氢原子核的自述：磁共振成像的基本原理与医学应用

引用本文: 余宝, 赵欣怡, 张欢, 李一文, 彭明丽, 苟永宸, 贾广, 樊海明. 氢原子核的自述：磁共振成像的基本原理与医学应用[J]. 大学化学, 2026, 41(9): 202-209. doi: 10.12461/PKU.DXHX202507027 shu

Citation: Bao Yu, Xinyi Zhao, Huan Zhang, Yiwen Li, Mingli Peng, Yongchen Gou, Guang Jia, Haiming Fan. 氢原子核的自述：磁共振成像的基本原理与医学应用[J]. University Chemistry, 2026, 41(9): 202-209. doi: 10.12461/PKU.DXHX202507027 shu

氢原子核的自述：磁共振成像的基本原理与医学应用

余宝 ^1, ,
赵欣怡 ^1, ,
张欢 ^2, ,
李一文 ^3, ,
彭明丽 ^{1,
,} ,
苟永宸 ^3, ,
贾广 ^3, ,
樊海明 ^{1,
,}

1.
西北大学化学与材料科学学院, 陕西西安 710127;
2.
四川大学华西第二医院医学影像中心, 四川成都 610041;
3.
西安电子科技大学计算机科学与技术学院, 陕西西安 710126

通讯作者: 彭明丽,E-mail:mlpeng@nwu.edu.cn; 樊海明,E-mail:fanhm@nwu.edu.cn

基金项目:
国家重点研发计划项目(2022YFB3203800,2021YFA1201400)；国家自然科学基金项目(82227802,82572196,22072115,62471370)；陕西省科技计划重点研发项目(2024SF-YBXM-40)；西北大学本科人才建设项目(XM05232381)

摘要: 磁共振成像(MRI)作为现代医学的重要工具，凭借无辐射危害、无穿透深度限制、高软组织分辨率以及多参数多序列成像的优势，是恶性肿瘤、神经系统和心脑血管疾病的重要诊断工具。从临床诊断到科研探索，MRI在提升疾病早期诊断、监测治疗效果和预后评估等方面发挥不可替代的作用。随着人工智能与超导技术的发展，快速高分辨成像、人工智能辅助影像诊断、超低场和超高场磁共振设备、便携式设备等创新正推动这一技术迈向更广阔的未来。本文通过拟人的手法，以氢原子核为第一人称，详细介绍了磁共振成像的基本原理和相关技术，重点科普磁共振成像在医学诊断方面的应用。

关键词:

English

氢原子核的自述：磁共振成像的基本原理与医学应用

Bao Yu ^1, ,
Xinyi Zhao ^1, ,
Huan Zhang ^2, ,
Yiwen Li ^3, ,
Mingli Peng ^{1,
,} ,
Yongchen Gou ^3, ,
Guang Jia ^3, ,
Haiming Fan ^{1,
,}

1.
College of Chemistry and Materials Science, Northwest University, Xi'an 710127, Shaanxi Province, China;
2.
Medical Imaging Center, The West China Second University Hospital, Sichuan University, Chengdu 610041, Sichuan Province, China;
3.
School of Computer Science and Technology, Xidian University, Xi'an 710126, Shaanxi Province, China

Corresponding author: Mingli Peng, ; Haiming Fan,

Received Date: 03 July 2025
Revised Date: 15 September 2025
Available Online: 23 October 2025

Abstract: 磁共振成像(MRI)作为现代医学的重要工具，凭借无辐射危害、无穿透深度限制、高软组织分辨率以及多参数多序列成像的优势，是恶性肿瘤、神经系统和心脑血管疾病的重要诊断工具。从临床诊断到科研探索，MRI在提升疾病早期诊断、监测治疗效果和预后评估等方面发挥不可替代的作用。随着人工智能与超导技术的发展，快速高分辨成像、人工智能辅助影像诊断、超低场和超高场磁共振设备、便携式设备等创新正推动这一技术迈向更广阔的未来。本文通过拟人的手法，以氢原子核为第一人称，详细介绍了磁共振成像的基本原理和相关技术，重点科普磁共振成像在医学诊断方面的应用。

Key words:

