核磁共振基础知识培训课件

㈠ 磁共振的原理是什么通俗点

核磁共振是当下常见的对机体进行检测的方式。它通过改变体内的磁场线来观测出体内器官是否出现了异变情况以及一些疾病的是否产生。

因为不一样的位置产生的白黑程度不同，将每一个器官区别开来，从而利于对于机体的检测。核磁共振的基本原理涉及物理上的知识。人体中含有最多的原子核就是H1，所以成像选择是也是这个，这为检查成功提供基础，该物质是人体中磁性最高的。

在检查过程中，整个磁场里的粒子都是有序地排列。大体分为两种，低能级的是与大磁场平行同向的，高能级的与大磁场平行反向。当磁场恢复，这些粒子会恢复到原始的状态。不同的组织因为种类不同所以粒子恢复速度不一致。因为可以得出不同的组织。

做核磁共振是为了检测身体各个部位是不是出现了异变，从而判断出是否出现肿瘤以及发散和发展的去向和快慢。这项检查可以及早发现病状，做出及时的回应对付病情。治疗期间也可以做到检测监督恢复的状况。对于怀孕的妇女也是很好的检查手段。

因为需要改变磁场观测粒子恢复情况，所以整个检查过程较长，约在30分钟左右。这个过程需要医务人员的帮助，在这个过程中，只要按照医务人员的指挥。在做完后，通常需要几个小时的时间，会有医生给您的结果。医生从图中，可以得出是否出现的异常，并且总结好，这个过程中只需要安静地等待。普通医院应当是建议检测者回家等待一到三天。也有的医院半天就可以拿到结果。如果发现了病情一定要及时就医诊治早日复原。

(1)核磁共振基础知识培训课件扩展阅读：

磁共振的注意事项

1、体内有磁铁类物质者，如装有心脏起搏器、人工瓣膜，重要器官旁有金属异物残留等，均不能做此检查，但体内植入物经手术医生确认为非磁性物体者可行磁共振检查。

2、要向技术人员说明以下情况：有无手术史；有无任何金属或磁性物质植入体内包括金属节育环等；有无假牙、电子耳、义眼等；有无药物过敏；有无金属异物溅入体内。

3、不要穿着带有金属物质的内衣裤，检查头、颈部的病人应在检查前一天洗头，不要擦任何护发用品。

4、检查前需脱去除内衣外的全部衣服，换上磁共振室的检查专用衣服。去除所配带的金属品如项链、耳环、手表和戒指等。除去脸上的化妆品和假牙、义眼、眼镜等物品。

5、检查前要向医生提供全部病史、检查资料及所有的X线片、CT片、以前的磁共振片等。

6、腹部（肝、脾、肾、胰腺、胆道、输尿管等）检查者检查前禁食4小时，并于检查前注射654-2一支。

7、磁共振泌尿系造影(MRU)者检查前口服速尿20mg。

8、做磁共振检查要有思想准备，不要急躁、害怕，要听从医师的指导，耐心配合。

㈡ 学习核磁共振需要哪些基本知识

核磁共振最早是物理学科的一个分支，学习核磁共振有一定的物理基础就可以了。但是如果设计核磁共振的相关应用，设计的面就比较广了，这要看你具体做的是那个方向。
个人的意见，仅供参考！

㈢ 核磁共振岩样分析原理概述

不同的原子核具有不同的共振频率，所以可通过选择共振频率确定观测对象，核磁共振研究对象为氢核。氢核在地层中有两种存在环境，即固体骨架和孔隙流体，在这两种环境中氢核的核磁共振特性有很大差别，可以通过选择适当的测量参数，来观测只来自孔隙流体而与岩石骨架无关的信号。

核磁共振岩样分析技术的理论基础是岩石所含流体中的自旋氢核（¹H）在均匀分布的静磁场及射频场的作用下的核磁共振弛豫行为。具体地讲，当饱和水的岩石样品放于均匀的核磁共振静磁场中时，流体中所含的氢核¹H就会被磁场极化，宏观上表现出一个磁化矢量。此时对样品施加一定频率（拉莫频率）的射频场就会产生核磁共振，随后撤掉射频场，可接收到一个幅度随着时间以指数函数衰减的信号，可用纵向弛豫时间T₁和横向弛豫时间T₂两个参数描述该信号衰减的快慢。大量实验表明，T₁和T₂在测量结果上具有固定的刻度关系（Kleinberg，1993），且后者检测速度快，因此在岩石核磁共振测量中，一般采用T₂测量法。根据核磁共振理论分析（Timur，1969；Kenyon，1992），横向弛豫时间T₂可表示为：

