核磁共振报告
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原子核组成(质子数p与中子数n)与自旋量子数I的 经验规则： p与n同为偶数，I = 0。如 12C, 16O, 32S等。 p + n =奇数，I =半整数(1/2, 3/2等)。 1H, 13C, 15N, 17O, 31P等。 如 p与n同为奇数，I =整数。如2H, 6Li等。
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……
18
磁共振成像设备
Page 19
NMR核磁共振波普仪
广泛应用于各行各业：
物理化学
确定化学结构、混合物成分分析等
生物医药
药物设计、蛋白质卷曲折叠动力学过程等
矿业研究
煤炭的煤阶（煤的变质程度）
农业研究
测定土壤中动植物的腐殖物研究土壤起源等
Page 20
磁共振成像（MRI）设备
GE 1.5T MRI
GE 2.0T OPEN MRI
开放式磁共振成像：提高患者舒适度，扩大适用患者范围（肥胖、幽闭恐惧 症患者、儿童等）。
Page 30
MRI设备
MRI趋势发展 在磁共振成像领域，有两个发展趋势： 一个是超导方向即高场，场强一般在1.5T~3T之间，国际上 主要的生产厂商包括GE、西门子、飞利浦等国际公司；
核磁共振
报告人：陈佳、龚如雪、刘怡茗
磁 共 振 特 点
磁 共 振 成 像 技 术
磁 共 振 成 像 设 备 及 发 展
核 磁 共 振 发 展 史
核 磁 共 振 原 理
目 录
核磁共振原理
Page 3
原理
一、什么是NMR
NMR的研究对象磁性核与电磁波的相互作用
图1: (1)无外加磁场时，样品中的磁性核任意取向。 (2)放入磁场中，核的磁角动量取向统一，与磁场方向
Page 17
1973年：引入到医学临床检测
17
MRI发展史
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的发现了磁共振现 象。Purcell和Bloch共同获得了1952年的诺贝尔物理学浆 1968年：Jockson试制全身磁共振 1971年：美国纽约州立大学额R.Damadian利用磁共振波 谱仪对小鼠研究发现，癌变组织的T1，T2弛豫时间比正常 组织长 1973年：美国纽约州立大学的Lauterbur利用梯度磁场 进行空间定位，获得两个充水试管的第一幅磁共振图像 1978年：英国获得了第一幅人体头部的磁共振图像 1980年：第一幅人体胸腹部MR图像产生，磁共振设备商 品化 1982年：美国FDA批准磁共振使用于临床
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MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
梯度磁场系统
磁体系统梯度磁场简称梯度场，梯度是指磁场强度按其磁场的位置 （距离）的变化而改变，它的产生是由梯度线圈完成的，一般在主磁 体空间沿着X、Y、Z三个方向放置。梯度线圈有三组即GX、GY、GZ，叠 加在静磁场的磁体内，当线圈通电时可在静磁场中形成梯度改变。
在MRI设备中，计算机系统包括各种规模的计算机、单
片机、微处理器等，构成了MRI设备的控制网络。信号处理 系统可采用高档次微型机负责信号预处理、快速傅立叶变 换和卷积反投影运算进行图像重建。 微机系统负责信息调度（如人机交互等）与系统控制（如
控制梯度磁场、射频脉冲）。
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MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
全称是核磁共振电子计算机断层扫描术。根据生物磁性核的核磁共 振特性进行成像的新技术。由于“核”字敏感，常称作MRI
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核磁共振发展史
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NMR发展史
1924年：Pauli W.假设特定的原子核具有自旋和磁矩，放入 磁场中会产生能级分裂 斯恩特和盖拉赫在原子束实验中观察到了锂原子和银原子的磁偏 转。随后斯特恩等人测量了质子的磁矩，斯恩特于1943年获得诺 贝尔物理奖
磁体系统
磁体系统是磁共振成像系统最重要、成本最高的部件，是磁共振系统 中最强大的磁场。
评论磁共振设备的大小就是指静磁场的场强数值，单位用特斯拉 （Tesla，简称T） 或高斯（Gauss）表示，1T=1万高斯。
临床上磁共振成像要求磁场强度在0.05～3T范围内。
一般将≤0.3T称为低场，0.3T～1.0T称为中场，＞1.0T称为高场。 磁场强度越高，信噪比越高，空间分辨率越高，图像质量越好。但磁 场强度过高也会导致图象对比度分辨率较低。 为了获得不同场强的磁体，生产厂商制造出了不同类型的磁体，常见 的磁体有永久磁体、常导磁体和超导磁体。
NMR利用磁场中的磁性原子核吸收电磁波时 产生的能级分裂与共振现象。
