目的:采用磁共振示踪法模拟药物在脑细胞外间隙中的扩散、分布与清除过程,将获得的数据建立数学模型,对其分布相关参数进行拟合求解.方法:将示踪剂钆喷酸葡胺(gadolinium-diethylene triamine pent taacetic acidm,Gd-DTPA)作为外源药物注入大鼠脑细胞外间隙内,采用磁共振示踪法动态监测示踪剂在大鼠脑内的扩散、分布与清除,采用获得数据对药物在脑细胞外间隙中的各向同性分布建立包括扩散、清除及自分泌过程的生物数学模型,用Laplace变换法得到问题的解,并对实验观测数据进行数值微分处理后,在球坐标系中用线性回归的方法,给出包括药物在脑细胞外间隙中的扩散系数、清除率等参数估计方法.结果:将该方法用于动物实验数据,求得了实验动物的扩散系数D为(2.73±0.364)×10-4 mm2/s,清除速率常数k为(1.40±0.206)×10-5/s.结论:本方法可较准确地反映药物在脑细胞外间隙中各向同性分布的规律,并可作为进一步解决药物在脑细胞外间隙中各向异性分布问题的基础.