所謂NMR,，是指與物質(zhì)磁性和磁場相關(guān)的共振現(xiàn)象。也可以說,，它是低能量電磁波,，即射頻波與既有角動量又有磁矩的核系統(tǒng)在外磁場中相互作用所表現(xiàn)出的物理特性。利用這一現(xiàn)象不僅能研究物質(zhì)的成分,，還可觀察其微觀結(jié)構(gòu),。據(jù)此，人們以各種射頻脈沖序列對生物體進行激勵,，并用檢測線圈記錄組織的弛豫,、質(zhì)子密度、流動,、化學(xué)位移,、擴散、灌注,、血液氧合狀態(tài)和組織溫度等信息,，就出現(xiàn)了MRI 技術(shù)。從 NMR 的發(fā)現(xiàn)到 MRI 裝置的誕生,，這中間經(jīng)歷了幾代物理學(xué)家及醫(yī)學(xué)家長達數(shù)十年的辛勤努力。

 

早在20世紀30年代,，物理學(xué)家伊西多·艾薩克·拉比就發(fā)現(xiàn),，在磁場中的原子核會沿磁場方向呈正向或反向有序平行排列（圖1（b））,，而施加無線電波之后，原子核的自旋方向發(fā)生翻轉(zhuǎn)（圖1（c））,。這是人類關(guān)于原子核與磁場以及外加射頻場相互作用的最早認識,。1946年，美國物理學(xué)家費利克斯·布洛赫（Felix Bloch）和愛德華·珀塞爾（Edward Purcell）發(fā)現(xiàn)位于磁場中的原子核受到高頻電磁場激發(fā)會傾斜,。而當高頻場關(guān)閉后,，原子核將釋放吸收的能量，并且回歸到原始狀態(tài)（圖1（b）至圖1（d）過程）,。由此核磁共振（N MR）現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn),，早先它僅被用在化學(xué)分析中。因其在磁共振成像理論基礎(chǔ)方面的杰出貢獻,，伊西多·艾薩克·拉比獲1944年諾貝爾物理學(xué)獎,，費利克斯·布洛赫和愛德華·米爾斯·珀塞耳則分享了1952年諾貝爾物理學(xué)獎。

 

1958年,，穆斯堡爾發(fā)現(xiàn)了Ir原子核在低溫下的r射線的共振吸收,，即原子核基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間發(fā)生的核共振現(xiàn)象。穆斯堡爾在1961年獲諾貝爾物理學(xué)獎,。

 

1968年,，理查德·恩斯特團隊改進激發(fā)脈沖序列和分析算法，大大提高信號的靈敏度以及成像速度后,，磁共振技術(shù)才逐步成熟,。在1975 年使用相位和頻率編碼以及傅立葉變換引入了二維核磁共振法。理查德·恩斯特本人也因此榮獲1991年的諾貝爾化學(xué)獎,。

 

20世紀70年代后,，MRI的研究主要以歐洲和美國為中心，都分別取得了巨大的成就,。