•1946年 美国哈佛大学的 E.Purcell 及斯坦福大学的 F.Bloch 领导的两个研究小组各自独立地发现了磁共振现象。

Purcell 和 Bloch 共同获得1952年诺贝尔物理学奖；• 1968年 Jockson 试制全身磁共振MRI 应用于医学的优势• 利用人体氢质子的MR 信号成像，从分子水平提供诊断信息； • 多参数成像任意截面成像；软组织图象更出色组织对比灵活不受骨像的影响无电离辐射MRI 的局限性成像速度慢（相对于X-CT 而言）对钙化灶和骨皮质灶不敏感图像易受多种伪影影响禁忌症：心脏起搏器及铁磁性植入者等 自选角动量和自旋磁矩原子核具有非零磁矩是产生核磁共振现象的内因，外界磁场则是产生核磁共振现象的外因。

原子核可看作一个球型物体围绕其直径做不停的旋转运动，因此，具有一定的自选角动量，I=0的原子核不能用于观察磁共振现象。

⏹进动(Precession)⏹质子在静磁场中以进动方式运动⏹这种运动类似于陀螺的运动⏹进动频率(Precession Frequency)⏹拉莫尔方程： 00B γω=⏹其中：ω0 ：进动的频率（Hz或MHz）B0 ：外磁场强度(单位T，特斯拉)。

γ：旋磁比；质子的为42.5MHz / T。

⏹（三）自旋核的进动⏹质子进动的频率非常快，每秒进动的次数称“进动频率”（precession frequency）。

进动频率不是一个常数，而是与所在B0的场强相关，B0越强，进动频率越快，用拉莫（Larmor）方程表示：⏹ω0代表进动频率，称为拉莫尔频率；γ为旋磁比；B0为外磁场场强。

⏹在1.0T场强中，1H的进动频率为42.5MHz。

（三）自旋核的进动⏹旋进的特征：⏹（1）旋进角：自旋轴与重力线有夹角⏹（2）自旋轴不停地回旋，因此在垂直于重力线的平面上存在着一个变化的矢量⏹（3）回转速度为旋进频率ω0=γB0，当γ固定时，ω0随B 0线性变化⏹发生磁共振的条件是射频磁场的频率w等于核磁矩在静磁场H0中的拉莫尔进动频率即：⏹W=w0=rH0 当r >0,u绕H1 顺时针进动；当r< 0，u 绕H1 逆时针进动⏹使自旋磁矩绕射频磁场转过90°角的射频脉冲叫做90°脉冲；转过180°角的射频脉冲叫做180°脉冲⏹当射频磁场作用停止后，磁场强度会从偏离热平衡状态的方向逐渐恢复到平衡状态的方向，这个过程称为磁化强度的弛豫过程。

⏹⏹T1为纵向弛豫时间（自旋-晶格弛豫时间）纵向恢复时间T1是由于被激发的反平行于静磁场的质子恢复到平行状态，所以纵向磁化增大。

弛豫快慢遵循指数递增规律，把从0增大到最大值的63%的所需时间称定义为纵向驰豫时间(T1)。

⏹T2为横向弛豫时间（自旋-自旋弛豫时间）横向恢复时间T2是由于相位同步质子的又开始变得不同步,所以横向磁化减小。

弛豫快慢遵循指数递减规律，把从最大下降到最大值的37%的时间定义为横向驰豫时间(T2)。

⏹T2时间长图像发白，T2时间短图像发黑⏹影响横向弛豫过程的原因之一是原子核间的相互作用，即自旋---自旋相互作用；第二个原因是静磁场非均匀性⏹如果此时去掉RF脉冲，质子将会恢复到原来状态，当然恢复有一个时间过程，这个时间就叫弛豫时间T。

⏹影响纵向驰豫时间T1的原因：T1与静磁场的强度大小有关，一般静磁场强度越大，T1就大;T1长短取决于组织进行能量传递的有效性。

组织T2时间的分析。

不同成分和结构的组织T2不同，例如水的T2值要比固体的T2值长。

T2与磁场强度无关。

T2的长短取决于组织内部的局部小磁场的均匀性对小磁化散相的有效性。

磁共振成像（ＭＲＩ）是指位于静磁场中的样品受到射频场的作用产生核磁共振信号，并利用梯度磁场（简称梯度场）进行空间编码实现对信号的定位从而得到图像，它是对样品某种物理性质的反应。

