استفاده از HARDI برای تشخیص دیفیوژن
روش دیگر برای مشکل cross fiber برداشتن یک گام به عقب و تمرکز بر روی مشخص کردن فرایند دیفیوژن، به جای پیکربندی فیبر به طور مستقیم می باشد. ارتباط میان سیگنال DW اندازه گیری شده و پیکربندی فایبر واقعی و ترکیب بافت مربوطه بسیار پیچیده است : ماده سفید از استوانه یا لوله های غیر قابل نفوذ منظم ساخته نشده است، بلکه حاوی محدوده وسیعی از سلول های مختلف در اندازه و شکل های متفاوت، هر کدام با ساختار میکرونی خود می باشد. سیگال DW به تعداد زیادی از عوامل مختلف وابسته است، و هر تلاشی برای استخراج اطلاعات ریز ساختارهای ویژه، ناگزیر نیاز به فرضیه ها و تقریب هایی دارد.به جای تلاش برای انجام دادن این روش، بهتر است آنچه که می توانیم را مشخص کنیم و از هر گونه پیش فرض نامتعبر و غیر قابل اثبات خودداری کنیم. به همین دلیل تعدادی از تکنیک های بدون مدل ارائه شدند که فرایند دیفیوژن را مشخص میکنند.
این روش ها به نحوی بر اساس تئوری q – space می باشند، که ارتباط میان سیگنال DW و اصطلاح averagespin propagator تابع spin displacement probability density نیز نامیده می شودرا بیان می کند. به عبارت ساده، spin propagator تابع توصیف احتمال است که یک مولکول آب ابتدا در x با جابه جایی r درطول زمان دیفیوژن A اندازه گیری MR حرکت کرده است. برای دیفیوژنآزاد، این تابع به سادگی یک توزیع گوسین با انحراف معیار برابر با ریشه دوم جابه جایی مولکول های آب می باشد . برای محیط های پچیده تر، propagator همانطور که در شکل ۷۱ نشان داده شده است، شکل پیچیدهتری خواهد داشت. این تابع فرضیه ای در ارتباط با اینکه دیفیوژن آزاد است یا محدود شده نمی دهد : این تابع به سادگی شانس های مولکول های در حال حرکت در امتداد جهت معین با مقدار معلوم مشخص می کند . به طور کلی، وابسته به زمان دیفیوژن 4 خواهد بود: با دیفیوژن آزاد، فواصلی که حرکتداد شدند با زمان دیفیوژن افزایش میابند. با این حال، در نواحی restrictedحداکثر فاصله حرکت داده شده با اندازه قسمت restricted تحمیل می شود. ارتباط میان سیگنال DW و spin propagator نسبتا ساده است و مشمول هیچ یک از فرض های بیولوژیکی خاص نمی باشد. به وضوح، propagator دیفیوژن کامل ترین و دقیق ترین تعریف را از فرآیند دیفیوژن ارائه می دهد