本论文的主要目的是用新的方法来解决自扩散系数和多量子相干横向弛豫时间测量中所出现的一些问题，并对大鼠脑组织中的横向弛豫时间的多组分分布现象进行了研究。具体内容包括： 1．多自旋回波方法准确测定分子的自扩散系数：随着自扩散系数研究的深入，对测定精度的要求越来越高，有效的消除背景梯度场、涡流效应、热对流和弛豫等干扰因素的新技术研究日益重要。我们把多自旋回波和双向梯度场技术相结合，用来抑制这些干扰，并在生物样品的自扩散系数测定中的进行了应用。实验结果表明，这种新方法不仅可以在生物体温或更高温度下准确测量分子的自扩散系数，不受对流和背景梯度的干扰，同时还具有复杂核磁共振谱的编辑功能，能够在不做任何物理分离的条件下，分别研究生物大分子和小分子的扩散系数，以及分子之间的相互作用。 2．多量子J谱准确测定弛豫速率：多量子的线宽可以为弛豫动力学提供更详细全面的信息，但是常规的测量办法常常受到远程耦合所带来的色散相位的影响，选择性检测特定的多量子相干需要密集的相位循环。因此我们提出了一种新的多量子J分解谱，并对SI3-M自旋体系进行了研究。这种方法可以同时测定不同量子相干态的横向弛豫时间、标量耦合常数的大小和极性。如果使用相位循环或梯度场技术，还可以对某一特定多量子相干态进行分别测定，并研究其动力学特性。 3．活体创伤大鼠横向弛豫时间的多组分分布分析：在生物体中，水的弛豫时间与其所在的微观结构密切相关。我们用非负最小二乘法（NNLS）对活体脑创伤大鼠脑中水的弛豫时间进行了多组份测定，发现大鼠脑中的水按照弛豫时间的不同可以分为两个组份，其中快弛豫组份的含量与大鼠脑中髓鞘密切相关，因此如果能够对脑中水的弛豫组分进行定量分析，对早老性痴呆等髓鞘退化类疾病的研究有重要的意义。同时T2—WI显示侧脑室，第三脑室和海马皮层有异常信号变化，说明这些脑区与穹隆海马伞相联系，与大鼠的学习记忆功