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6
原理
二、共振基础
1.原子核的自旋 若原子核存在自旋，产生核磁矩
磁矩
自旋角动量与磁矩
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7
原理
原子核荷正电，当其绕轴旋转时产生电流，周围 形成磁场，使得原子核存在磁距μ 。 磁距μ 与自旋角动量 P成正比，比例常数为 ： = P 称为磁旋比，原子核的磁矩与自旋角动量之比称为磁 旋比，是原子核的重要属性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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原理
磁共振层面定位
在Z向施加梯度后，垂直于Z轴的所有层面均有不同的共 振频率：Z=γ(B0+ZGZ) 选择性激励的原理：用一个有限频宽(窄带)的射频脉冲仅 对共振频率在该频带范围的质子进行共振激发即可实现层 面定位。
核磁共振成像：Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI
射频系统作用：用来发射射频磁场，激发样品的磁化强度产生磁共振， 同时，接收样品磁共振发射出来的信号，通过一系列的处理，得到数 字化原始数据，送给计算机进行图像重建。它是由发射射频磁场部分 和接收射频信号部分组成。
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MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
计算机系统
但是，不是所有的原子核都有磁性。 磁性核：109种元素所有的核均带电荷，有些核具有角动 量，即其电荷可以绕自旋轴自转(似带电的陀螺)
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自旋角动量：
h P 2π
I(I 1)
I：自旋量子数；
h：普朗克常数；
自旋角动量P是量子化的，可用自旋量子数I表示: I为整数、半整数或零; I 0的核为磁性核，可以产生NMR信号。 I = 0的核为非磁性核，无NMR信号。
磁旋比； B0外磁场强度；
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两种进动取向不同的氢核之间的能级差： E= B0 （磁矩） 11
对于氢核，能级差：
E= B0 （磁矩） 产生共振需吸收的能量： E= B0 = h 0 由拉莫进动方程：0 = 2 0 = B0 ; 共振条件： 0 = B0 / (2 )
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平行或反平行
4
原理
图2:
(1)无外加磁场时，磁性核的能量相等。 (2)放入磁场中，有与磁场平行（低能量）和反平行 （高能量）两种，出现能量差E=h。
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5
原理
N
S N
N
N S
S
S
用能量等于E的电磁波照射 磁场中的磁性核，则低能级 上的某些核会被激发到高能 级上去(或核自旋由与磁场平 行方向转为反平行)，同时高 能级上的某些核会放出能量 返回低能级，产生能级间的 能量转移，此即共振。
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MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
磁体系统
超导磁铁
超导磁体是利用超导现象（某些物质的电阻在超低温的条件下急剧下降 为零）产生一个稳定均匀的静磁场。超导磁铁是目前最先进的设备。
优点：场强高，稳定性和均匀度好，因此可开发更多的临床应用功能。 缺点：技术复杂和成本高。（低温环境需液氦维持）
9
原理
2.核磁共振现象 自旋量子数 I=1/2的原子核 （氢核），可当作电荷均匀分 布的球体，绕自旋轴转动时， 产生磁场，类似一个小磁铁。
当置于外加磁场H0中时，相 对于外磁场，可以有（2I+1）种 取向： 氢核（I=1/2），两种取向（两 个能级）： (1)与外磁场平行，能量低， 磁量子数ｍ＝＋1/2; (2)与外磁场相反，能量高， 磁量子数ｍ＝－1/2; 两种取向不完全与外磁场平行，＝54°24’ 和 125 °36’
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10
原理
拉莫进动
当原子核的核磁矩处于外 加磁场H0 中，由于核自身的旋 转，而外加磁场又力求它取向于 磁场方向，在这两种力的作用下， 核会在自旋的同时绕外磁场的方 向进行回旋，这种运动称为 Larmor(拉莫进动)。
进动频率 0； 角速度0；
0 = 2 0 = B0
