Für die Entwicklung der MRT-Diffusions-Tensor-Bildgebung, die zur Operations- und Bestrahlungs-Planung, zur Erforschung von neurologischen Krankheiten, die mit Veränderungen der weißen Substanz einhergehen, und zur Rekonstruktion von Nervenbahnen im Gehirn (Traktografie) verwendet wird
Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein bildgebendes Verfahren zur Erzeugung von Schnittbildern des menschlichen Körpers, das auf der Vermessung der Magnetisierung bestimmter Atomkerne (i.d.R. Wasserstoffkerne) mittels Anregung durch Hochfrequenzpulse innerhalb eines starken Magnetfeldes beruht. Das Verfahren kommt somit ohne Röntgenstrahlen aus. Während die Magnetresonanzspektroskopie in der Chemie schon länger bekannt war, wurde die MRT als bildgebende Methode 1971 von dem amerikanischen Chemiker Paul C. Lauterbur erfunden. Ab 1974 entwickelte dann der britische Physiker Sir Peter Mansfield die notwendigen mathematischen Verfahren, um die Relaxations-Signale der Atomkerne in Bildinformation zu übertragen. Für die Entwicklung der Magnetresonanztomographie wurden Paul Christian Lauterbur und Peter Mansfield im Jahr 2003 mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin geehrt.
Die Diffusions-Tensor-Bildgebung (diffusion tensor imaging, DTI) ist eine Diffusions MRT Methode, bei der durch spezielle MRT-Sequenzen insbesondere die molekulare Diffusionsbewegung von Wassermolekülen räumlich dargestellt werden kann. Da die Diffusion von Wassermolekülen innerhalb von Zellen (z.B. entlang der Axone von Nervenzellen) ungehinderter verläuft als über Membrangrenzen hinweg, lassen sich auf diese Weise z.B. Nervenbahnen im Gehirn darstellen (sog. „Traktografie“). Diffusions MRI entstand in den 1980er Jahren und beruht auf Vorarbeiten der Chemiker Stejskal und Tanner aus den 1960er Jahren, die kurzzeitig geschaltete magnetische Gradientenfelder für die Messung der Diffusion von Wasserstoffkernen in Kernspinresonanz-Experimenten nutzten. Im Jahr 1985 führte dann der französische Neuroradiologe, Physiker und ERS-Technologiepreisträger Denis Le Bihan dieses Konzept zur Diffusionsmessung in die Magnetresonanztomographie ein. Zusammen mit dem amerikanischen Ingenieur und ERS-Technologiepreisträger Peter J. Basser führte Le Bihan dann im Jahr 1994 das Diffusions-Tensor-Verfahren ein, das die Richtungsabhängigkeit der Diffusionskoeffizienten zu quantifizieren erlaubt.
Die Diffusions-Tensor-Bildgebung hat in der Radiologie weiter Verbreitung gefunden und wurde von allen relevanten MRT-Geräte-Herstellern in die jeweiligen Tomographen übernommen. Es wird klinisch zur Schlaganfall-Diagnostik, zur Operations-Planung, in der Onkologie sowie in der Forschung eingesetzt. Die DTI-Methode ist nach wie vor das einzige zur Verfügung stehende Bildgebungs-Verfahren zur in-vivo Darstellung von Nervenfasern.