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目的:探讨磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)定量评估急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)早期肾功能及临床分期诊断的应用价值。材料和方法:收集自2017年11月至2019年10月经湖南省儿童医院临床诊断符合AKI标准的患儿47例,同期23名儿童志愿者纳入对照组。对所有受试儿进行MR常规扫描及DTI扫描,将DTI数据导入Siemens Neuro 3D工作站,测量所有受试儿双肾皮髓质各向异性分数(Fractional anisotropy,FA)、平均弥散系数(Average diffusion coefficient,ADC),并对其进行DTT处理,同时收集AKI患儿24h内血清肌酐值。所有受试儿的左右肾皮髓质FA、ADC值组内比较、自身皮髓质FA值与ADC值比较采用配对t检验;两组受试儿ADC值、FA值比较采用独立样本t检验;将AKI患儿的肾皮、髓质ADC值和FA值与同期血清肌酐值进行相关分析;利用单因素方差分析及两两比较对照组、AKI患儿各期皮髓质FA、ADC值之间的差异,P<0.05为差异具有统计学意义。结果:1、实验组与对照组受试儿年龄、BMI、性别构成比分别比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。2、实验组与对照组自身左肾皮髓质FA、ADC值、右肾皮髓质FA、ADC值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。3、实验组与对照组自身比较,双侧肾髓质FA值大于皮质FA值,具有统计学差异(P<0.001),对照组髓质ADC值小于皮质,实验组髓质ADC值大于皮质,差异具有统计学意义(P<0.05)。4、实验组髓质FA值及皮质FA、ADC值明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.001),AKI患儿髓质ADC值与对照组儿童相比,差异无统计学意义(P>0.05)。5、AKI亚组及正常对照组之间肾髓质FA值比较差异均具有统计学意义(P<0.001);患儿肾皮质ADC值在AKI一期与二期比较中不具有统计学差异(P>0.05),余各分期均存在的统计学差异(P<0.001);AKI亚组与正常对照组之间肾皮质FA值差异均具有统计学意义(P<0.001),其中不同分期组间比较均无统计学差异(P>0.05)。肾髓质ADC值各分期与对照组均无统计学差异(P=0.463)。6、AKI患儿髓质FA值、皮质ADC值与同期血清肌酐值呈负相关(r=-0.869、r=-0.594,P<0.001),皮质FA值、髓质ADC值与血清肌酐无相关性(P=0.607,P=0.082)。7、纤维束示踪成像能够显示肾髓质管道性微结构,表现出优势的弥散方向。AKI患儿一、二、三期患儿的肾髓质纤维管状结构出现不同程度的数量减少、走行混乱、过早中断。代表不同程度的扩散受限,提示肾脏微结构的病理变化。结论:DTI作为一种无创性磁共振功能成像方法,可反映AKI早期肾功能损害,其定量参数FA、ADC值的减低能有效反映肾功能的改变,其肾髓质FA值对于早期评估肾功能情况较其余各值更为敏感,能评价急性肾损伤不同分期的肾功能变化,纤维束示踪成像(Diffusion tensor tractography,DTT)技术间接反映儿童肾髓质管道性结构,对临床诊断及早期评估AKI具有潜在应用价值。