2024年5月17日发(作者：悉阳)
磁共振 单位t
磁共振 (Magnetic Resonance, MR) 是一种非常重要的医学影像学技术，它通过对人
体、动物和物体等实体进行磁共振成像，可以得到高分辨率和高对比度的图像，从而帮助
医生和科学家了解事物的内部构成和运动情况。磁共振成像 (Magnetic Resonance
Imaging, MRI) 在现代医学诊断和治疗等方面起到了重要作用，它不仅可以检查大脑、心
脏、肝脏、骨骼等人体内部器官和组织的功能和病变情况，还可以研究生物分子、材料物
理、地球科学等诸多领域的基础科学问题。
磁共振技术的原理是基于核磁共振 (Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 现象，该现
象最早于20世纪50年代由Edward Purcell和Felix Bloch提出。核磁共振是指在强磁场
和高频交变磁场作用下，具有核自旋的物质会产生共振吸收和辐射等现象，从而可以测量
样品中的核自旋磁矩和相互作用信息。磁共振技术利用核磁共振现象，通过对样品进行控
制磁场、交变射频场、检测信号等操作，获得图像信息。
磁共振技术的主要组成部分包括：磁体、高频电路、控制系统、检测器等。其中，最
关键的是磁体，它提供了静态磁场，用于使样品中的核自旋在不同能级间产生能量差，从
而使得核自旋能够发生共振现象。一般来说，磁体的强度会影响到磁共振成像的分辨率和
信噪比。目前，世界上最大的磁体是英国国家核磁共振中心 (National Nuclear Magnetic
Resonance Centre, NNRC) 的一台30.5T高场超导磁体，它可以提供极高的静态磁场强度
和优异的成像效果。
在磁共振成像过程中，样品需要置入磁体中进行实验，在旋转坐标系下进行控制射频
场和梯度场，从而获得三维空间内的信号。控制射频场的作用是使得样品中的核自旋在不
同能级间产生能量差，从而在探测过程中产生共振吸收和辐射信号；而梯度场的作用是使
得样品中不同位置的核自旋产生不同的频率和相位，从而生成某一方向上的空间定位信息；
控制射频场和梯度场的快速切换和调节需要高精度的电路和控制系统来保证。检测器的作
用是收集并处理样品产生的信号，在空间域内进行重建，最终形成图像输出。现代的磁共
振技术已经发展到高级的水平，可以在短时间内获取多种不同成像方式的数据，如T1加权、
T2加权、血管造影等。
磁共振技术在医学诊断和治疗上的应用已经被广泛认可。MRI相对于计算机断层扫描
(Computed Tomography, CT) 等传统影像技术有以下优势：1）对比度更高，可以更好地描
绘软组织和病变区域；2）辐射剂量低，对人体无害；3）可加入功能成像等高级成像模式，
更加直观地呈现人体生理功能信息。因此，MRI已经成为临床医生进行神经学、心血管学、
肝胆病学等诊断的主要手段之一。
总之，磁共振技术是一种重要的现代科学技术，它将物理、化学、医学等多学科的知
识融为一体，为理解和解决各种问题提供了有效的手段。未来，随着技术的进一步发展和
完善，磁共振技术将在越来越多的领域发挥作用，为人类探索未知世界提供更为精确的信
息。
2024年5月17日发(作者：悉阳)
磁共振 单位t
磁共振 (Magnetic Resonance, MR) 是一种非常重要的医学影像学技术，它通过对人
体、动物和物体等实体进行磁共振成像，可以得到高分辨率和高对比度的图像，从而帮助
医生和科学家了解事物的内部构成和运动情况。磁共振成像 (Magnetic Resonance
Imaging, MRI) 在现代医学诊断和治疗等方面起到了重要作用，它不仅可以检查大脑、心
脏、肝脏、骨骼等人体内部器官和组织的功能和病变情况，还可以研究生物分子、材料物
理、地球科学等诸多领域的基础科学问题。
磁共振技术的原理是基于核磁共振 (Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 现象，该现
象最早于20世纪50年代由Edward Purcell和Felix Bloch提出。核磁共振是指在强磁场
和高频交变磁场作用下，具有核自旋的物质会产生共振吸收和辐射等现象，从而可以测量
样品中的核自旋磁矩和相互作用信息。磁共振技术利用核磁共振现象，通过对样品进行控
制磁场、交变射频场、检测信号等操作，获得图像信息。
磁共振技术的主要组成部分包括：磁体、高频电路、控制系统、检测器等。其中，最
关键的是磁体，它提供了静态磁场，用于使样品中的核自旋在不同能级间产生能量差，从
而使得核自旋能够发生共振现象。一般来说，磁体的强度会影响到磁共振成像的分辨率和
信噪比。目前，世界上最大的磁体是英国国家核磁共振中心 (National Nuclear Magnetic
Resonance Centre, NNRC) 的一台30.5T高场超导磁体，它可以提供极高的静态磁场强度
和优异的成像效果。
在磁共振成像过程中，样品需要置入磁体中进行实验，在旋转坐标系下进行控制射频
场和梯度场，从而获得三维空间内的信号。控制射频场的作用是使得样品中的核自旋在不
同能级间产生能量差，从而在探测过程中产生共振吸收和辐射信号；而梯度场的作用是使
得样品中不同位置的核自旋产生不同的频率和相位，从而生成某一方向上的空间定位信息；
控制射频场和梯度场的快速切换和调节需要高精度的电路和控制系统来保证。检测器的作
用是收集并处理样品产生的信号，在空间域内进行重建，最终形成图像输出。现代的磁共
振技术已经发展到高级的水平，可以在短时间内获取多种不同成像方式的数据，如T1加权、
T2加权、血管造影等。
磁共振技术在医学诊断和治疗上的应用已经被广泛认可。MRI相对于计算机断层扫描
(Computed Tomography, CT) 等传统影像技术有以下优势：1）对比度更高，可以更好地描
绘软组织和病变区域；2）辐射剂量低，对人体无害；3）可加入功能成像等高级成像模式，
更加直观地呈现人体生理功能信息。因此，MRI已经成为临床医生进行神经学、心血管学、
肝胆病学等诊断的主要手段之一。
总之，磁共振技术是一种重要的现代科学技术，它将物理、化学、医学等多学科的知
识融为一体，为理解和解决各种问题提供了有效的手段。未来，随着技术的进一步发展和
完善，磁共振技术将在越来越多的领域发挥作用，为人类探索未知世界提供更为精确的信
息。