ＲＦ脉冲的作用是在共振条件下激发质子，使磁化强度矢量旋转，当磁化强度矢量绕射频场Ｂ１旋转９０°时，该ＲＦ脉冲称为９０°脉冲；而当磁化矢量绕Ｂ１旋转１８０°时，该ＲＦ脉冲称为１８０°脉冲。

９０°脉冲使磁化强度矢量由Ｚ轴方向转到Ｘ－Ｙ平面；１８０°脉冲的作用主要是用于翻转或重聚。

以ＲＦ脉冲激发特点来分，有两种类型的ＲＦ脉冲，即选择性和非选择性脉冲；以ＲＦ脉冲的形状来分，主要有两种波形的ＲＦ脉冲，即ｓｉｎｃ型和Ｇａｕｓｓｉａｎ型ＲＦ脉冲。

空间编码是用来对信号进行空间定位，采集数据，以形成二维或三维图像，它是脉冲序列的核心。

频率是指单位时间内的周期数，单位为Ｈｚ，自旋的相位指任意时刻自旋进动的角位置。

选层梯度Gs在Z方向叠加梯度场可以选择层面，RF的频带宽度与梯度强度共同决定层厚。

层厚与梯度强度成反相关；层厚与射频频宽成正相关二、频率编码梯度⏹层面选择梯度在激发过程中进行，频率编码发生在MR信号的检测过程中。

⏹检测期间，通过频率编码(frequency encoding)梯度使沿x轴的空间位置信号被编码而具有频率特征。

⏹这个梯度的作用是沿x轴的质子具有不同共振频率，最终产生与空间位置相关的不同频率的信号。

这种编码称为频率编码。

相位编码⏹目的：使层面上各行信号，其初始相位由相同变为不相同。

⏹方法：在y轴方向上附加一个梯度磁场Gy。

完全相同指向的磁矢量，在Gy强的一端，矢量转动频率相应变快。

Gy弱的一端，矢量转动频率相应变慢。

快的跑在前边，慢的落在后边，以致相邻行与行间的相位拉开了距离。

扫描时间＝ＴＲ×相位编码步数（Ｎｙ）×激发次数（ＮＥＸ）／一个ＴＲ内得到的回波数（ＥＴＬ）Ｋ空间是包含ＭＲ数据的阵列，脉冲序列得到的数据（Ｋ空间数据）经过傅里叶变换得到图像；Ｋ空间还可以定义为原始数据阵列即相位编码轴与频率编码轴的交叉点。

Ｋ空间填充模式：全部填充Ｋ空间，部分填充Ｋ空间（分为：部分NEX和部分回波），为得到部分较密集的K空间，可应用K空间的共轭哈密顿特性填充未采集的数据。

K空间实质上是所有相位编码不得堆积，是二维数据组，经过二维傅里叶变换产生磁共振图像。

一、梯度磁场⏹梯度磁场的作用:⏹是使沿梯度方向的自旋质子具有不同的磁场强度，因而有不同的共振频率。

⏹二维傅里叶成像中使用三个正交方向的梯度磁场进行空间定位：一个方向的梯度用于射频脉冲选择性的激发一个层面内的自旋；第二个梯度对层面内一个方向的MR信号进行频率空间编码（encode）；第三个梯度对层面内另一个方向的MR信号进行相位空间编码。

一、自旋回波（一）自旋回波：在90°射频脉冲作用后经过t时刻，又施加一个180°脉冲在经过t时刻，样品产生一个信号峰，这个信号到180°射频脉冲的时间间隔等于90°射频脉冲到180°射频脉冲的时间间隔，这个信号就像是自由衰减信号产生的回波，所以称为自旋回波（SE）描述自旋回波的产生：1、静止磁场中，宏观磁化与磁场方向一致，纵向宏观磁化最大2、施加90°射频脉冲纵向磁化翻转到横向磁化最大3、90°射频结束瞬间，磁化翻转到横向，开始横向弛豫，即散相4、施加180°射频脉冲，质子进动反向，相位开始重聚5、脉冲重聚，直至完成6、经过与散相相同的时间后，相位重聚完全，横向磁化再次达到最大值7、自旋回波形成，此时的线圈感应信号即为自旋回波信号2. 主要成像参数⏹1)重复时间(TR)：脉冲序列的一个周期长，即两个激发脉冲间的间隔时间称为（repetition time，TR）；序列的重复次数由相位编码轴方向上的空间分辨力决定.高空间分辨力需要大的相位编码.⏹2)回波时间(TE)：激发脉冲与产生回波之间的间隔时间称为回波时间（echo time, TE）；定义了SE信号的中心．⏹3)翻转角(α)：射频脉冲发射后质子自旋翻转的角度。