50page51page5252一多参数成像t1加权图像的对比取决于不同组织的不同t1时间常数t2加权图像的对比取决于不同组织不同t2时间常数质子密度nh对比质子密度图像的对比t2加权图像的对比来源于组织磁化率的差异相位对比用以显示流体对比以及流体与静态组织的对比弥散对比弥散加权图像的对比主要取决于细胞分子的热运动速度磁化传递对比取决于大分子与小分子的相对比率流动静止对比流动增强效应与静态饱和之间的对比流速对比流动速度对应于信号强度所产生的图像对比page53一多参数成像由于mri的信号是多种组织特征参数的可变函数它所反映的病理生理基础较ct更广泛具有更大的灵活性mri的信号强度与组织的弛豫时间氢质子的密度血液或脑脊液流动化学位移及磁化率有关其中弛豫时间即t1和t2时间图像对比起了重要作用它是区分不同正常组织正常与异常组织的主要诊断基础
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原理
产生核磁共振现象的基本条件
核磁共振信号产生三个基本条件：
1．能够产生共振跃迁的原子核； 2．恒定的静磁场（外磁场、主磁场）； 3．诱发共振的射频磁场， 0 = B0 / (2 )。 核：共振跃迁的原子核 磁：主磁场B0和射频磁场 共振：当射频磁场的频率与原子核进动的频率一致时原子 核吸收能量，发生能级间的共振跃迁。
进入主磁场后质子核磁状态
质子自旋产生小磁场可以分解成两个部分： 1）沿主磁场方向（Z轴）的恒定磁化分矢量 2）在X,Y平面旋转的横向磁化分矢量 纵向磁化分矢量产生一个与主磁场同向的宏观纵向磁化 矢量； 横向磁化分矢量相互抵消，因而没有宏观横向矢量产生
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12
原理
磁共振现象
磁场中旋转的原子核有一个特点，即可以吸收频率与其 旋转频率相同的电磁波，使原子核能量增加，当原子核恢 复原状时，就会把多余的能量以电磁波的形式释放，这种 现象称为磁共振现象; 给主磁场中的样本一个与待测核进动频率相同的射频脉 冲，射频脉冲的能量将传递给处于低能级的质子，使其跃 迁到高能级，使宏观磁矢量发生偏转； 偏转的角度与射频脉冲的能量有关，能量越大偏转角度 越大，而射频脉冲能量的大小与脉冲强度及持续时间有关。
身体不同位置所处的磁场强度不同， 那里的能级分裂的间距就不同，能 引起核磁共振的无线电波频率就不 同。通过不同的频率值即可推断出 所检测的身体部位。从而完成定位 功能。
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MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
射频系统
射频脉冲磁场简称射频脉冲（radio frequency，RF）是一种以正弦波 震荡的射频电波。磁共振系统中应用的频率较低，相当于调频广播FM 波段，根据静磁场的强度不同其RF频率也不同。
1939年：拉比第一次做了核磁共振实验，并于1944年获得诺贝 尔物理奖
1946年：Harvard大学的Purcell和Stanford大学的Bloch各自 首次发现并证实NMR现象，并于1952年，分享了诺贝尔物理奖 1953年：Varian开始商用仪器开发，并于同年制作了第一台高 分辨NMR仪 1970年：Fourier（pilsed）-NMR开始市场化
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MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
磁体系统
常导磁铁
常导磁体是根据电流产生磁场的原理设计的。当电流通过圆形线圈时 ，在导线的周围会产生磁场。常导磁体的线圈是由高导电性的金属导 线或薄片绕制而成。它的结构主要由各种线圈组成。 优点：造价较低，不用时可以停电，在0.2T 以下可以获得较好的临床图像。 缺点：磁场的不稳定性因素主要是受供电电 源电压波动的影响，均匀度差。另外易受环 境因素（如温度、线圈绕组的位置或尺寸） 的影响。只能用于成像，不能进行生化分析， 限制其进一步推广和应用。
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MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
磁体系统
永久磁铁
永久磁体是能够长期保持磁性的磁铁（如铁氧体或钕铁硼）。它的结 构主要有两种，即环型和U型。
优点：造价低，场强可以达到0.3T，能产生优质图像，需要功率极小 ，维护费用低，可装在一个相对小的房间里。 缺点：磁场强度较低，磁场的均匀度和强度欠稳定，易受外界因素的 影响（尤其是温度）。
系统结构
磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
磁 体 梯度 控制 梯度 驱动 梯度线圈 射频 线圈 发射 通道 接受 通道
脉冲程序
显示器
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计算机
存储器
MRI设备
系统结构
磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
