扩散(Diffusion)和灌注（Perfusion）磁共振成像是目前两个迅速发展的新型医学成像技术，其应用范围从诊断急性中风和慢性疾病等到研究微血管以及与脑功能激活有关的血液动力学变化。其中扩散峰度成像(Diffusion Kurtosis Imaging，DKI)和动脉自旋标记(Arterial Spin Labeling，ASL)两种代表性方法已经被广泛应用到临床前和临床研究中。DKI技术通过引入扩散峰度(Kurtosis)概念来量化真实的水分子偏离高斯扩散的程度，因此补充了基于高斯扩散的常规成像方法。然而如何来解释DKI方法中峰度对比的来源是非常重要的，尤其是在微观真实峰度(microscopic kurtosis)和扩散异质性(diffusional heterogeneity)可能共存的生物组织中，扩散异质性混淆了组织的真实峰度对比。基于此，我们开发出一种能够测量微观真实扩散峰度的MRI方法，称为microscopic diffusional kurtosis imaging(μDKI)，这种方法利用对称双扩散编码(double diffusion encoding，s-DDE)机制对磁共振信号加权，利用平面回波成像序列(echo planer imaging，EPI)读取数据。通过改进优化μDKI序列和数据处理方法，扫描时间被大大缩减。通过扫描仿体和正常大鼠实验验证了μDKI方法，同时将该技术应用到癫痫模型中评估了其潜在的临床价值。仿体实验结果表明:与传统单扩散编码的DKI方法相比，μDKI方法测量的微观峰度值不受亚体素内扩散异质性影响。正常大鼠实验提供了该方法在活体上应用的初步证明。癫痫模型的研究显示了μDKI方法为常规DKI方法提供了不同的互补信息，表明了μDKI方法有望阐明神经系统疾病中的组织微观结构。对于ASL成像，我们提出了一种新颖的T1sat（在RF脉冲照射下的纵向弛豫时间）映射序列，从而提高了ASL磁共振成像中多层面脑血流定量的准确度。实验结果表明:从所提出的快速多层面T1sat映射成像方法测量出的T1sat值与从单层的传统映射方法测出的结果高度一致。利用T1sat和非稳态CBF定量公式得出的CBF值也没有受到标记时间的影响，而利用T1归一化得出的CBF值则被低估，尤其在非稳态情况下。所提出的快速多层面T1sat成像促进了快速和准确的CBF定量，此技术有望得到临床转化，被用于ASL技术在神经疾病的准确诊断与评估。