目的 研究伽玛射线照射正常大鼠脑组织早期放射性损伤的影像学表现及病理变化.方法 将成年SD大鼠70只随机分为照射组和对照组,利用自制大鼠立体定位头架,应用100 Gy剂量伽玛射线照射大鼠右侧脑组织,在照射后第1、2、3、4、5、6、7周各观察时间点接受7.0T头颅MRI、弥散张量成像(DTI)检查,统计分析表观扩散系数(ADC)值、部分各向异性(FA)值,同时获取大鼠脑组织标本行病理学观察.结果 (1) DTI检查结果:照射组较对照组rADC值、rFA值从第4周开始差异具有统计学意义(比值分别为,第4周:1.27±0.06:0.98±0.04、0.75 ±0.05:1.04±0.05;第5周:1.52±0.08:0.98 ±0.03、0.64 ±0.08:1.04 ±.0.05;第6周:1.35 ±0.09:1.00 ±0.02、0.63±0.03:1.04 ±0.05;第7周:1.37 ±0.10:0.99 ±0.05、0.58 ±0.04:1.04 ±0.03.均P＜0.01). (2)照射后脑组织病理改变包括2个阶段:早期微血管周围水肿,血脑屏障结构完整;后期靶区病灶改变显著,包括神经元和神经胶质细胞数量减少,微血管扩张变形,血脑屏障结构破坏明显,髓鞘崩解.结论 大鼠脑组织放射性改变早期主要是血管性水肿,后期出现神经元、神经胶质细胞、微血管的损伤及脱髓鞘改变,且这种显著改变与DTI检测结果相一致,揭示了DTI在放射损伤研究中的价值.