胎脑从妊娠第3周末一个简单的神经管结构发育成出生后功能结构复杂的脑组织,期间经历了脑原始诱导发育、神经细胞增殖、神经元移行、两侧大脑半球皮质层状结构形成、脑室、沟、裂、脑回发育,以及白质纤维出现到成熟的髓鞘化过程。这些发育过程极其精确复杂,但是遵从严格的顺序。产前超声仅能筛查早期胎脑较明显的先天异常,无法评估这些细微的脑结构发育情况。近年来发展的磁共振成像技术为胎脑发育的研究提供了有用工具,尤其是弥散张量成像技术通过检测脑组织的水分子弥散运动,提供了从微观结构层面观察胎脑信息的视角,同胎脑组织学研究形成互补。本文将简要介绍弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术应用于胎脑方面的优势及其主要应用手段,DTI对皮质层状结构的显示,以及显示白质纤维束出现的时间、顺序、胎脑纤维束连接的变化、白质髓鞘化前成熟过程等,还总结了目前DTI技术用于胎儿脑成像的主要技术难题与解决办法,为进一步应用弥散张量成像研究正常胎儿脑发育奠定理论基础。