1. [1]
  W.D. Foltz, D.A. Jaffray, Radiat. Res. 2012, 177(4), 331.W.D. Foltz, D.A. Jaffray, Radiat. Res. 2012, 177(4), 331.
2. [2]
  H.B. Na, I.C. Song, T. Hyeon, Adv. Mater. 2009, 21(22), 2133.H.B. Na, I.C. Song, T. Hyeon, Adv. Mater. 2009, 21(22), 2133.
3. [3]
  D. Grombacher, E. Auken, Geophys. J. Int. 2018, 213(2), 1402.D. Grombacher, E. Auken, Geophys. J. Int. 2018, 213(2), 1402.
4. [4]
  M. Bencsik, R. Bowtell, R. Bowley, Phys. Med. Biol. 2007, 52(9), 2337.M. Bencsik, R. Bowtell, R. Bowley, Phys. Med. Biol. 2007, 52(9), 2337.
5. [5]
  M. Abdolshah, H. Le, T.K. George, S. Gupta, S. Rana, S. Venkatesh, Proc. Mach. Learn. Res. 2024, 235, 57018.M. Abdolshah, H. Le, T.K. George, S. Gupta, S. Rana, S. Venkatesh, Proc. Mach. Learn. Res. 2024, 235, 57018.
6. [6]
  A. Datta, K.N. Raymond, Acc. Chem. Res. 2009, 42(7), 938.A. Datta, K.N. Raymond, Acc. Chem. Res. 2009, 42(7), 938.
7. [7]
  F. Bloch, W.W. Hansen, M. Packard, Phys. Rev. 1946, 70, 474.F. Bloch, W.W. Hansen, M. Packard, Phys. Rev. 1946, 70, 474.
8. [8]
  S. Daksh, A. Kaul, S. Deep, A. Datta, J. Inorg. Biochem. 2022, 237, 112018.S. Daksh, A. Kaul, S. Deep, A. Datta, J. Inorg. Biochem. 2022, 237, 112018.
9. [9]
  蔡雯雯, 王灵杰, 岳华杰, 张瑞平. 中国医学影像技术2017, 33(10), 1475.
10. [10]
  S.M. Dadfar, K. Roemhild, N.I. Drude, S. von Stillfried, R. Knüchel, F. Kiessling, T. Lammers, Adv. Drug Deliv. Rev. 2019, 138, 302.S.M. Dadfar, K. Roemhild, N.I. Drude, S. von Stillfried, R. Knüchel, F. Kiessling, T. Lammers, Adv. Drug Deliv. Rev. 2019, 138, 302.
11. [11]
  童玉洁, 翟冬枝, 李真真, 刘华. 医学信息2024, 37(1), 135.
12. [12]
  A. Ganesan, P. Muralidharan, L.N. Ramya, Curr. Protein Pept. Sci. 2023, 24(7), 579.A. Ganesan, P. Muralidharan, L.N. Ramya, Curr. Protein Pept. Sci. 2023, 24(7), 579.
13. [13]
  薛迪, 吴江, 李璇, 梁秀琴. 放射学实践2024, 39(4), 479.
14. [14]
  Y. Dai, X. Jia, J. Liu, Y. Liao, J. Deng, Med. Phys. 2025, 52(5), 2938.Y. Dai, X. Jia, J. Liu, Y. Liao, J. Deng, Med. Phys. 2025, 52(5), 2938.
15. [15]
  徐建霞, 黄晓姗, 郑孝众, 余日胜. 放射学实践2024, 39(11), 1428.
16. [16]
  L. Wu, C. Gao, T. Wu, N. Kong, Z. Zhang, J. Li, L. Fan, M. Xu, J. Magn. Reson. Imaging 2025, 62, 1260.L. Wu, C. Gao, T. Wu, N. Kong, Z. Zhang, J. Li, L. Fan, M. Xu, J. Magn. Reson. Imaging 2025, 62, 1260.
17. [17]
  Y. Zhao, Y. Ding, V. Lau, C. Man, S. Su, L. Xiao, A.T.L. Leong, E.X. Wu, Science 2024, 384, 636.Y. Zhao, Y. Ding, V. Lau, C. Man, S. Su, L. Xiao, A.T.L. Leong, E.X. Wu, Science 2024, 384, 636.
18. [18]
  P.T. Toi, H.J. Jang, K. Min, S. Kim, S. Lee, J. Lee, J. Kwag, J. Park, Science 2022, 378, 160.P.T. Toi, H.J. Jang, K. Min, S. Kim, S. Lee, J. Lee, J. Kwag, J. Park, Science 2022, 378, 160.

扫一扫看文章

计量

PDF下载量: 0
文章访问数: 1
HTML全文浏览量: 0

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

氢原子核的自述：磁共振成像的基本原理与医学应用

通讯作者: 彭明丽,E-mail:mlpeng@nwu.edu.cn; 樊海明,E-mail:fanhm@nwu.edu.cn

English

氢原子核的自述：磁共振成像的基本原理与医学应用

Corresponding author: Mingli Peng, ; Haiming Fan,

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

氢原子核的自述：磁共振成像的基本原理与医学应用

通讯作者: 彭明丽,E-mail:mlpeng@nwu.edu.cn; 樊海明,E-mail:fanhm@nwu.edu.cn

English

氢原子核的自述：磁共振成像的基本原理与医学应用

Corresponding author: Mingli Peng, ; Haiming Fan,

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南： 你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

文章相关

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs