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T1&T2
众所周知,磁共振中最常见的两个词非“T1”和”T2”莫属,他们就像一对亲兄弟一样伴随着我们的日常检查工作,几乎大部分的人体部位检查,都少不了T1和T2的影子。那么今天,有幸和大家一起学习一下“T1”和“T2”的知识点,让我们进一步去了解它们。
首先,我们先了解一个概念,什么是弛豫?
平衡状态下两相邻能级之间的核数满足玻尔兹曼分布,在RF作用下,单位时间内由低能级跃迁到高能级的核数大于高能级跃迁到低能级的核数,称为共振吸收。RF的时间足够长,就会出现饱和现象。但是,实际上自旋体系还可以与周围环境互相作用。在低能态上的核跃迁到高能态的同时,高能态的核向周围环境转移能量,及时地回复到低能态,核体系仍保持低能态核数比高能态微弱过剩的热平衡状态,维持玻尔兹曼分布,从而保证了共振吸收的继续进行,我们把这种不经过辐射回到低能态的过程称为弛豫
上面那段是不是看起来很懵懂,那我们就举个例子,以90°射频脉冲为例,当我们给予主磁场中的人体组织90°射频脉冲的瞬间,组织中是没有宏观纵向磁化矢量的,却产生了最大的旋转宏观横向磁化矢量;当90°脉冲关闭后,组织中的宏观横向磁化矢量从最大逐渐缩小至完全衰减,而宏观纵向磁化矢量从零恢复至最大即平衡状态,这个过程称为核磁弛豫。
①在给予90°射频脉冲前的平衡状态下,组织中仅存在宏观纵向磁化矢量(向上空白箭头)。
②90°射频脉冲激发后瞬间,组织中宏观纵向磁化矢量消失,产生一个旋转的宏观横向磁化矢量(图示向右,实际水平的空白箭头)。
③90°射频脉冲关闭一段时间后,组织中的宏观横向磁化矢量逐渐缩小,宏观纵向磁化矢量逐渐恢复。
④再等待一段时间,组织中的宏观横向磁化矢量进一步缩小,宏观纵向磁化矢量进一步恢复。
⑤足够长的时间后,组织中的宏观横向磁化矢量缩小至零,宏观纵向磁化矢量恢复至最大即平衡状态。
核磁弛豫分类
理论上讲,自旋核周围局部场的任何波动,只要其频率与自旋核的共振频率相当,均可引起核系统的弛豫。因此,弛豫的种类很多。但是,在多数情况下,根据自旋核与外界交换的能量形式,仅考虑自旋-晶格弛豫(纵向弛豫)和自旋-自旋弛豫(横向弛豫)就够了。
①90°脉冲使质子群聚相位,起横向磁化分矢量相互叠加,产生一个最大的旋转宏观磁化矢量(水平方向空白键)
②90°脉冲关闭一段时间后,同相位进动的质子群逐渐失去相位一致,使横向磁化分矢量叠加作用减弱,造成宏观横向磁化矢量减小(水平方向空白键)
③在过一段时间,质子群失相位更加明显,宏观横向磁化矢量进一步衰减(水平方向空白键)
总的来说,这个过程可看为宏观横向磁化矢量由最大逐渐衰减至零的过程
导致质子群失相位的原因:
1、自旋质子暴露于不均匀的磁场中
2、自旋质子暴露在临近自旋质子、其他自旋原子核、电子的未磁场环境中;由于分子的运动,侄子周围的微磁场不断波动才形成真正的横向弛豫(T2弛豫)
为什么说产生真正的横向弛豫呢?
实际上,90°射频脉冲关闭后,宏观横向磁化矢量将呈指数式快速衰减,这种现象叫自由感应衰减(free induction decay,FId),也称T2*弛豫。我们利用180°聚焦脉冲可以剔除主磁场不均匀造成的宏观横向磁化矢量衰减,组织由于质子群周围磁场微环境随机波动造成的宏观横向磁化矢量的衰减才是真正的横向弛豫,即T2弛豫。T2弛豫的能量传递发生于质子群内,即质子和质子之间,因此也称为自旋-自旋弛豫。
影响组织弛豫的因素:
1、组织含水量(主要因素)
2、水的杂乱运动
3、大分子的运动
4、脂肪含量
5、顺磁性粒子的作用
“欲带皇冠,必承其重。”我是第四纽扣,以上就是是这次的内容,不足的地方希望各位老师指出,很开心和大家一起学习磁共振知识。祝各位老师工作顺利,身体健康。
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