现代航空飞行中,加速度过荷易引起飞行员的意识丧失。飞机性能的提升以及任务的无差错性,要求飞行员在高精度的保护环境下作业,对飞行员脑血流量和脑氧代谢率两个重要生理指标的测量及时间进程下的参数分析,可提升过荷保护机制系统的精确度,保障飞行安全。目前,常用的测量脑氧代谢率的方法,即使用正电子发射仪。另外,也可使用特殊设备对血液样本立即进行分析。然而,这些实验处理流程需要相对较高的成本,且对身体产生损伤,不能成为常规的检测手段。本文结合了磁共振自旋标记下的T2弛豫测量技术与相位对比技术,无损地测量了脑血流量,氧摄取率和脑氧代谢率。首先,使用T2-relaxation-under-spin-tagging技术测量大脑静脉含氧量。本方法摒弃了传统的自旋回波序列,以0ms、40ms、80ms、160ms四个有效回波时间下的一组T2预饱和脉冲为基础,最大限度的减少血液流动对T2估计的影响,并交错使用控制瓣与标记瓣,分别对四个有效回波时间下采集的的控制像与标记像配对相减,测量静脉血的T2弛豫时间,并通过校正实验,解算出静脉窦的血液含氧量值,在每一组回波射频结束后打入90°非选择脉冲重置所有的质子磁化。其次,使用磁共振相位对比技术,测量四根大脑供血血管(左颈动脉,右颈动脉,左椎动脉与右椎动脉)的血流值,该方法根据梯度场下质子流动的速度越快,相位改变越大的原理为基础,设定双极梯度场,定量大脑动脉血流值,并通过3D结构像计算脑重量以评估大脑平均血流值。最后,根据菲克定理,结合静脉含氧量,脑血流值及红细胞比容值计算出脑氧代谢率。本文实验测得的大脑静脉含氧量值(64.48±5.33%)与磁共振相位图解算的全脑静脉含氧量值(67.84±8.52%)一致,脑血流值与动脉自旋标记技术测得的脑血流值高度相关(p<0.01)。此外,本文还进行了咖啡因摄取对照实验与年龄性别对照实验。结果表明摄取咖啡因后,脑血流值下降,氧摄取率提高,总脑氧代谢率提高,该结果与PET测量结果一致;年老组的脑血流值与氧代谢值相比年轻组下降,且男性比女性下降的更快。磁共振自旋标记下的T2弛豫测量技术与相位对比技术完全无损,且总扫描时间不超过六分钟。在成为检测飞行员代谢指标的标准流程中具有较大的潜力。