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大脑半球由外围的灰质和深部的白质组成，其中灰质主要由神经元胞体构成，轴突集合成束形成白质。灰质是神经中枢，起支配作用；白质主要起传导作用。 白质纤维束连接大脑不同区域，对神经信号的传递和认知功能的实现具有重要作用。 白质纤维束的观察需要显微解剖，传统的影像学检查手段并不能对脑白质纤维束进行显示。那么，有没有一种检查手段对脑白质纤维束进行观察呢？ 答案是肯定的，磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI）是目前唯一可以显示生物活体的脑白质纤维走行，定量显示脑白质微结构异常改变的磁共振成像技术，属于功能磁共振的一种。DTI 不需要任何额外设备、对比剂及化学标记物，就可以显示白质纤维的走向及完整性。  目前在活体上测量水分子运动并成像的唯一方法就是磁共振弥散成像技术。在弥散加权成像序列，常规DWI的扩散梯度分别在X、Y、Z三个方向都施加了扩散梯度，与扩散梯度方向走行一致的神经纤维的信号很低。这是由于神经纤维内水分子的运动，在神经纤维的束缚下是有方向的，与神经纤维束的走行方向一致，会发生跨梯度场运动，且每个水分子运动的范围不同，这些水分子就会散相，信号衰减。与扩散梯度场方向垂直的神经纤维束内水分子，始终在固定的梯度场中运动，没有跨梯度场运动，它们的频率一致，没有散相，信号也不会衰减。 当重聚脉冲激发后，运动方向与梯度场平行的水分子未能相位重聚，没有信号，运动方向与梯度场垂直的水分子相位能够重聚，呈高信号。 扩散梯度场的方向越多，能够进行相位重聚的水分子就越多，显示的细节越多。 很多方向的扩散梯度场探测到很多方向的水分子运动，把这些水分子运动的信号按照某种算法，就可以勾勒出水分子的运动轨迹，这个运动轨迹间接反映了神经纤维的走行，基于此种模型，我们就得到神经纤维示踪图像DTI了。 弥散张量成像（DTI）由 Basser等在1996年首次提出，是对水分子的热运动的各向异性进行量化分析，利用彩色图像显示白质纤维束的走行、方向、排列、紧密度、髓鞘化情况等信息。 DTI不仅通过各向异性分数（fractional anisotropy，FA）描述组织内水分子扩散的方向性，同时也通过表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）、平均扩散率（mean duffusivity，MD）、轴向弥散系数（axial diffusivity，AD）、径向弥散系数（radial diffusivity，RD）来更加具体地描述组织中的水分子扩散的方向和大小。其中ADC 值衡量组织中水分子的弥散运动，反映水分子在弥散敏感梯度方向上的位移程度。ADC 受细胞内外水的温度、细胞膜通透性、黏滞度、比例的影响。MD可以反映组织的总含水量，表达水分子的总弥散活动和分子置换；在平行轴位置用AD描述，体现在水分子的扩散与运动中所受阻碍最小的方向，即为张量中的最大数值显示。AD对于轴突的完整性和变性更为敏感。垂直轴位置用RD描述，数值取决于两个相对较低的张量数值计算的平均数值。RD能够表达髓磷脂的完整程度。 DTI是一种更高级的弥散加权成像形式，是一种基于常规磁共振影像技术发展出的新兴影像表达方法，它利用多种参数和数据处理，从量和方向上反映人体组织内水分子扩散的变化，可以定向定量地评价脑白质的各向异性。 DTI也有其局限与不足，表现在弥散梯度引起涡流，使纤维束方向不可确定，磁场不均匀性使图像扭曲变形，影响DTI定量分析；较小纤维束显示不佳或不能显示；受水肿等因素影响受压与破坏判断不确切。       |
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