MRI是利用原子核在磁場(chǎng)內(nèi)共振所產(chǎn)生信號(hào)經(jīng)重建成像的一種成像技術(shù)。 MRI（磁共振成像）作為一項(xiàng)新的醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)，近年來(lái)發(fā)展十分迅速。磁共振成像所提供的信息量不但多于其他許多成像技術(shù)，而且以它所提供的特有信息對(duì)診斷疾病具有很大的潛在優(yōu)越性。

含單數(shù)質(zhì)子的原子核，例如人體內(nèi)廣泛存在的氫原子核，其質(zhì)子有自旋運(yùn)動(dòng)，帶正電，產(chǎn)生磁矩，有如一個(gè)小磁體（圖1-5-1）。小磁體自旋軸的排列無(wú)一定規(guī)律。但如在均勻的強(qiáng)磁場(chǎng)中，則小磁體的自旋軸將按磁場(chǎng)磁力線的方向重新排列（圖1-5-2）。在這種狀態(tài)下，用特定頻率的射頻脈沖（radionfrequency，RF）進(jìn)行激發(fā)，作為小磁體的氫原子核吸收一定量的能而共振，即發(fā)生了磁共振現(xiàn)象。停止發(fā)射射頻脈沖，則被激發(fā)的氫原子核把所吸收的能逐步釋放出來(lái)，其相位和能級(jí)都恢復(fù)到激發(fā)前的狀態(tài)。這一恢復(fù)過(guò)程稱(chēng)為弛豫過(guò)程（relaxationprocess），而恢復(fù)到原來(lái)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間則稱(chēng)之為弛豫時(shí)間（relaxationtime）。有兩種弛豫時(shí)間，一種是自旋-晶格弛豫時(shí)間（spin-lattice relaxationtime）又稱(chēng)縱向弛豫時(shí)間（longitudinal relaxation time）反映自旋核把吸收的能傳給周?chē)Ц袼枰臅r(shí)間，也是90°射頻脈沖質(zhì)子由縱向磁化轉(zhuǎn)到橫向磁化之后再恢復(fù)到縱向磁化激發(fā)前狀態(tài)所需時(shí)間，稱(chēng)T1。另一種是自旋-自旋弛豫時(shí)間（spin-spin relaxation time），又稱(chēng)橫向弛豫時(shí)間（transverse relaxation time）反映橫向磁化衰減、喪失的過(guò)程，也即是橫向磁化所維持的時(shí)間，稱(chēng)T2。T2衰減是由共振質(zhì)子之間相互磁化作用所引起，與T1不同，它引起相位的變化。

人體不同器官的正常組織與病理組織的T1是相對(duì)固定的，而且它們之間有一定的差別，T2也是如此（表1-5-1a、b）。這種組織間弛豫時(shí)間上的差別，是MRI的成像基礎(chǔ)。有如CT時(shí)，組織間吸收系數(shù)（CT值）差別是CT成像基礎(chǔ)的道理。但MRI不像CT只有一個(gè)參數(shù)，即吸收系數(shù)，而是有T1、T2和自旋核密度（P）等幾個(gè)參數(shù)，其中T1與T2尤為重要。因此，獲得選定層面中各種組織的T1（或T2）值，就可獲得該層面中包括各種組織影像的圖像。MRI的成像方法也與CT相似。有如把檢查層面分成Nx，Ny，Nz……一定數(shù)量的小體積，即體素，用接收器收集信息，數(shù)字化后輸入計(jì)算機(jī)處理，獲得每個(gè)體素的T1值（或T2值），進(jìn)行空間編碼。用轉(zhuǎn)換器將每個(gè)T值轉(zhuǎn)為模擬灰度，而重建圖像。

所有含奇數(shù)質(zhì)子的原子核均在其自旋過(guò)程中產(chǎn)生自旋磁動(dòng)量，也稱(chēng)核磁矩，它具有方向性和力的效應(yīng)，故以矢量來(lái)描述。核磁矩的大小是原子核的固有特性，它決定MRI信號(hào)的敏感性。氫的原子核最簡(jiǎn)單，只有單一的質(zhì)子，故具有最強(qiáng)的磁矩，最易受外來(lái)磁場(chǎng)的影響，并且氫質(zhì)于在人體內(nèi)分布最廣，含量最高，因此醫(yī)用MRI均選用H為靶原子核。人體內(nèi)的每一個(gè)氫質(zhì)子可被視作為一個(gè)小磁體，正常情況下，這些小磁體自旋軸的分布和排列是雜亂無(wú)章的，若此時(shí)將人體置人在一個(gè)強(qiáng)大磁場(chǎng)中，這些小磁體的自旋軸必須按磁場(chǎng)磁力線的方向重新排列。此時(shí)的磁矩有二種取向：大部分順磁力線排列，它們的位能低，狀態(tài)穩(wěn)；小部分逆磁力線排列，其位能高。兩者的差稱(chēng)為剩余自旋，由剩余自旋產(chǎn)生的磁化矢量稱(chēng)為凈磁化矢量，亦稱(chēng)為平衡態(tài)宏觀磁場(chǎng)化矢量M0。在絕對(duì)溫度不變的情況下，兩種方向質(zhì)子的比例取決于外加磁場(chǎng)強(qiáng)度。