煤储层精细定量表征与综合评价模型

式中：T₂代表视弛豫时间，也就是测量得到的孔隙流体的弛豫时间；T_2B是体弛豫时间，T_2S是表面弛豫，由流体与孔隙固体表面相互作用引起，T_2D是扩散作用引起的弛豫时间。T_2B的数值通常在2～3s，远比T₂大得多，因此式（4.1）中右边的第一项可忽略；同时，本研究中采用均匀磁场（对应磁场强度很小），且实验所取的回波时间T_E足够小时，式（4.1）中右边的第三项也可忽略（龚国波等，2006），于是T₂等同于T_2B（表面弛豫），也即：

煤储层精细定量表征与综合评价模型

式中：S为孔隙的表面积；V为孔隙的体积；ρ₂为岩石的横向表面弛豫强度，为常数。由公式（4.2）可知岩石的表面弛豫时间与孔隙半径成正比，弛豫时间越长所代表的孔隙半径越大，这就是核磁共振T₂谱物性分析的理论基础。

在实验研究中，T₂谱曲线主要来自于对弛豫信号的反演。岩石是由不同大小孔隙和裂隙所组成的多孔物质，因此存在多种指数衰减信号，而总的核磁弛豫信号M（t）是不同大小孔隙的核磁弛豫信号的叠加：

煤储层精细定量表征与综合评价模型

式中：M（t）为t时刻观测到的回波信号幅度；M_i（0）为第i种弛豫分量在零时刻的信号大小；T_2i为第i种弛豫分量的横向弛豫时间。利用式（4.3）对回波串数据做多指数反演拟合（Munn et al.，1987；王为民等，2001），便可得到各T_2j对应的信号强度M_i（0），一系列M_i（0）就构成了所谓的T₂弛豫时间谱。根据T₂弛豫时间谱的T₂峰分布及信号值的大小即可以对岩石的孔隙度、孔隙结构、渗透率及流体特征等进行分析。

㈣ MRI的基本原理要通俗版的

核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging‎，简称NMRI‎），又称自旋成像（spin imaging‎），也称磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging‎，简称MRI‎），台湾又称磁振造影，是利用核磁共振（nuclear magnetic resonnance‎，简称NMR‎）原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。
将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用，大大加快了核磁共振成像的速度，使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实，极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。
物理原理
核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经计算机处理而成像的。原子核在进动中，吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲，即外加交变磁场的频率等于拉莫频率，原子核就发生共振吸收，去掉射频脉冲之后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来，称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。核磁共振成像的“核”指的是氢原子核，因为人体的约70%是由水组成的，MRI即依赖水中氢原子。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。通过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到基部。
核磁共振成像是随着-{zh-tw:电脑;zh-cn:计算机}-技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。医生考虑到患者对“核”的恐惧心理，故常将这门技术称为磁共振成像。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经-{zh-tw:电脑;zh-cn:计算机}-处理而成像的。
原子核在进动中，吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲，即外加交变磁场的频率等于拉莫频率，原子核就发生共振吸收，去掉射频脉冲之后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来，称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。
氢核是人体成像的首选核种：人体各种组织含有大量的水和碳氢化合物，所以氢核的核磁共振灵活度高、信号强，这是人们首选氢核作为人体成像元素的原因。NMR信号强度与样品中氢核密度有关，人体中各种组织间含水比例不同，即含氢核数的多少不同，则NMR信号强度有差异，利用这种差异作为特征量，把各种组织分开，这就是氢核密度的核磁共振图像。人体不同组织之间、正常组织与该组织中的病变组织之间氢核密度、弛豫时间T1、T2三个参数的差异，是MRI用于临床诊断最主要的物理基础。
当施加一射频脉冲信号时，氢核能态发生变化，射频过后，氢核返回初始能态，共振产生的电磁波便发射出来。原子核振动的微小差别可以被精确地检测到，经过进一步的计算机处理，即可能获得反应组织化学结构组成的三维图像，从中我们可以获得包括组织中水分差异以及水分子运动的信息。这样，病理变化就能被记录下来。
人体2/3的重量为水分，如此高的比例正是磁共振成像技术能被广泛应用于医学诊断的基础。人体内器官和组织中的水分并不相同，很多疾病的病理过程会导致水分形态的变化，即可由磁共振图像反应出来。
MRI所获得的图像非常清晰精细，大大提高了医生的诊断效率，避免了剖胸或剖腹探查诊断的手术。由于MRI不使用对人体有害的X射线和易引起过敏反应的造影剂，因此对人体没有损害。MRI可对人体各部位多角度、多平面成像，其分辨力高，能更客观更具体地显示人体内的解剖组织及相邻关系，对病灶能更好地进行定位定性。对全身各系统疾病的诊断，尤其是早期肿瘤的诊断有很大的价值。
系统组成
NMR实验装置
采用调节频率的方法来达到核磁共振。由线圈向样品发射电磁波，调制振荡器的作用是使射频电磁波的频率在样品共振频率附近连续变化。当频率正好与核磁共振频率吻合时，射频振荡器的输出就会出现一个吸收峰，这可以在示波器上显示出来，同时由频率计即刻读出这时的共振频率值。核磁共振谱仪是专门用于观测核磁共振的仪器，主要由磁铁、探头和谱仪三大部分组成。磁铁的功用是产生一个恒定的磁场；探头置于磁极之间，用于探测核磁共振信号；谱仪是将共振信号放大处理并显示和记录下来。
MRI系统的组成
现代临床高场(3.0T)MRI扫描器[编辑]
磁铁系统
静磁场：又称主磁场。当前临床所用超导磁铁，磁场强度有0.5到4.0T(特斯拉)，常见的为1.5T和3.0T；动物实验用的小型MRI则有4.7T、7.0T与9.4T等多种主磁场强度。另有匀磁线圈（shim coil）协助达到磁场的高均匀度。
梯度场：用来产生并控制磁场中的梯度，以实现NMR信号的空间编码。这个系统有三组线圈，产生x、y、z三个方向的梯度场，线圈组的磁场叠加起来，可得到任意方向的梯度场。
射频系统
射频（RF）发生器：产生短而强的射频场，以脉冲方式加到样品上，使样品中的氢核产生NMR现象。
射频（RF）接收器：接收NMR信号，放大后进入图像处理系统。
计算机图像重建系统
由射频接收器送来的信号经A/D转换器，把模拟信号转换成数学信号，根据与观察层面各体素的对应关系，经计算机处理，得出层面图像数据，再经D/A转换器，加到图像显示器上，按NMR的大小，用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。
MRI的基本方法
选片梯度场Gz
相编码和频率编码
图像重建

