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弛豫过程 完成弛豫过程分两步进行,即纵向磁化强度矢量Mz恢复到zui初平衡状态的M0和横向磁化强度Mxy要衰减到零,这两步是同时开始但独立完成的,下面将简单介绍横向弛豫过程和弛豫时间T2。
在射频脉冲的作用下,所有质子的相位都相同,它们都沿相同的方向排列,以相同的角速度(或角频率)绕外磁场进动。当射频脉冲停止后,同相位的质子彼此之间将逐渐出现相位差,即失相位。 下图为处在外磁场(沿z轴)中4个质子系统
(a)在射频脉冲作用后zui初4个质子磁矩的横向分量相同形成横向磁化强度Mxy;(b)表示开始失相位; (c)为*失相位,横向磁化强度衰减为零。
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从物理学的观点看,横向弛豫过程是同种核相互交换能量的过程,故又称为自旋-自旋弛豫过程。由于质子自旋间的相互作用,其横向磁化强度Mxy随时间衰减。而在π/2脉冲作用后,有如下关系: Mxy(t)=Mxymaxe-t/T2 | |
上式中的T2称为横向弛豫时间(transverse relaxation time)又称自旋-自旋弛豫时间,通常用Mxymax衰减63%时所需的时间,所以经过一个T2时间,Mxy还存在37% 在MRI中,通常用横向弛豫时间T2来描述横向磁化强度Mxy衰减的快慢,如果T2小就说明横向磁化强度Mxy衰减快。否则,若T2长就说明横向磁化强度Mxy衰减慢。 | |
横向弛豫时间应用案例–造影剂弛豫率的测试: | |
MRI造影剂是为增强影像观察效果而注入(或服用)到组织或器官的制剂,其通过内外界弛豫效应和磁化率效应间接地改变组织信号的强度,增加组织或器官的对比度。根据显像特点,可以将造影剂分为阳性造影剂( positive contrast agent) 和阴性造影剂( negative contrast agent) . 阴性造影剂会使影像比正常状态更为暗,主要影响横向弛豫时间T2值的变化,阴性造影剂又称为T2造影剂。而造影剂的弛豫率是评价造影剂性能的主要参数之一。 下图为T2造影剂弛豫率测试曲线: |