⏹梯度回波序列（GRE）：较新的可大大缩短磁共振扫描时间的用以重建图像的信号，又称场回波。

梯度回波序列基本分类：梯度回波序列在处理横向磁化时常采用的两种技术是稳态不相干技术（ＳＳＩ）和稳态相干技术ＳＳＣ）ＳＳＩ利用梯度或ＲＦ脉冲消除前一周内形成的横向磁化，ＳＳＣ则利用剩余磁化可利用破坏方法处理剩余磁化强度矢量，破坏的方法有：梯度破坏脉冲和ＲＦ相位偏移破坏脉冲梯度回波利用破坏横向磁化一致性的序列包括ＳＰＧR\、破坏快速及小角度激发序列GRE与SE脉冲序列相比⏹一、优点⏹1.标准SE脉冲序列每个TR只填充一条K空间线，对于每一相位编码TR必须重复进行。

当TR达到2S时，扫描时间比较长近似为8min或更长。

⏹2.利用梯度翻转而不是180°RF重聚脉冲产生需要的回波可以显著的缩短TR，从而在短时间内产生需要的对比度。

二、GRE特点⏹1.梯度回波比RF重聚产生自旋回波的速度快。

⏹2.梯度回波在一个TR内可产生更多的层面。

⏹3.缺少180°相位重聚脉冲，增加了T*的敏感性。

⏹4.缺少180°相位重聚脉冲，场非均匀性对横向弛豫时间影响不可逆，因此梯度回波信号比自旋回波信号低。

5.梯度回波图像对磁化率效应敏感。

⏹在许多空气组织交界面的磁化率伪影增加。

⏹6.使用小角度a，使信噪比降低，使用非常短的TR减少横向磁化强度，不允许纵向弛豫有足够的时间恢复。

⏹7.引入第二类化学位移伪影，导致水与脂肪交界面器官附近有黑带。

FSE与SE相比⏹FSE序列与多回波序列一样，也是一个TR周期内首先发射一个90°RF脉冲，然后相继发射多个180°RF脉冲，形成多个回波。

⏹ＦＳＥ与ＳＥ的不同点：⏹１．ＦＳＥ与ＳＥ相比是一种快速成像方法，ＦＳＥ在每个ＴＲ内填充不只一条Ｋ空间线。

ＦＳＥ使用多个自旋回波和变化的Ｋ空间，而且ＦＳＥ在短时间内提供比常规ＳＥ更多的对比度⏹２．ＦＳＥ与标准ＳＥ另一个不同点是ＦＳＥ比常规Ｓｅ对磁化率效应不敏感⏹ＦＳＥ的优缺点：ＦＳＥ的优点：１，高分辨率矩阵，扫描时间少和高信噪比,２，ＦＳＥ的流动补偿空间预饱和，脂肪饱和和双回波校正更具有优点。

缺点１，ＦＳＥ对磁化效应不敏感２，增加ETL会导致K空间每条线间的T2衰减量的很大差异，并会产生图像模糊3，.增加ETL减少扫描时间降低了TR时间内的层面选择的数目⏹一个TR内得到的回波数称为回波链长度（ＥＴＬ）；相邻回波间的距离叫做回波空间（ＥＳＰ）⏹回波时间指的是有效TE，即TEeff⏹TEeff＝回波空间×最大相位编码幅度到０相位编码幅度的回波数，有效ＴＥ可以通过改变相位编码梯度得到。

FSE序列的扫描时间⏹FSE序列的扫描时间可以用下式表示：t=TR*Ny*N/ETL快速自旋回波序列扫描时间计算公式：扫描时间＝ＴＲ×相位编码步数×ＮＥＸ/ＥＴＬ⏹上式中分子与SE序列的扫描时间相同，分母ETL则代表每个90°RF脉冲之后具有独立相位编码的回波数，称回波链长。