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T1&T2
眾所周知,磁共振中最常見的兩個詞非“T1”和”T2”莫屬,他們就像一對親兄弟一樣伴隨著我們的日常檢查工作,幾乎大部分的人體部位檢查,都少不了T1和T2的影子。那么今天,有幸和大家一起學習一下“T1”和“T2”的知識點,讓我們進一步去了解它們。
首先,我們先了解一個概念,什么是弛豫?
平衡狀態(tài)下兩相鄰能級之間的核數(shù)滿足玻爾茲曼分布,在RF作用下,單位時間內(nèi)由低能級躍遷到高能級的核數(shù)大于高能級躍遷到低能級的核數(shù),稱為共振吸收。RF的時間足夠長,就會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。但是,實際上自旋體系還可以與周圍環(huán)境互相作用。在低能態(tài)上的核躍遷到高能態(tài)的同時,高能態(tài)的核向周圍環(huán)境轉(zhuǎn)移能量,及時地回復到低能態(tài),核體系仍保持低能態(tài)核數(shù)比高能態(tài)微弱過剩的熱平衡狀態(tài),維持玻爾茲曼分布,從而保證了共振吸收的繼續(xù)進行,我們把這種不經(jīng)過輻射回到低能態(tài)的過程稱為弛豫
上面那段是不是看起來很懵懂,那我們就舉個例子,以90°射頻脈沖為例,當我們給予主磁場中的人體組織90°射頻脈沖的瞬間,組織中是沒有宏觀縱向磁化矢量的,卻產(chǎn)生了最大的旋轉(zhuǎn)宏觀橫向磁化矢量;當90°脈沖關閉后,組織中的宏觀橫向磁化矢量從最大逐漸縮小至完全衰減,而宏觀縱向磁化矢量從零恢復至最大即平衡狀態(tài),這個過程稱為核磁弛豫。
①在給予90°射頻脈沖前的平衡狀態(tài)下,組織中僅存在宏觀縱向磁化矢量(向上空白箭頭)。
②90°射頻脈沖激發(fā)后瞬間,組織中宏觀縱向磁化矢量消失,產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的宏觀橫向磁化矢量(圖示向右,實際水平的空白箭頭)。
③90°射頻脈沖關閉一段時間后,組織中的宏觀橫向磁化矢量逐漸縮小,宏觀縱向磁化矢量逐漸恢復。
④再等待一段時間,組織中的宏觀橫向磁化矢量進一步縮小,宏觀縱向磁化矢量進一步恢復。
⑤足夠長的時間后,組織中的宏觀橫向磁化矢量縮小至零,宏觀縱向磁化矢量恢復至最大即平衡狀態(tài)。
核磁弛豫分類
理論上講,自旋核周圍局部場的任何波動,只要其頻率與自旋核的共振頻率相當,均可引起核系統(tǒng)的弛豫。因此,弛豫的種類很多。但是,在多數(shù)情況下,根據(jù)自旋核與外界交換的能量形式,僅考慮自旋-晶格弛豫(縱向弛豫)和自旋-自旋弛豫(橫向弛豫)就夠了。
①90°脈沖使質(zhì)子群聚相位,起橫向磁化分矢量相互疊加,產(chǎn)生一個最大的旋轉(zhuǎn)宏觀磁化矢量(水平方向空白鍵)
②90°脈沖關閉一段時間后,同相位進動的質(zhì)子群逐漸失去相位一致,使橫向磁化分矢量疊加作用減弱,造成宏觀橫向磁化矢量減?。ㄋ椒较蚩瞻祖I)
③在過一段時間,質(zhì)子群失相位更加明顯,宏觀橫向磁化矢量進一步衰減(水平方向空白鍵)
總的來說,這個過程可看為宏觀橫向磁化矢量由最大逐漸衰減至零的過程
導致質(zhì)子群失相位的原因:
1、自旋質(zhì)子暴露于不均勻的磁場中
2、自旋質(zhì)子暴露在臨近自旋質(zhì)子、其他自旋原子核、電子的未磁場環(huán)境中;由于分子的運動,侄子周圍的微磁場不斷波動才形成真正的橫向弛豫(T2弛豫)
為什么說產(chǎn)生真正的橫向弛豫呢?
實際上,90°射頻脈沖關閉后,宏觀橫向磁化矢量將呈指數(shù)式快速衰減,這種現(xiàn)象叫自由感應衰減(free induction decay,FId),也稱T2*弛豫。我們利用180°聚焦脈沖可以剔除主磁場不均勻造成的宏觀橫向磁化矢量衰減,組織由于質(zhì)子群周圍磁場微環(huán)境隨機波動造成的宏觀橫向磁化矢量的衰減才是真正的橫向弛豫,即T2弛豫。T2弛豫的能量傳遞發(fā)生于質(zhì)子群內(nèi),即質(zhì)子和質(zhì)子之間,因此也稱為自旋-自旋弛豫。
影響組織弛豫的因素:
1、組織含水量(主要因素)
2、水的雜亂運動
3、大分子的運動
4、脂肪含量
5、順磁性粒子的作用
“欲帶皇冠,必承其重。”我是第四紐扣,以上就是是這次的內(nèi)容,不足的地方希望各位老師指出,很開心和大家一起學習磁共振知識。祝各位老師工作順利,身體健康。
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