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含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子有自旋运动，带正电，产生磁矩，有如一个小磁体（图1-5-1）。小磁体[[自旋]]轴的排列无一定规律。但如在均匀的强磁场中，则小磁体的自旋轴将按磁场磁力线的方向重新排列（图1-5-2）。在这种状态下，

图1-5-1　质子带正电荷，它们像地球一样在不停地绕轴旋转，并有自己的磁场

用特定频率的射频脉冲（radionfrequency，[[RF]]）进行激发，作为小磁体的氢原子核吸收一定量的能而[[共振]]，即发生了磁共振现象。停止发射射频脉冲，则被激发的氢原子核把所吸收的能逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态。这一恢复过程称为[[弛豫]]过程（relaxationprocess），而恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为[[弛豫时间]]（relaxationtime）。有两种弛豫时间，一种是自旋-晶格弛豫时间（spin-lattice relaxationtime）又称纵向弛豫时间（longitudinal relaxation time）反映自旋核把吸收的能传给周围晶格所需要的时间，也是90°射频脉冲质子由纵向磁化转到横向磁化之后再恢复到纵向磁化激发前状态所需时间，称T₁。另一种是自旋-自旋弛豫时间（spin-spin relaxation time），又称横向弛豫时间（transverse relaxation time）反映横向磁化衰减、丧失的过程，也即是横向磁化所维持的时间，称T₂。T₂衰减是由共振质子之间相互磁化作用所引起，与T₁不同，它引起相位的变化。

图1-5-2　正常情况下，质子处于杂乱无章的排列状态。当把它们放入一个强外磁场中，就会发生改变。它们仅在平行或反平行于外磁场两个方向上排列

表1-5-1a　人体正常与病变组织的T₁值（ms）

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| | 肝

表1-5-1b　正常[[颅脑]]的T₁与T₂值（ms）

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| | 组 织

梯度线圈，修改主磁场，产生梯度磁场。其磁场强度虽只有主磁场的几百分。但梯度磁场为人体MR信号提供了[[空间定位]]的三维编码的可能，梯度场由X、Y、Z三个梯度磁场线圈组成，并有驱动器以便在扫描过程中快速改变磁场的方向与强度，迅速完成三维编码。

图1-5-3　MRI设备基本结构示意图

MRI设备中的数据采集、处理和图像显示，除图像重建由Fourier变换代替了反投影以外，与CT设备非常相似。

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