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MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
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磁共振成像设备
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NMR核磁共振波普仪
广泛应用于各行各业：
物理化学
确定化学结构、混合物成分分析等
生物医药
药物设计、蛋白质卷曲折叠动力学过程等
矿业研究
煤炭的煤阶（煤的变质程度）
农业研究
测定土壤中动植物的腐殖物研究土壤起源等
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磁共振成像（MRI）设备
GE 1.5T MRI
GE 2.0T OPEN MRI
开放式磁共振成像：提高患者舒适度，扩大适用患者范围（肥胖、幽闭恐惧 症患者、儿童等）。
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MRI设备
MRI趋势发展 在磁共振成像领域，有两个发展趋势： 一个是超导方向即高场，场强一般在1.5T~3T之间，国际上 主要的生产厂商包括GE、西门子、飞利浦等国际公司；
核磁共振
报告人：陈佳、龚如雪、刘怡茗
磁 共 振 特 点
磁 共 振 成 像 技 术
磁 共 振 成 像 设 备 及 发 展
核 磁 共 振 发 展 史
核 磁 共 振 原 理
目 录
核磁共振原理
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原理
一、什么是NMR
NMR的研究对象磁性核与电磁波的相互作用
图1: (1)无外加磁场时，样品中的磁性核任意取向。 (2)放入磁场中，核的磁角动量取向统一，与磁场方向
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1973年：引入到医学临床检测
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MRI发展史
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的发现了磁共振现 象。Purcell和Bloch共同获得了1952年的诺贝尔物理学浆 1968年：Jockson试制全身磁共振 1971年：美国纽约州立大学额R.Damadian利用磁共振波 谱仪对小鼠研究发现，癌变组织的T1，T2弛豫时间比正常 组织长 1973年：美国纽约州立大学的Lauterbur利用梯度磁场 进行空间定位，获得两个充水试管的第一幅磁共振图像 1978年：英国获得了第一幅人体头部的磁共振图像 1980年：第一幅人体胸腹部MR图像产生，磁共振设备商 品化 1982年：美国FDA批准磁共振使用于临床
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梯度磁场系统
磁体系统梯度磁场简称梯度场，梯度是指磁场强度按其磁场的位置 （距离）的变化而改变，它的产生是由梯度线圈完成的，一般在主磁 体空间沿着X、Y、Z三个方向放置。梯度线圈有三组即GX、GY、GZ，叠 加在静磁场的磁体内，当线圈通电时可在静磁场中形成梯度改变。
在MRI设备中，计算机系统包括各种规模的计算机、单
片机、微处理器等，构成了MRI设备的控制网络。信号处理 系统可采用高档次微型机负责信号预处理、快速傅立叶变 换和卷积反投影运算进行图像重建。 微机系统负责信息调度（如人机交互等）与系统控制（如
控制梯度磁场、射频脉冲）。
Page 29
MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
全称是核磁共振电子计算机断层扫描术。根据生物磁性核的核磁共 振特性进行成像的新技术。由于“核”字敏感，常称作MRI
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核磁共振发展史
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NMR发展史
1924年：Pauli W.假设特定的原子核具有自旋和磁矩，放入 磁场中会产生能级分裂 斯恩特和盖拉赫在原子束实验中观察到了锂原子和银原子的磁偏 转。随后斯特恩等人测量了质子的磁矩，斯恩特于1943年获得诺 贝尔物理奖
磁体系统
磁体系统是磁共振成像系统最重要、成本最高的部件，是磁共振系统 中最强大的磁场。
评论磁共振设备的大小就是指静磁场的场强数值，单位用特斯拉 （Tesla，简称T） 或高斯（Gauss）表示，1T=1万高斯。
临床上磁共振成像要求磁场强度在0.05～3T范围内。
一般将≤0.3T称为低场，0.3T～1.0T称为中场，＞1.0T称为高场。 磁场强度越高，信噪比越高，空间分辨率越高，图像质量越好。但磁 场强度过高也会导致图象对比度分辨率较低。 为了获得不同场强的磁体，生产厂商制造出了不同类型的磁体，常见 的磁体有永久磁体、常导磁体和超导磁体。
