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目的:多发性硬化（Multiple sclerosis,MS）在灰质和白质中产生脱髓鞘和神经退化,在深部灰质中,丘脑受到特别关注,其作为信息中心在认知及运动功能中发挥重要作用,丘脑体积、弥散张量成像测量和功能激活与MS临床残疾的程度相关。本研究以功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）、弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）和 3DT1 加权像（3DT1 weighted imaging,3DT1WI）为基础,选取丘脑为感兴趣区（region of interest,ROI）,对MS患者进行一项为期2年的纵向研究,观察基线时及2年后MS患者丘脑结构及功能异常与残疾及认知障碍的相关性。方法:本研究采用回顾性分析,选取25名MS患者和10名正常健康对照（healthy control,HC）在基线及2年后行fMRI、DTI、3D-T1检查,接受蒙特利尔认知评估量表（montreal congnitive assessmen,MoCA）,MS组均行扩展残疾状态量表（expanded disability status scale,EDSS）评分,以评估认知及神经功能缺损程度。使用基于白质的统计学分析（tract-based spatial statistics,TBSS）对DTI进行处理,用独立样本t检验计算出MS组与HC组相比,全脑的分数各向异性（fractional anisotropy,FA）、平均扩散率（mean Diffusivity,MD）存在差异的脑区,并选取丘脑为ROI用配对样本t检验观察MS组基线及随访时丘脑FA值及MD值的差异。采用功能连接（functional connection,FC）的方法计算出MS组与HC组相比,丘脑与全脑存在FC差异的脑区,并观察MS组基线及随访时丘脑的FC值变化。采用基于体素的形态学分析（Voxel-based morphological analysis,VBM）方法对3D-T1进行处理,计算出MS组与HC组相比,全脑灰质体积存在差异的脑区,并观察基线及随访时丘脑体积的变化。将基线及随访时丘脑的FC值、FA值和体积与病程、MoCA评分及EDSS评分进行相关性分析。结果:1.基线:MS组患者（n=25）MoCA评分为25（4）分,其中有14例存在认知功能损害（56%）;HC组（n=10）MoCA评分为26.5（1）分,组间比较有统计学差异（p＜0.01）。与基线对比:2年后有22名患者完成随访,MS患者（n=22）基线时MoCA评分25（4）分,随访时24.5（4）分,差异无统计学意义（p＞0.05）;EDSS评分基线时2.77±1.61,随访时2.98±1.55分,差异无统计学意义（p＞0.05）。2.基线:MS组与对照组相比,有白质纤维束FA值减小,减小的区域在左侧丘脑前部放射,胼胝体辐射线额部、右侧额枕下束、下纵束、上纵束,右侧额枕下束、钩状束,右侧丘脑前部辐射,右侧皮质脊髓束（p＜0.001）,MD值增加的脑区左侧钩状束、下纵束、丘脑前束,胼胝体辐射线额部,右侧下纵束、额枕下束,左侧额枕下束、额枕下纵束,右侧丘脑前束、钩状束（p＜0.001）。与对照组对比,MS组存在丘脑FA值的降低（p＜0.05）,MD值未见明显变化（p＞0.05）。与基线相比:2年后随访时丘脑的FA与基线时相比增加（p＜0.05）,基线时与随访时丘脑的MD值未见明显差异（p＞0.05）。3.基线:MS组与HC组相比,存在丘脑与全脑的功能连接减弱,MS组左侧丘脑与右侧内侧和旁扣带脑回FC值显著降低（p＜0.05）,右侧丘脑与左侧回直肌、右侧眶部额上回、左侧豆状壳核、左侧内侧和旁扣带脑回、左侧补充运动区FC值显著降低（p＜0.05）。与基线比较:2年后随访时,左侧丘脑与双侧舌回、楔部、海马旁回、小脑前叶功能连接增强,与双侧豆状核、尾状核,前扣带回,额上回功能连接减弱（p＜0.05）,右侧丘脑与双侧小脑前叶、舌回、海马旁回功能连接增强,与双侧前扣带回、壳核、尾状核功能连接减弱（p＜0.05）。4.基线:与HC组相比,MS组在双侧岛叶、左侧颞上回、双侧丘脑体积降低（p＜0.001）。与基线比较:2年后随访时,丘脑体积进一步降低（p＜0.05）。5.相关性分析:基线时:丘脑的FA值与病程呈负相关（r=-0.490,p＜0.05）,丘脑的FA值与EDSS得分呈负相关（r=-0.444,p＜0.05）,左侧丘脑与与右侧内侧和旁扣带脑回的FC值与MoCA得分呈正相关（r=0.540,p＜0.05）,基线时丘脑的FA值与右侧丘脑的FC值呈正相关（r=0.461,p＜0.05）,基线时丘脑体积与EDSS 得分呈负相关（r=0.589,p＜0.05）。2年后随访时:丘脑的FA值与EDSS评分呈负相关（r=-0.709,p＜0.05）,随访时丘脑的FA值与右侧丘脑的FC值呈正相关（r=0.433,p＜0.05）,右侧丘脑与右侧尾状核功能连接强度与EDSS评分呈负相关（r=-0.436,p＜0.05）,随访时丘脑体积与EDSS得分呈负相关（r=-0.631,p＜0.05）。随访时丘脑的FA值与病程的呈负相关（r=-0.597,p＜0.05）。结论:1.MS组存在丘脑微观及宏观结构异常。微结构异常可能提示早期进展,丘脑萎缩可作为预测残疾进展的一个指标。2.丘脑的微结构及功能改变存在相关性;丘脑FA值可能是观察神经病理学变化较好的指标。3.丘脑与全脑的功能连接异常与认知及残疾相关。