目的:应用弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）方法评估肌萎缩侧索硬化（amyotrophic lateral sclerosis,ALS）患者脑白质的微观结构改变及其与病情严重程度的相关性。材料和方法:本研究一共纳入34例受试者（其中18例ALS患者和16例健康对照）的DTI数据。应用图谱感兴趣区（region of interest,ROI）分析方法并结合DTI体素内参数[包括各向异性分数（fractional anisotropy,FA）和平均弥散系数（mean diffusivity,MD）]及体素间参数[即局部弥散同性指标（local diffusion homogeneity,LDH）]来评估ALS患者脑白质微观结构的改变。同时,在弥散参数与临床指标之间进行相关性分析,并在此基础上计算相应纤维束上弥散参数值的曲线下面积（the area under the ROC curve,AUC）。结果:研究发现ALS组双侧皮质脊髓束及右侧钩状束的FA值较对照组明显降低。MD值较高的区域分别位于右侧皮质脊髓束、左侧扣带束海马部、右侧钩状束以及右侧上纵束。此外,本研究还发现ALS患者在双侧丘脑前辐射、双侧皮质脊髓束和左侧额枕下束中的LDH值均降低。Spearman相关性分析显示ALSFRS-R（ALS functional rating scale-revised,修订版ALS功能评分量表）评分和疾病进展速率与双侧皮质脊髓束上的FA值存在明显的相关性;同时,疾病病程与右侧皮质脊髓束上的LDH值之间也存在显著的相关性。受试者工作特性（receiver operating characteristic,ROC）曲线分析显示,皮质脊髓束上的弥散参数指标在辨别两组组间差异时可表现出中等程度的诊断效能（AUC=0.792-0.868,p值均<0.005）。结论:ALS患者脑白质微观结构的改变是一种常见的病理现象,弥散张量成像体素内（intra-voxel）和体素间（inter-voxel）的弥散参数指标有助于检测ALS相关脑白质的异常情况。同时,本研究表明,通过测量体素间的弥散参数指标可以更为敏感地显示一些白质纤维束的异常程度,如丘脑前辐射和左侧额枕下束。