NMR利用磁场中的磁性原子核吸收电磁波时 产生的能级分裂与共振现象。
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原理
二、共振基础
1.原子核的自旋 若原子核存在自旋，产生核磁矩
磁矩
自旋角动量与磁矩
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原理
原子核荷正电，当其绕轴旋转时产生电流，周围 形成磁场，使得原子核存在磁距μ 。 磁距μ 与自旋角动量 P成正比，比例常数为 ： = P 称为磁旋比，原子核的磁矩与自旋角动量之比称为磁 旋比，是原子核的重要属性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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原理
磁共振层面定位
在Z向施加梯度后，垂直于Z轴的所有层面均有不同的共 振频率：Z=γ(B0+ZGZ) 选择性激励的原理：用一个有限频宽(窄带)的射频脉冲仅 对共振频率在该频带范围的质子进行共振激发即可实现层 面定位。
核磁共振成像：Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI
射频系统作用：用来发射射频磁场，激发样品的磁化强度产生磁共振， 同时，接收样品磁共振发射出来的信号，通过一系列的处理，得到数 字化原始数据，送给计算机进行图像重建。它是由发射射频磁场部分 和接收射频信号部分组成。
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MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
计算机系统
但是，不是所有的原子核都有磁性。 磁性核：109种元素所有的核均带电荷，有些核具有角动 量，即其电荷可以绕自旋轴自转(似带电的陀螺)
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自旋角动量：
h P 2π
I(I 1)
I：自旋量子数；
h：普朗克常数；
自旋角动量P是量子化的，可用自旋量子数I表示: I为整数、半整数或零; I 0的核为磁性核，可以产生NMR信号。 I = 0的核为非磁性核，无NMR信号。
磁旋比； B0外磁场强度；
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两种进动取向不同的氢核之间的能级差： E= B0 （磁矩） 11
对于氢核，能级差：
E= B0 （磁矩） 产生共振需吸收的能量： E= B0 = h 0 由拉莫进动方程：0 = 2 0 = B0 ; 共振条件： 0 = B0 / (2 )
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平行或反平行
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原理
图2:
(1)无外加磁场时，磁性核的能量相等。 (2)放入磁场中，有与磁场平行（低能量）和反平行 （高能量）两种，出现能量差E=h。
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原理
N
S N
N
N S
S
S
用能量等于E的电磁波照射 磁场中的磁性核，则低能级 上的某些核会被激发到高能 级上去(或核自旋由与磁场平 行方向转为反平行)，同时高 能级上的某些核会放出能量 返回低能级，产生能级间的 能量转移，此即共振。
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磁体系统
超导磁铁
超导磁体是利用超导现象（某些物质的电阻在超低温的条件下急剧下降 为零）产生一个稳定均匀的静磁场。超导磁铁是目前最先进的设备。
优点：场强高，稳定性和均匀度好，因此可开发更多的临床应用功能。 缺点：技术复杂和成本高。（低温环境需液氦维持）
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2.核磁共振现象 自旋量子数 I=1/2的原子核 （氢核），可当作电荷均匀分 布的球体，绕自旋轴转动时， 产生磁场，类似一个小磁铁。
当置于外加磁场H0中时，相 对于外磁场，可以有（2I+1）种 取向： 氢核（I=1/2），两种取向（两 个能级）： (1)与外磁场平行，能量低， 磁量子数ｍ＝＋1/2; (2)与外磁场相反，能量高， 磁量子数ｍ＝－1/2; 两种取向不完全与外磁场平行，＝54°24’ 和 125 °36’
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原理
拉莫进动
当原子核的核磁矩处于外 加磁场H0 中，由于核自身的旋 转，而外加磁场又力求它取向于 磁场方向，在这两种力的作用下， 核会在自旋的同时绕外磁场的方 向进行回旋，这种运动称为 Larmor(拉莫进动)。
进动频率 0； 角速度0；
0 = 2 0 = B0
