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目的:探讨3.0T磁共振扩散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)和扩散峰度成像(Diffusion Kurtosis Imaging,DKI)在颈椎间盘突出症致相应神经根改变的应用价值。方法:采用3.0TMRI对20名健康志愿者(healthy control group,HC组)和32名单侧单节段颈椎间盘突出症并伴有相应神经根性症状的患者(cervical disc herniation,CDH组)行常规MRI、冠状位迭代最小二乘估算法水脂分离序列(Iterative Decomposition of water and fat with Echo Asymmetry and Least squares estimation,IDEAL)、轴位 DTI 和 DKI 扫描。测量所有受试者颈神经根近侧与远侧的相关参数,包括DTI参数:各向异性分数(fractional anisotropy,FA)和表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC),以及 DKI 参数:平均峰度(mean kurtosis,MK)、轴向峰度(axial kurtosis,AK)和径向峰度(radial kurtosis,RK),比较各参数值在受累神经根和正常神经根间的差异,绘制受试者工作特征曲线(receiver operator characteristic curve,ROC)评价各参数对神经根损伤的诊断效能,并对各相关参数变化值与患者疼痛视觉模拟评分(visual analogue score,VAS)、以及病程的相关性进行分析。结果:(1)HC组C5～C8各节段神经根左侧与右侧各参数值无统计学差异(P>0.05);C5～C8各节段神经根近侧与远侧各参数值无统计学差异(P>0.05);各参数值在C5～C8各节段神经根间未见明显统计学差异(P>0.05)。(2)CDH组患侧神经根近侧及远侧FA、MK、AK及RK值低于对应健侧,ADC值高于对应健侧,差异有统计学意义(P<0.05),且无论是在近侧还是远侧,均以RK值降低幅度最明显(近侧:7.88%,远侧:12.58%)。CDH组患侧神经根远侧FA、MK及RK值低于近侧,差异有统计学意义(P<0.05)。CDH组患侧神经根平均FA、MK、AK及RK值低于HC组,平均ADC值高于HC组,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)ROC曲线分析显示,神经根远侧测得的RK值对神经根损伤的诊断效能最大,曲线下面积(area under the ROC curve,AUC)为 0.894,敏感度为 78.12%,特异度为 96.87%。(4)CDH组健患侧间FA、MK和RK的差值与VAS评分呈正相关(FA:r=0.380,P=0.032;MK:r=0.465,P=0.007;RK:r=0.478,P=0.006)。CDH 组健患侧间MK、RK差值与患者病程呈负相关(MK:r=-0.449,P=0.010;RK:r=-0.650,P=0.000)。结论:3.0T磁共振DKI技术可用于评价人体C5～C8神经根,DTI和DKI相关参数均能较好的反映CDH患者神经根的微观结构变化,有望为临床早期评估神经根损伤提供新的量化参考。各参数中,DKI参数RK值可能是更具诊断价值的观察指标。DTI参数FA值和DKI参数MK、RK值的改变在一定程度上反映了 CDH患者神经根损伤的严重程度;DKI参数MK和RK值的改变或可作为评估CDH患者病程长短的影像学标记。