宏不雅横向磁化矢量逐步衰减(程度空箭) 因为

发布日期:2016/6/29 16:34:10   点击量:    

  第五节 核磁弛豫 正在这一节中让我们来看看 90?脉冲封闭后人体组织中的质子的核磁形态又发生了什么变 化。90?脉冲封闭后,组织的宏不雅磁化矢量逐步又回到均衡形态,我们把这个过程称为核磁 弛豫。核磁弛豫又可分化成两个相对的部门: (1)横向磁化矢量逐步减小曲至消逝,称 为横向弛豫; (2)纵向磁化矢量逐步恢复曲至最大值(均衡形态) ,称为纵向弛豫。 一、衰减和横向弛豫 90?脉冲封闭后,横向磁化矢量将逐步减小,最初将衰减到零。前面第四节我们曾经讲 到,优德88手机客户端,90?脉冲发生宏不雅磁化矢量的缘由是使质子小的横向磁化分矢量聚相位。90?脉冲关 闭后,宏不雅横向磁化矢量衰减的缘由取之相反,即处于同相位的质子发生了相位的离散(失 相位) ,其横向磁化分矢量逐步彼此抵消,因而宏不雅横向磁化矢量衰减曲至到零(图 8) 。致 使质子失相位的缘由有两个: (1)质子四周磁随机波动。每个质子都正在四周无数个 其他原子核和电子的磁中, 而四周这些带电粒子一曲处于热活动形态, 如许质子感遭到 的就会有轻细波动, 且这种波动是随机的, 因为质子四周磁的这种随机的轻细波动, 各个质子所感遭到的就会有不同, 也就形成了质子之间的进动频次呈现不同, 其成果引 起质子逐步的失相位,宏不雅横向磁化矢量逐步衰减; (2)从的不服均。虽然我们逃求从 的绝对平均,但现实上这是不成能,从老是必然程度的不服均,这种不服均性一般 认为是较为恒定的,也就是说某处一曲轻细偏高,而另一处则一曲轻细偏低,从的这种 不服均同样会形成质子失相位,惹起宏不雅磁化矢量的衰减。 a b 图 8 横向弛豫示企图 c 图 a 示 90?脉冲使质子聚相位,发生宏不雅横向磁化矢量(程度空箭) ;图 b 图 c 示 90?脉冲封闭后,质 子逐步失相位,宏不雅横向磁化矢量逐步衰减(程度空箭) 因为受上述两个方面不服均的影响,现实上 90?脉冲封闭后,宏不雅横向磁化矢量将 呈指数式衰减,我们把宏不雅横向磁化矢量的这种衰减称为衰减( free induction decay,FID) ,也称 T2*弛豫(图 9) 。 Mxy 100% Mxy 100% 50% 37% 20% 50% 37% 20% 图9 图9 组织衰减(FID)和 T2 弛豫的不同 图 10 纵坐标为横向磁化矢量(Mxy)的大小(以%表 示) ,横坐标为时间(以 ms 暗示) 。受横向弛豫和从不服均的双沉影响,横向磁化矢量很快衰减,称 为 FID(圆点虚曲线) ;剔除从不服均形成的质子失相位,获得的横向磁化矢量衰减为线 弛豫 (实曲线) 。从图中能够看出,统一组织的 T2 弛豫要远远慢于 FID。以该组织的 T2 弛豫曲线? 脉冲后横向磁化矢量达到最大值(100%)的时间点为 t0,以横向磁化矢量衰减到最大值的 37%的时间点为 t/,t0 取 t/的时间间隔为该组织的 T2 值。 图 10 分歧组织的 T2 弛豫不同 纵坐标为横向磁化矢量(Mxy)的大小(以%暗示) ,横坐标为时间 (以 ms 暗示) 。分歧的组织因为布局分歧,T2 弛豫快慢分歧。图中细曲线 弛豫曲线,粗曲线 弛豫曲线?脉冲后横向磁化矢量达到最大值(100%)的时间点为 t0,以甲组织的横向 磁化矢量衰减到最大值的 37%的时间点为 t/,t0 取 t/的时间间隔为甲组织的 T2 值;以乙组织的横向磁化矢 量衰减到最大值的 37%的时间点为 t//,t0 取 t//的时间间隔为乙组织的 T2 值。因为甲组织 T2 弛豫快,其 T2 值短于乙组织。 剔除了从不服均的影响(操纵 180?复相脉冲,详见 SE 序列) ,质子四周其他磁性 原子核的随机活动惹起的宏不雅横向磁化矢量的衰减才是线 弛豫,也称 自旋-自旋弛豫(spin-spin 弛豫) ,我们用 T2 值来描述组织横向弛豫的快慢(图 9) 。90?脉 冲后,某组织宏不雅横向磁化矢量达到最大值,以 90?