传统医学磁共振成像技术对组织成像有三个参数,即T1,T2,质子密度(proton density,PD).1995年Mayo Clinic的Dr.Muthupillai在Science上发表文章,提出磁共振弹性图术(magnetic resonance elastography,MRE),给MRI成像提供另外一个参数,即组织的生物力学性质--弹性模量.Mayo Clinic和其它MRE研究小组的实验结果表明MRE在诸如软组织病灶检测等方面具有很好的应用前景.MRE的实现过程是,首先在组织表面施加动态周期剪切外力,由此引起组织内部机械横波的传播；然后利用MRI技术进行成像,获得外力作用下的机械横波图像,对此进行计算,从而获得组织的弹性模量. 目前MRE中的横波成像存在两种模式,分别为稳态横波成像模式和瞬态横波成像模式.本文详细分析了这两种横波成像模式,指出稳态横波成像模式的不足之处是当机械横波到达稳态时,在组织边界处会发生反射现象,干扰入射波,给弹性重建算法造成困难.瞬态横波成像模式不足之处是由于只有一个周期的外力施加,横波随着传播距离的增加很容易被衰减,且由于是非受迫振动,在组织中传播会出现非单一频率成份的横波,造成弹性计算误差.针对这两种成像模式的不足,本文完成了以下研究: 1)首次提出稳态前横波成像模式.在稳态前横波成像模式下,横波一直处于稳态前的状态,且可以通过控制机械振动和运动敏感梯度的周期个数,来控制横波传播的距离,使得在横波到达组织边界之前完成成像,进而避免稳态成像模式下的横波反射问题；另外,在稳态前横波成像模式下,组织在周期外力作用下受迫振动,且可为多个周期,可克服瞬态横波成像模式的不足之处.2)首次在理论上推导了稳态前横波成像模式下的MRI相位累积公式.在此模式下得到的横波图像,其波向量和稳态横波成像模式下得到的波向量保持一致.设计并实现稳态前横波MRI成像序列,此序列用于对稳态前的横波进行MRI成像.序列中的运动敏感梯度和机械振动同时施加,保持同步,并且可以通过控制运动敏感梯度的周期个数来保证在横波反射之前完成横波成像. 3) 设计和制造由压电陶瓷作为动力的机械振动器原型.此振动器原型和MRI扫描仪器保持电磁兼容,不会在MRI成像过程中引入伪影.将该振动器原型和MRI扫描仪集成,构建了MRE的实验设备和软件平台.这是国内首次报道的磁共振弹性图术研究平台.4) 对琼脂糖凝胶仿体进行MRE成像实验,讨论运动敏感梯度周期个数、琼脂糖含量和机械振动频率对横波图像的影响,以及横波在凝胶仿体中的折射和反射现象,实验表明稳态前横波成像模式可以克服稳态和瞬态横波成像模式的不足之处,基于稳态前横波成像模式的MRE研究是可行和有效的.