意大利研究人员指出 DTI 可以监测脑白质的退变，进而发现了阿尔兹海默病和原发性渐进性失语症患者中严重且弥漫性的皮质萎缩。
米兰 Vita-Salute San Raffaele 大学的 Massimo Filippi and colleagues 博士和他的同事指出，这些病人的认知特征反映了萎缩皮质的分布和白质受损的方式，DTI 可以评估非典型阿尔兹海默病患者紊乱的脑结构，甚至在典型认知障碍出现前进行评估，该研究发表于 2015 年 5 月 27 日 Radiology 上。
阿尔兹海默病和脑内β-淀粉样蛋白斑块和 tau 蛋白缠结有关。以往的研究推测β-淀粉样蛋白斑块在易损脑组织中聚集，并向其它白质内蔓延。典型的早期阿尔兹海默病患者在 65 岁前出现脑内某些部位的损伤，导致执行功能、视觉、分辨能力出现障碍。原发性渐进性失语和后皮质萎缩是阿尔兹海默病的非典型表现，并且导致视觉和语言出现问题。
研究人员现在无法确定的是疾病的开始部位和方式。 但是，早期的阿尔兹海默病，原发性失语和皮质萎缩提供了探索阿尔兹海默病病理改变的理想架构。
探索白质纤维束
Filippi 和他的同事使用 DTI 评估 28 例早期的阿尔兹海默病、12 例原发性失语、13 例后皮质萎缩的病人白质纤维束走行，这 53 例病人与同年龄、性别的健康志愿者进行对比。对所有病例进行 3TMRI 3D T1 成像和 DTI 序列成像。DTI 可以测量水分子的运动以明确生物组织的微观结构和白质异常。
研究人员发现 3 组病人的 DTI 显示胼胝体、穹窿和前后通道、皮质萎缩、左侧颞顶叶、左侧楔前叶白质损害的共同点。
在每一组中，病人的认知和皮质萎缩及白质损伤的程度密切相关。早期阿尔兹海默病患者出现非文字记忆下降（100%）、视觉和空间记忆（96%）和执行功能障碍（83%）。原发性渐进性失语的患者出现非文字记忆下降（87%）、视觉和空间记忆障碍（50%），所有后皮质萎缩的病人都有显著的视觉和空间记忆和执行功能障碍。特别是在两组不典型阿尔兹海默病中，白质的受损程度和严重性超出预料。Filippi 和他的同事认为损伤可以通过白质纤维束传到其它皮层区。
研究人员同时比较了健康人和不典型阿尔兹海默病患者的 FA 值。在健康人群中，反映水分子运动的 FA 值较高，当 FA 值下降时说明微观结构的改变。在原发性渐进性失语症患者中，左侧大脑半球的某些部位及右侧额叶白质 FA 值降低。皮质萎缩的病人 FA 值对称性地减低。
本研究最重要的发现是阿尔兹海默病患者的白质损伤超出预料，特别是在非典型的阿尔兹海默病患者中。
Federica Agosta 博士指出，灰质萎缩无法解释白质受损的范围和严重性，因为萎缩是局限性的。DTI 可以在认知障碍明显前评估非典型阿尔兹海默病患者脑结构的紊乱情况，因而有利于该病的早期识别、早期诊断。
