本课题应用磁共振扩散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）对正常老年人（old normal,ON）和阿尔茨海默（Alzheimer’s disease, AD）病人脑白质变化进行了研究。主要研究内容和研究结果包括:（一）探讨并优化DTI的图像采集技术,其中主要研究了不同数目扩散梯度（NDGD）以及不同扩散敏感因子b值对脑白质定量测量的影响。结果显示,在感兴趣区（ROI）水平,所有序列的扩散系数<D>和各向异性分数FA没有统计学区别,然而,扩散张量本征值却不同。在体素水平,多数部位21-与31-NDGD序列的相关系数较高。随着b值增高,SNR降低;在一定的b值范围,ADC及其值标准差有不同的变化。（二）探讨并建立了数据采集后离机进行的图像预处理、DTI参数计算、脑白质分析比较方法。包括采用磁场图像方法矫正磁敏感伪影、采用配准方法矫正涡流伪影和运动伪影。应用实验室自行开发的软件计算DTI定量测量参数,并生成相应图像。自行开发软件建立了ROI测量分析脑白质的方法。（三）选择38例健康者作为研究对象,在不同的ROI定量比较ON（18例）和正常中青年人（young normal,YN,20例）脑白质结构的五个DTI参数,研究了ON脑白质变化的规律。又通过对DTI测量结果与年龄的简单相关性研究,探讨脑白质变化的年龄效应。另外,将脑组织体积指标作为控制因素研究DTI参数与年龄的偏相关性效应。结果发现,与YN相比,ON的<D>、λ₁、λ₂和λ₃在所有ROI都有提高,然而,FA仅在胼胝体膝部（CCA）和胼胝体中部（CCM）显示有统计学意义的降低。相关性研究表明,<D>、λ₁、λ₂和λ₃在大部分脑白质区与年龄正相关,FA在CCA和CCM与年龄负相关。在考虑了脑萎缩影响之后,脑白质的变化仍有很强的年龄效应。（四）14例早期AD病人和18例ON作为研究对象,在不同ROI测量并比较AD病人和ON脑白质结构的五个DTI参数,研究了早期AD病人脑白质改变的情况。又通过对DTI测量结果与8个标准神经心理检测评分的相关性研究,探讨AD脑白质微观结构改变与认知功能损伤之间的关系。结果发现与ON组相比,AD病人显示在胼胝体压部（CCP）和后顶-颞叶皮层下白质（S2）FA降低、CCP的<D>提高、CCM的λ₁提高、CCP的λ₃提高。另外,在8个神经心理行为测试中,AD病人的评分均低于ON组。相关性研究结果显示AD病人CCP、S2、脑后部扣带和上纵束的FA与多个神经心理测试评分正相关,而在较分散的多个部位<D>、λ₁、λ₂和λ₃与多个神经心理测试评分负相关。在AD早期阶段,其神经病理变化不仅影响在功能上,还影响在白质结构上。