磁共振成像（通常称为“MRI”）是一种不用手术、有害染料或X射线检查身体内部的方法。相反，核磁共振扫描仪使用磁性和无线电波来生成清晰的人体解剖图像。

物理学基础

核磁共振成像（MRI）是基于20世纪30年代发现的一种称为“核磁共振”（NMR）的物理现象，即磁场和无线电波使原子发出微小的无线电信号。分别在斯坦福大学和哈佛大学工作的Felix Bloch和Edward Purcell是发现NMR的人。从那时起，核磁共振波谱被用作研究化合物组成的手段。

第一项核磁共振专利

1970年，医学博士和研究科学家雷蒙德·达马迪安（Raymond Damadian）发现了将磁共振成像作为医学诊断工具的基础。他发现不同种类的动物组织发出的反应信号长度不同，更重要的是，癌组织发出的反应信号持续时间比非癌组织长得多。

不到两年后，他向美国专利局提出了将磁共振成像作为医学诊断工具的想法。它被命名为“检测组织中癌症的仪器和方法”。1974年获得了一项专利，产生了世界上第一个在MRI领域发布的专利。到1977年，达马迪安博士完成了第一台全身核磁共振扫描仪的建造，他称之为“不屈不挠”

医学的快速发展

自从第一项专利发布以来，磁共振成像的医学应用发展迅速。20世纪80年代初，第一台健康MRI设备问世。2002年，全世界使用了大约22000台MRI摄像机，进行了6000多万次MRI检查。

保罗·劳特伯和彼得·曼斯菲尔德

2003年，保罗·C·劳特伯和彼得·曼斯菲尔德因其在磁共振成像方面的发现而获得诺贝尔生理学或医学奖。

保罗·劳特布尔是纽约州立大学石溪分校的化学教授，他写了一篇关于一种新的成像技术的论文，他称之为“ZougMyType”（从希腊轭式的意思是“轭”或“连接在一起”）。他的成像实验将科学从单一的核磁共振波谱向空间定向的第二维度移动，这是MRI的基础。

英格兰诺丁汉的彼得·曼斯菲尔德进一步发展了梯度在磁场中的应用。他展示了如何对信号进行数学分析，这使得开发一种有用的成像技术成为可能。曼斯菲尔德还展示了如何实现极快的成像。

核磁共振成像是如何工作的？

水约占人体体重的三分之二，这种高含水量解释了磁共振成像在医学上的广泛应用。在许多疾病中，病理过程导致组织和器官之间的水分含量变化，这在MR图像中得到反映。

水是由氢原子和氧原子组成的分子。氢原子的原子核能起到微观指南针的作用。当身体暴露在强磁场中时，氢原子的原子核被引导到有序的位置，并“立正”。当受到无线电波的脉冲时，原子核的能量含量发生变化。脉冲后，原子核返回到原来的状态，并发出共振波。

用先进的计算机处理技术探测到原子核振荡的微小差异；可以建立一个反映组织化学结构的三维图像，包括水分含量和水分子运动的差异。这会产生人体研究区域内组织和器官的非常详细的图像。通过这种方式，可以记录病理变化。