磁共振成像的优点

与1901年获得诺贝尔物理学奖的普通X射线或1979年获得诺贝尔医学奖的计算机层析成像（computerized tomography‎, CT）相比，磁共振成像的最大优点是它是目前少有的对人体没有任何伤害的安全、快速、准确的临床诊断方法。如今全球每年至少有6000万病例利用核磁共振成像技术进行检查。具体说来有以下几点：
1.对软组织有极好的分辨力。对膀胱、直肠、子宫、阴道、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT；
2.各种参数都可以用来成像，多个成像参数能提供丰富的诊断信息，这使得医疗诊断和对人体内代谢和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值变大，而肝癌的T1值更大，作T1加权图像，可区别肝部良性肿瘤与恶性肿瘤；
3.通过调节磁场可自由选择所需剖面。能得到其它成像技术所不能接近或难以接近部位的图像。对于椎间盘和脊髓，可作矢状面、冠状面、横断面成像，可以看到神经根、脊髓和神经节等。不像CT只能获取与人体长轴垂直的横断面；
4.对人体没有氢（1H）、碳（13C）、氮（14N和15N）、磷（31P）等。
MRI的缺点及可能存在的危害
虽然MRI对患者没有致命性的损伤，但还是给患者带来了一些不适感。在MRI诊断前应当采取必要的措施，把这种负面影响降到最低限度。其缺点主要有：
1.和CT一样，MRI也是解剖性影像诊断，很多病变单凭核磁共振检查仍难以确诊，不像内窥镜可同时获得影像和病理两方面的诊断；
2.对肺部的检查不优于X射线或CT检查，对肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查不比CT优越，但费用要高昂得多；
3.对胃肠道的病变不如内窥镜检查；
4.扫描时间长，空间分辨力不够理想；
5.由于强磁场的原因，MRI对诸如体内有磁金属或起搏器的特殊病人却不能适用。
MRI系统可能对人体造成伤害的因素主要包括以下方面：
1.强静磁场：在有铁磁性物质存在的情况下，不论是埋植在患者体内还是在磁场范围内，都可能是危险因素；
2.随时间变化的梯度场：可在受试者体内诱导产生电场而兴奋神经或肌肉。外周神经兴奋是梯度场安全的上限指标。在足够强度下，可以产生外周神经兴奋（如刺痛或叩击感），甚至引起心脏兴奋或心室振颤；
3.射频场（RF）的致热效应：在MRI聚焦或测量过程中所用到的大角度射频场发射，其电磁能量在患者组织内转化成热能，使组织温度升高。RF的致热效应需要进一步探讨，临床扫描仪对于射频能量有所谓“特定吸收率”（specific absorption rate, SAR）的限制；
4.噪声：MRI运行过程中产生的各种噪声，可能使某些患者的听力受到损伤；
造影剂的毒副作用：目前使用的造影剂主要为含钆的化合物，副作用发生率在2%-4%。

㈤ 核磁共振基本原理,要总结过的!

