水合影响血容量、血液粘度和软组织含水量,这些变量决定了生物组织的生物物理特性,包括其硬度。在大脑中,尽管硬度作为定量成像标记的重要性日益增加,但水合与硬度之间的关系在很大程度上仍不清楚。在本研究中,我们使用超声时间谐波弹性成像(THE)研究了 12 名健康志愿者在不同水合状态下的大脑硬度(CS):(i)正常水合期间,(ii)禁食一夜后,和(iii)每公斤体重饮用 12 毫升水后 1 小时内。此外,我们将剪切波速度(SWS)与尿液渗透压和血细胞比容相关联。正常水合时的 SWS 为 1.64 ± 0.02 m/s,禁食一夜后降至 1.57 ± 0.04 m/s(p < 0.001)。饮水后 30 分钟内 SWS 再次增加至 1.63 ± 0.01 m/s,恢复到正常补水期间测得的值(p = 0.85)。正常补水时的尿液渗透压(324 ± 148 mOsm/kg)在禁食后增加至 784 ± 107 mOsm/kg(p < 0.001),饮水后恢复正常(288 ± 128 mOsm/kg,p = 0.83)。SWS 与尿液渗透压呈线性相关(r = − 0.68,p < 0.001),而 SWS 与血细胞比容无相关性(p = 0.31)。我们的研究结果表明,在昼夜波动范围内的轻度脱水与脑组织明显软化有关,这可能是由于脑灌注减少所致。为了确保结果的一致性,在正常水化期间采用标准化方案进行脑弹性成像非常重要。