تصویر برداری تانسور انتشار از مهمترین روش های تصویر برداری تشدید مغناطیسی هسته ای است که اطلاعات مهمی را از نحوه انتشار ملکول ها در فایبرهای عصبی و غیر همگنی انتشار در نواحی مختلف بافت مغزی در اختیار قرا می دهد و در تشخیص بسیاری از بیماری های مغزی کاربرد پیدا کرده است. در نواحی از ماده سفید مغز که دو فایبر با جهت گیری متفاوت در یک واکسل از تصویر قرار می گیرند، سیگنال وابسته به انتشار ملکول ها برآیندی از سیگنال در دو جهت متفاوت خواهد بود و مدل استفاده شده برای بازسازی داده ها اطلاعات درستی را به دست نمی دهد. در این تحقیق مدلی بر مبنای روش های آماری و احتمالی برای انتشار ملکول ها در حالت های جهت گیری های چندگانه فایبرها در یک واکسل شبیه سازی شد. این مدل با استفاده از یک مجموعه داده تصویر برداری از یک مدل حیوانی و بازسازی آنها با کمک روش های خاصی که از هیچ فرضی برای مدل انتشار استفاده نمی کنند و همچنین با داشتن اطلاعات histology مربوط به این داده ها، ارزیابی شد. نتایج به دست آمده ضریب همبستگی بالایی (r=0.84 , p<0.0001) را بین مقادیر شبیه سازی و مقادیر حاصل از آنالیز داده های حیوانی نشان داد. با دستیابی به این هسته شبیه سازی عملا پارامتر های مهم و موثر بر تغییرات غیر همگنی مشخص گردید و تعیین شد که این مشخصه های اصلی که با مدل سازی به آن رسیده ایم، چگونه بر غیر همگنی انتشار در آن ناحیه اثر گذار است. تاثیرات پارامتر های مشخصی که در مدل به عنوان متغیر مطرح بود مانند دمای محیط، شعاع فایبرها و زاویه سمت گیری بین دو فایبر بر تغییرات غیر همگنی بررسی شد. نتایج این بررسی نشان داد که زاویه سمتگیری بین باندل ها به عنوان پارامتر اصلی در تغییرات الگوی انتشار ملکول ها و در نتیجه در تغییرات غیر همگنی در ناحیه فایبر های چندگانه مطرح است و بیشترین تاثیر را نسبت به سایر پارامتر ها بر سیگنال در آن ناحیه دارد. از این نتیجه می توان در بررسی سیگنال وابسته به انتشار در نواحی شامل خم خوردگی فایبر ها و یا تقاطع فایبرها استفاده کرد.