概述

　　磁共振成像(MRI)系統能夠提供清晰的人體組織圖像，系統檢測并處理氫原子在強磁場中受到共振磁場激勵脈沖的激發后所生成的信號。

　　氫原子核的自旋運動決定了它自身的固有磁矩，在強磁場作用下，這些氫原子將定向排列。簡單起見，可以把靜態磁場中的氫原子核看作一條拉緊的繩子。原子核具有一個共振頻率或“Larmor”頻率，具體取決于本地磁場強度。如同一條繩索在外部張力作用下發生共振。在典型的1.5T MRI磁場中，氫原子的共振頻率近似為64MHz。

　　適當的磁共振激勵或者是RF脈沖激勵(頻率等于氫原子核諧振頻率)能夠強制原子核磁矩部分或全部偏移到與作用磁場垂直的平面。停止激勵后，原子核磁矩將恢復到靜態磁場的狀況。原子核在重新排列的過程中釋放能量，發出共振頻率(取決于場強)的RF信號，MRI成像系統對該信號進行檢測并形成圖像。

　　MRI成像系統原理框圖

　　靜態磁場

　　MRI成像需要把病人置于強磁場內，形成有序的氫原子核。通常有三種方法產生磁場：固定磁鐵、磁阻(電流通過傳統的線圈)、超導磁鐵。固定磁鐵和磁阻產生的磁場強度一般限制在0.4T以下，無法達到高分辨率圖像所要求的場強。因此，大多數高分辨率成像系統采用超導磁鐵。超導磁鐵體積大且結構復雜，需要把線圈浸入液態氦中，使溫度保持在絕對零度附近。