50page51page5252一多参数成像t1加权图像的对比取决于不同组织的不同t1时间常数t2加权图像的对比取决于不同组织不同t2时间常数质子密度nh对比质子密度图像的对比t2加权图像的对比来源于组织磁化率的差异相位对比用以显示流体对比以及流体与静态组织的对比弥散对比弥散加权图像的对比主要取决于细胞分子的热运动速度磁化传递对比取决于大分子与小分子的相对比率流动静止对比流动增强效应与静态饱和之间的对比流速对比流动速度对应于信号强度所产生的图像对比page53一多参数成像由于mri的信号是多种组织特征参数的可变函数它所反映的病理生理基础较ct更广泛具有更大的灵活性mri的信号强度与组织的弛豫时间氢质子的密度血液或脑脊液流动化学位移及磁化率有关其中弛豫时间即t1和t2时间图像对比起了重要作用它是区分不同正常组织正常与异常组织的主要诊断基础
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原理
产生核磁共振现象的基本条件
核磁共振信号产生三个基本条件：
1．能够产生共振跃迁的原子核； 2．恒定的静磁场（外磁场、主磁场）； 3．诱发共振的射频磁场， 0 = B0 / (2 )。 核：共振跃迁的原子核 磁：主磁场B0和射频磁场 共振：当射频磁场的频率与原子核进动的频率一致时原子 核吸收能量，发生能级间的共振跃迁。
进入主磁场后质子核磁状态
质子自旋产生小磁场可以分解成两个部分： 1）沿主磁场方向（Z轴）的恒定磁化分矢量 2）在X,Y平面旋转的横向磁化分矢量 纵向磁化分矢量产生一个与主磁场同向的宏观纵向磁化 矢量； 横向磁化分矢量相互抵消，因而没有宏观横向矢量产生
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原理
磁共振现象
磁场中旋转的原子核有一个特点，即可以吸收频率与其 旋转频率相同的电磁波，使原子核能量增加，当原子核恢 复原状时，就会把多余的能量以电磁波的形式释放，这种 现象称为磁共振现象; 给主磁场中的样本一个与待测核进动频率相同的射频脉 冲，射频脉冲的能量将传递给处于低能级的质子，使其跃 迁到高能级，使宏观磁矢量发生偏转； 偏转的角度与射频脉冲的能量有关，能量越大偏转角度 越大，而射频脉冲能量的大小与脉冲强度及持续时间有关。
身体不同位置所处的磁场强度不同， 那里的能级分裂的间距就不同，能 引起核磁共振的无线电波频率就不 同。通过不同的频率值即可推断出 所检测的身体部位。从而完成定位 功能。
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射频系统
射频脉冲磁场简称射频脉冲（radio frequency，RF）是一种以正弦波 震荡的射频电波。磁共振系统中应用的频率较低，相当于调频广播FM 波段，根据静磁场的强度不同其RF频率也不同。
1939年：拉比第一次做了核磁共振实验，并于1944年获得诺贝 尔物理奖
1946年：Harvard大学的Purcell和Stanford大学的Bloch各自 首次发现并证实NMR现象，并于1952年，分享了诺贝尔物理奖 1953年：Varian开始商用仪器开发，并于同年制作了第一台高 分辨NMR仪 1970年：Fourier（pilsed）-NMR开始市场化
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磁体系统
常导磁铁
常导磁体是根据电流产生磁场的原理设计的。当电流通过圆形线圈时 ，在导线的周围会产生磁场。常导磁体的线圈是由高导电性的金属导 线或薄片绕制而成。它的结构主要由各种线圈组成。 优点：造价较低，不用时可以停电，在0.2T 以下可以获得较好的临床图像。 缺点：磁场的不稳定性因素主要是受供电电 源电压波动的影响，均匀度差。另外易受环 境因素（如温度、线圈绕组的位置或尺寸） 的影响。只能用于成像，不能进行生化分析， 限制其进一步推广和应用。
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MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
磁体系统
永久磁铁
永久磁体是能够长期保持磁性的磁铁（如铁氧体或钕铁硼）。它的结 构主要有两种，即环型和U型。
优点：造价低，场强可以达到0.3T，能产生优质图像，需要功率极小 ，维护费用低，可装在一个相对小的房间里。 缺点：磁场强度较低，磁场的均匀度和强度欠稳定，易受外界因素的 影响（尤其是温度）。
系统结构
磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统
磁 体 梯度 控制 梯度 驱动 梯度线圈 射频 线圈 发射 通道 接受 通道
脉冲程序
显示器
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计算机
存储器
MRI设备
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MRI设备—— 磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统