由于原子核携带电荷,当原子核自旋时,会由自旋产生一个磁矩,这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同,大小与原子核的自旋角动量成正比.将原子核置于外加磁场中,若原子核磁矩与外加磁场方向不同,则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转,这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动,称为进动.进动具有能量也具有一定的频率.原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定,也就是说,对于某一特定原子,在一定强度的的外加磁场中,其原子核自旋进动的频率是固定不变的.原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关,根据量子力学原理,原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的,而是由原子核的磁量子数决定的,原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃,而不能平滑的变化,这样就形成了一系列的能级.当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后,就会发生能级跃迁,也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化.这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础.为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁,需要为原子核提供跃迁所需要的能量,这一能量通常是通过外加射频场来提供的.根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候,射频场的能量才能够有效地被原子核吸收,为能级跃迁提供助力.因此某种特定的原子核,在给定的外加磁场中,只吸收某一特定频率射频场提供的能量,这样就形成了一个核磁共振信号.

㈥ MRI的基础知识

一、什么是MRI？

MRI是英文Magnetic Resonance Imaging的缩写，即核磁共振成像。是近年来一种新型的高科技影像学检查方法，是80年代初才应用于临床的医学影像诊断新技术。它具有无电离辐射性（放射线）损害；无骨性伪影；能多方向（横断、冠状、矢状切面等）和多参数成像；高度的软组织分辨能力；无需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点。因而被誉为医学影像领域中继X线和CT后的又一重大发展。

二、什么是T1和T2？

T1和12是组织在一定时间间隔内接受一系列脉冲后的物理变化特性，不同组织有不同的T1和T2，它取决于组织内氢质子对磁场施加的射频脉冲的反应。通过设定MRI的成像参数（TR和TE），TR是重复时间即射频脉冲的间隔时间,TE是回波时间即从施加射频脉冲到接受到信号问的时间，TR和TE的单位均为毫秒（ms），可以做出分别代表组织Tl或T2特性的图像（T1加权像或T2加权像;通过成像参数的设定也可以做出既有Tl特性又有T2特性的图像，称为质子密度加权像。

