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目的:应用扩散张量成像（DTI）评价不同疗程高压氧（HBO）治疗大鼠脊髓损伤（SCI）的疗效并寻求HBO治疗大鼠SCI的最佳疗程。材料与方法:50只成年SD大鼠被分为:（A）假手术组（SH）（n=10）;（B）无高压氧治疗脊髓损伤组（SCI）（n=10）;（B）高压氧治疗2周脊髓损伤组(SCI+HBO2W)（n=10）;（D）高压氧治疗4周脊髓损伤组(SCI+HBO4W)（n=10）;（E）高压氧治疗6周脊髓损伤组(SCI+HBO6W)（n=10）。损伤6周后获取各组大鼠的Basso-Beattie-Bresnahan（BBB）评分和脊髓病灶中心及其头、尾2mm三个层面的DTI参数包括部分各向异性（FA）、平均弥散系数（MD）、径向弥散系数（RD）和轴向弥散系数（AD）。独立样本t检验用于SH和SCI组的组间比较。单因素方差分析用于SCI、SCI+HBO2W、SCI+HBO4W、SCI+HBO6W组的多重比较,Tukey HSD（方差齐性）和Games-Howell（方差不齐）检验用于各组间的两两比较。Bonferroni校正用于多重比较的显著性水平的调整。Spearman相关分析用于评价BBB评分和DTI参数之间的相关性。结果:损伤6周后SCI、SCI+HBO2W、SCI+HBO4W和SCI+HBO6W组大鼠脊髓病灶中心可见软化灶形成伴有/不伴有脊髓空洞。SCI组大鼠的BBB评分和脊髓病灶中心及其头、尾2mm三个层面的FA值低于SH组,差异具有统计学意义（P<0.001）。SCI+HBO4W组大鼠的BBB评分和脊髓病灶中心及其头、尾2mm三个层面的FA值高于SCI和SCI+HBO2W组,差异均具有统计学意义（P<0.05）,而SCI+HBO4W和SCI+HBO6W组大鼠的BBB评分和脊髓病灶中心及其头、尾2mm三个层面的FA值之间的差异无统计学意义。SCI+HBO4W组大鼠脊髓病灶中心及其头、尾2mm三个层面的的MD和RD值低于SCI组,差异均具有统计学意义（P<0.01）。任意两组大鼠脊髓病灶中心及其及头、尾2mm三个层面的AD值之间的差异无统计学意义。大鼠脊髓病灶中心及其头、尾2mm三个层面的FA值分别与BBB评分之间呈正相关（r=0.941、0.948、0.946;P<0.001）,MD、RD值与BBB评分呈负相关（病灶中心:r=-0.841和-0.800;头2mm:r=-0.759和-0.800;尾2mm:r=-0.754和-0.793;P<0.001）。大鼠脊髓病灶中心及其头、尾2mm三个层面的AD值与BBB评分都不存在线性相关关系。结论:HBO治疗对大鼠SCI后的运动功能恢复具有良好的作用。相对于2周、6周,4周为HBO治疗大鼠SCI的最佳疗程。DTI参数,特别是FA,可以无创、定量评价不同疗程HBO治疗大鼠SCI的疗效。