也像電子那樣具有自旋特性，這就形成了核磁矩，它就像一條極小的微型磁鐵那樣，放在原
子當中。當原子核被置於一個十分強大的磁場中時，除了核自旋外，便繞外磁場的軸做拉摩
振動，其振動速率與外磁場成正比，即外磁場越大，振動速率也越大，反之則越小。如果此
時垂直於外磁場再加一個頻率等於該核振動頻率的適當電磁波，核便會共振吸收這一無線電
波的能量，這在物理學上稱核磁共振。
經過10多年的研究，拉比根據核磁共振現象，終於巧妙地發明了核磁共振成像法，利用它除
可以分析大量化合物外，還可成功地應用到醫學上。它與電子計算機聯用，就成為一種新
型的診斷儀，即NMR-CT。
那麼，拉比又是怎樣發明核磁共振成像法的呢?原來，原子核的共振頻率與核所處的磁場強
度有關，信號的強弱又跟參與共振的核間自旋密度有關。利用特別設計的梯度磁場，迭加在
核磁共振頻譜儀的主磁場上，就可對被測對象進行立體掃描，再用合適的射頻脈衝照射，所
到的時間核磁共振信號，經電子計算機處理、變換和圖像重建，即可得到被測物質的質子自
旋密度或弛豫時間的分布圖。這種圖像有點像常見的平行光對物體的投影圖，這便是核磁共
振成像。拉比也因發明了核磁共振法而榮獲1944年諾貝爾物理獎。
自從20世紀70年代，第一台核磁共振儀問世以來，就以飛快速度發展，很快發明了NMR-CT
，它在檢查中可以任意斷麵化學成像，特別是對人體的柔軟組織，對比度好，不需要造影劑
，無害，安全性強，因此它一問世，立即受到人們的歡迎。核磁共振法發明後，很快被應用
到醫學上。目前，已應用於對心髒、肝、膽、胰、脾、腎、腦等器官的顯影。
核磁共振掃描儀有和CT掃描儀相似的外形。但病人被推進去的那個圓環上裝的不是X射線設
備，而是一個強有力的電磁鐵，一個無線電波發射器和一個無線電波接收器。當電磁鐵通電
時，產生一個很強的磁場，而在人體組織分子中最多的氫原子，在強磁場作用下，能迫使病
人體內的氫原子核的自旋軸在同一個方向上排列，然後，開啟無線電發射器，讓它發射出低
頻的無線電波，氫原子核就從這種無線電波中吸收能量。當發射器關閉時，氫原子核就以信
號的形式釋放出所吸收的能量。利用健康機體組織中氫原子發射的無線電信號，與有病變的
組織相比，它們的發射頻率和強度不一樣，再通過計算機把來自氫原子核的不同信號變成圖
像，就可作出診斷。
需要特別提一下，利用核磁共振不僅能更好地探測到腫瘤，而且能早期發現、早期診斷患者
並沒感覺到的疾病。這是因為核磁共振成像的過程，是由穩定的強磁場與被成像部位各機體
組織的原子核的相互作用，不同的機體組織密度所得到的核磁共振圖像不相同，不同的生理
條件也會在圖像上得到反映。這樣，即使患者的疾病還處在生化階段，處在病理、生理、生
化失調而症狀未出現時，從圖像上也能被反映出來。
核磁共振NMR與CT相比還有一個優點，即沒有明顯的副作用，且骨骼對射線的幹擾明顯降低
，成了檢驗和診斷腦、肝、腎、心髒、神經係統疾病的最新、最安全的方法。
誠然，NMR-CT也有不足之處，那就是對骨組織顯像很差，成像速度慢，所以檢查骨組織病變
不宜用NMR-CT。
核磁共振成像技術使醫學革命更向前推進了一步。雖然CT機和核磁
共振掃描儀這些高技術的醫療設備製造成本十分昂貴，但它們的確使人類對疾病診斷的準確
性程度大大提高了，因而被譽為20世紀醫學診斷領域所取得的最重大的突破之一。