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MRI对比剂在MRI的增强机制与含碘对比剂在X线和CT的增强机制不同。前者是通过改变局部组织的磁场环境间接增强，后者是通过增加X线的衰减而直接增强。氢核的MRI信号是多种组织的MRI信号源。MRI对比剂本身不产生信号，它的作用在于改变组织内部氢核系统的弛豫时间，与周围组织形成对比。MRI信号强度与物理和化学参数相关，如氢质子密度(ρ)、自旋晶格弛豫时间(T1)和自旋一自旋弛豫时间(T2)。在软组织中氢质子密度变化很小，因此在诊断中常使用T1WI和T2WI。