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目的 应用基于体素分析(voxel-based analysis,VBA)方法对肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)患者弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)全脑白质与灰质微观结构改变特点进行研究.方法 使用Siemens Trio Tim 3.0T MRI 对ALS 组和正常对照组(各12例)分别进行静息态DTI和3D-T1WI扫描.DTI数据在Diffusion Toolkit 软件预处理后,基于Matlab2009a平台在统计参数图(SPM8)下对经基于体素形态学(voxel-based morphometry,VBM8)工具获取的白质和灰质信息调制后的各向异性分数(fractional anisotropy,FA)、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)、轴向弥散(axial diffusivity,AD)和横向弥散(radial diffusivity,RD)进行统计分析,分别比较2组脑白质区和灰质区的FA值、ADC值、AD值和RD值改变.结果 相对于健康志愿者,ALS患者FA值降低的脑区主要分布在双侧额叶、双侧枕叶、左侧小脑、左侧脑干区等白质区;右侧额叶、右侧枕叶、左侧辅助运动区、左侧小脑及双侧基底节等灰质区(P＜0.05,FDR校正,簇≥ 10个体素).ALS患者ADC值升高主要分布在双侧额叶、右侧枕叶及顶叶、左侧颞叶、右侧扣带回等白质区;右侧壳核/额叶区、右侧枕下叶、右侧壳核、左侧海马旁回等灰质区(P＜0.05,FDR校正,簇≥ 10个体素).ALS患者AD值升高的脑区主要分布在双侧额叶、右侧颞叶、双侧内囊区和右侧扣带回/胼胝体等白质区;双侧额叶、右侧枕叶、右侧岛叶及基底节等灰质区(P＜0.05,FDR校正,簇≥ 10个体素).ALS患者RD值升高的脑区主要分布在右侧额叶(放射冠)、左侧额叶(放射冠)/内囊区、双侧颞叶、双侧脑干、右侧内囊区等白质区;左侧颞下叶、双侧基底节等灰质区(P＜0.05,FDR校正,簇≥ 10个体素).全脑未见显著FA值升高区域,全脑未及显著ADC值、AD值和RD值降低区域.结论 本研究再次证实ALS患者是一种多系统损害的疾病.VBA方法研究ALS 患者脑的定量DTI参数如FA值、ADC值、AD值和RD值的变化可以较为客观、全面分析患者脑白质和灰质的微观病理改变.