV:1136.771±106.126 ml vs 1276.712±107.368 ml）,同时,MS患者的脑脊液体积（CSFV）（241.294±81.805 ml vs 177.017±39.729 ml）高于HCs（P＜0.001）。同样,MS患者的脑实质体积分数（BPF）和髓鞘体积分数（MVF）分别明显低于HCs（BPF:82.623±5.368 ml vs 87.85±2.392 ml;MVF:11.034±1.529 ml vs13.231±1.465 ml）（P＜0.01）。对于局部脑区GM体积测定,MS患者的多处大脑皮层存在不同程度萎缩（P＜0.01,校正后）。同时,全脑整体GMV和BPV随着EDSS评分的增加而下降（P＜0.05）。此外,嗅皮层和直回皮层体积和EDSS评分之间存在明显的负相关（P＜0.01,校正后）。（3）146个病灶中强化病灶68个,无强化病灶78个,以7:3随机分为训练集102个和测试集44个。利用应用软件（A.K.）提取了107个影像组学特征。通过多因素逻辑回归获得T2 mapping、PD mapping、PD、T2Flair四组序列为较优的序列,构建模型显示测试集AUC分别为0.779（0.642,0.916）、0.735（0.582,0.889）、0.688（0.527,0.848）、0.725（0.572,0.878）,联合影像模型AUC为0.8167（0.680,0.953）。训练集联合影像模型优于T2 mapping（Delong检验:P=0.002）、PD mapping（Delong检验:P＜0.001）、PD（Delong检验:P＜0.001）、T2Flair（Delong检验:P=0.011）。结论:（1）Sy MRI可以提供多个参数定量评估MS患者的斑块损伤情况,同时,Sy MRI MVF作为评价指标可能对MS患者亚型的鉴别更有意义,可以为MS患者斑块的微结构损伤及亚型鉴别提供有价值的信息。（2）MS患者普遍存在全脑萎缩,除脑白质外,部分脑区的皮层灰质萎缩也较为明显,这样相对特异的改变可能与疾病的病理机制有关,相应的临床症状可能由此引发。借助脑灰白质、脑区自动分割技术,Sy MRI可对早期发现患者脑萎缩提供极大帮助。（3）基于Sy MRI技术所得到的T2-mapping、PD-mapping、PD、T2-Flair联合影像及组学分析结果,能够区分多发性硬化患者脑内活动性与非活动性病灶,同时避免了注射钆对比剂及药物不良反应,从而提高检查的安全性。