这两种方法都是建立在水分子扩散理论基础上的，都能直接地反映生物组织的微结构特征和变化。DWI只使用了一组扩散敏感梯度场，没有将水分子得到分散方向纳入其中，因此DWI主要应用于急性脑缺血和等动物模型的研究中，常见的史表达分散系数（Apprarent diffusion coefficient ，ADC），它可以比较简单的表征组织内的水分子分散情况（图5）。DTI将扩散的方向性引入到生物组织中，并在此基础上，对生物组织中水分子扩散的方向性进行了定量研究。在DTI中，三个本征向量（V1、V2、V3）和本征值（λ1，λ2，λ3）分别表示了是三个主要的扩散方向，小动物mri检测，以及它们各自可能的大小。DTI可以在无创状态下重建脑白质纤维素，在脑白质病、脱髓鞘，等模型研究中有重要作用。
血脑屏障通透性检测
模型：8-10周pathogen-free (PF)或germ-free 1(GF)雄性小鼠
显像方式：（6.7-11MBq）11C-raclopride-PET，大200ul剂量，尾静脉注射后动态显像（30分钟）。
意义：PET动态图像显示germ-free状态下小鼠血脑屏障的通透性会增大。
疼痛研究
模型：5只（200-250g）雄性SD大鼠
显像方式：尾静脉注射（500 uCi）18F-Saxitoxin(STX)10分钟后，静态扫描10分钟。
意义：因神经性疼痛会伴随着电压门控钠离子通道蛋白（Navs）的表达上调，所以Navs的活1体PET显像为探究疼痛的深层次分子机制带来了曙光。
心梗模型心肌血流灌注显像
模型：雄性猪，20-25kg。
显像方式：15O-H2O显像。
意义：Ivabradine减缓心率后，达到增加局部心肌血流灌注和保护心肌与线粒体结构，从而防止心梗后心室颤动。
心梗模型心肌钙化显像
模型：C57BL/6小鼠。
显像方式：18F-NaF骨显像。
意义：心梗模型心肌成纤维细胞异位种植后也会发生钙化，并且阻断心肌成纤维细胞的钙化可缓解心肌缺血模型的钙化表型，这为治1疗心梗后钙化提供了新的研究思路。
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