脉冲封闭后的零时辰为起点,以 T2 弛 豫形成的横向磁化矢量衰减到最大值的 37%为起点,起点取起点之间的时间间隔即为该组 织的 T2 值(图 9) 。分歧的组织因为质子四周微不雅磁分歧,T2 弛豫速度存正在不同,即 T2 值存正在不同(图 10,表 2) 。同时需要指出的是,即即是统一组织,正在分歧的从场强 下,T2 值也会发生改变,一般场强越高,组织的 T2 值越短。但组织的 T2 值受从场强 的影响不如 T1 值受后者的影响大。 表2 组织名称 脑白质 脑灰质 脑脊液 肝净 脾净 肾皮质 肾髓质 骨骼肌 皮下脂肪 1.5T 场强下正体组织的 T1、T2 参考值 T1 值 350 ~ 500 ms 400 ~ 600 ms 3000 ~ 4000 ms 350 ~ 400 ms 400 ~ 450 ms 350 ~ 420 ms 450 ~ 650 ms 500 ~ 600 ms 220 ~ 250 ms T2 值 90 ~ 100 ms 100 ~ 120 ms 1200 ~ 2000 ms 45 ~ 55 ms 100 ~ 160 ms 80 ~ 100ms 120 ~ 150 ms 70 ~ 90 ms 90 ~ 130 ms 二、纵向弛豫 如前所述,射频脉冲赐与低能级质子能量,后者获能跃迁到高能级,成果按照射频脉冲 的能量大小,宏不雅纵向磁化矢量发生分歧的变化。如 30?的小角度激发,宏不雅纵向磁化矢量 缩小;90?脉冲激发,宏不雅纵向磁化矢量消逝;180?脉冲激发,则宏不雅纵向磁化矢量标的目的反 转,变成取从标的目的相反,但大小不变。无论是几多角度的激发,射频脉冲封闭后,正在从 的感化下,宏不雅纵向磁化矢量将逐步恢复到均衡形态,我们把这一过程称为纵向弛豫, 即 T1 弛豫。 100% 63% 50% 25% Mz 甲T1 乙 T1 时间(ms) t 图 11 分歧组织的纵向弛豫 t/ t// 0 纵坐标为纵向磁化矢量( Mz)的大小(以%暗示) ,横坐标为时间(以 ms 暗示) 。图中细曲线为甲组织的纵向弛豫曲线,粗曲线为乙组织的纵向弛豫曲线?脉冲后横向磁化 矢量达到最大值(100%)的时间点为 t0,以甲组织的纵向磁化矢量恢复到最大值的 63%的时间点为 t/,t0 取 t/的时间间隔为甲组织的 T1 值;以乙组织的纵向磁化矢量恢复到最大值的 63%的时间点为 t//,t0 取 t//的 时间间隔为乙组织的 T1 值。因为甲组织纵向弛豫快,其 T1 值短于乙组织的 T1 值。 以 90?脉冲为例,90?脉冲使宏不雅纵向磁化矢量消逝,射频脉冲封闭后,纵向磁化矢量将 从零起头逐步恢复曲到取从同向的最大值(即均衡形态) (图 11) 。我们用 T1 值来描述 组织的纵向弛豫速度。以 90?脉冲封闭后某组织的宏不雅纵向磁化矢量为零,以此为起点,以 宏不雅纵向磁化矢量恢复到最大值的 63%为起点, 起点和起点的时间间隔即该组织的 T1 值 (图 11) 。 射频脉冲的感化是使低能级的质子获能跃迁到高能级, 即发生核磁共振现象。 纵向弛豫为其 反过程, 即获能后处于高能级的质子出能量回到低能级。 高能级的质子能量的速度 取其四周的频次相关, 四周的频次取质子的进动频次越接近, 能 量的越快, 组织的纵向弛豫就越快。 四周的频次较着高于或低于质子的进 动频次,则这种能量很慢,组织的纵向弛豫所需时间就很长。磁共振物理学中,常把质 子四周的称为晶格,因而纵向弛豫也称自旋-晶格弛豫。分歧的组织因为质子四周的分 子频次分歧,其纵向弛豫速度存正在不同,即 T1 值分歧(表 2;图 11) 。人体组织 的 T1 值受从场强的影响较大,一般随场强的增高,组织的 T1 值耽误。

  05第五节 核磁弛豫_根本医学_医药卫生_专业材料。第五节 核磁弛豫 正在这一节中让我们来看看 90?脉冲封闭后人体组织中的质子的核磁形态又发生了什么变 化。90?脉冲封闭后,组织的宏不雅磁化矢量逐步又回到均衡形态,我们把这个过程称为核磁 弛豫。核磁弛豫又


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