三、MRI在临床的应用表现在哪些方面?
磁共振成像的图像与CT图像非常相似，二者都是“数字图像”，并以不同灰度显示不同结构的解剖和病理的断面图像。与CT一样，磁共振成像也几乎适用于全身各系统的不同疾病，例如肿瘤、炎症、创伤、退行性病变，以及各种先天性疾病等的检查。
磁共振成像无骨性伪影，可随意作直接的多方向（横断、冠状、矢状或任何角度）切层，对颅脑、脊柱和脊髓等的解剖和病变的显示，尤优于CT，磁共振成象借其“流空效应”，可不用血管造影剂，显示血管结构，故在“无损伤”地显示血管（微小血管除外），以及对肿块、淋巴结和血管结构之间的相互鉴别方面，有独到之处。磁共振成像有高于CT数倍的软组织分辨能力，它能敏感地检出组织成分中水含量的变化，故常可比CT更有效和早期地发现病变。近年来，磁共振血流成像技术的研究，使在活体上测定血流量和血流速度已成为可能；心电门控的使用，使磁共振成像能清楚地、全面地显示心脏、心肌、心包以及心内的其他细小结构，为无损地检查和诊断各种获得性与先天性心脏疾患（包括冠心病等），以及心脏功能的检查，提供了可靠的方法。随着各种不同的快速扫描序列和三维取样扫描技术的研究和成功地应用于临床，磁共振血管造影和电影摄影新技术已步入临床，且日臻完善。最近又实现了磁共振成像和局部频谱学的结合（即MRI与MRS的结合），以及除氢质子以外的其他原子核如氟、钠、磷等的磁共振成像，这些成就将能更有效地提高磁共振成像诊断的特异性，也开阔了它的临床用途。
磁共振成像术的主要不足，在于它扫描所需的时间较长，因而对一些不配合的病人的检查常感困难，对运动性器官，例如胃肠道因缺乏合适的对比剂，常常显示不清楚；对于肺部，由于呼吸运动以及肺泡内氢质子密度很低等原因，成像效果也不满意。磁共振成像对钙化灶和骨骼病灶的显示，也不如CT准确和敏感。磁共振成像术的空间分辨室，也有待进一步提高。
（一）颅脑与脊髓 MRI对脑肿瘤、脑炎性病变、脑白质病变、脑梗塞、脑先天性异常等的诊断比CT更为敏感，可发现早期病变，定位也更加准确。对颅底及脑干的病变因无伪影可显示得更清楚。MRI可不用造影剂显示脑血管，发现有无动脉瘤和动静脉畸形。MRI还可直接显示一些颅神经，可发现发生在这些神经上的早期病变。MRI可直接显示脊髓的全貌，因而对脊髓肿瘤或椎管内肿瘤、脊髓白质病变、脊髓空洞、脊髓损伤等有重要的诊断价值。对椎间盘病变，MRI可显示其变性、突出或膨出。显示椎管狭窄也较好。对于颈、胸椎，CT常显示不满意，而MRI显示清楚。另外，MRI对显示椎体转移性肿瘤也十分敏感。
（二）头颈部 MRI对眼耳鼻咽喉部的肿瘤性病变显示好，如鼻咽癌对颅底、颅神经的侵犯，MRI显示比CT更清晰更准确。MRI还可做颈部的血管造影，显示血管异常。对颈部的肿块，MRI也可显示其范围及其特征，以帮助定性。
（三）胸部 MRI可直接显示心肌和左右心室腔（用心电门控），可了解心肌损害的情况并可测定心脏功能。对纵隔内大血管的情况可清楚显示。对纵隔肿瘤的定位定性也极有帮助。还可显示肺水肿、肺栓塞、肺肿瘤的情况。可区别胸腔积液的性质，区别血管断面还是淋巴结。
（四）腹部 MRI对肝、肾、胰、脾、肾上腺等实质性脏器疾病的诊断可提供十分有价值的信息，有助于确诊。对小病变也较易显示，因而能发现早期病变。MR胰胆道造影（MRCP）可显示胆道和胰管，可替代ERCP。MR尿路造影（MRU）可显示扩张的输尿管和肾盂肾盏，对肾功能差、IVU不显影的病人尤为适用。
（五）盆腔 MRI可显示子宫、卵巢、膀胱、前列腺、精囊等器官的病变。可直接看到子宫内膜、肌层，对早期诊断子宫肿瘤性病变有很大的帮助。对卵巢、膀胱、前列腺等处病变的定位定性诊断也有很大价值。
（六）后腹膜 MRI对显示后腹膜的肿瘤以及与周围脏器的关系有很大价值。还可显示腹主动脉或其他大血管的病变，如腹主动脉瘤、布—查综合征、肾动脉狭窄等。
（七）肌肉骨骼系统 MRI对关节内的软骨盘、肌腱、韧带的损伤，显示率比CT高。由于对骨髓的变化较敏感，能早期发现骨转移、骨髓炎、无菌性坏死、白血病骨髓浸润等。对骨肿瘤的软组织块显示清楚。对软组织损伤也有一定的诊断价值。
四、MRI在什么方面优于CT？

（一）没有电离辐射；
（二）多方位成像（横断面、冠状面、矢状面和斜面）；
（三）解剖结构细节显示较好；
（四）对组织结构的细微病理变化更敏感（如骨髓的浸润，脑水肿）；
（五）由信号强度可以确定组织的类型（如脂肪，血液和水）；
（六）组织对比优于CT。

五、MRI造影剂的种类及适应症有哪些?

（一）种类
1、顺磁性阳性造影剂。常用的有Gd-DTPA（马根维显；磁显葡胺）、Mn-DPDP等。其作用主要使T1缩短，在T1加权像上呈高信号。
2、超顺磁性物质。常用的有超顺磁性氧化铁颗粒（SPIO），有AMI-25和Resovist等。其作用主要使T2缩短，在T2加权像上是低信号。

（二）适应症
1、某些肿瘤的鉴别诊断。
2、确定血脑屏障是否被破坏。
3、提高病变的发现率。

㈦ 核磁共振实验原理

核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。

核磁共振根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同：

质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 ，即I=0，如12C,16O,32S等，这类原子核没有自旋现象，称为非磁性核。质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数 ，如1H,19F,13C等，其自旋量子数不为0，称为磁性核。质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数，这样的核也是磁性核。但迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P ，由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。

原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。

原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的核磁共振氢谱能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。

为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号.