纵向弛豫T1和横向弛豫T2

纵向弛豫T1和横向弛豫T2摘要:在磁共振成像中。存在着两种组织磁性，即纵向磁性Mz，它与Bo平行，涉及T1；横向磁性Mxy，它与Bo垂直，涉及T2。这两种磁性涉及到两种不同的机制：Mz：质子从E1能级跃迁到E2能级，和从E2能级回到E1能级的状态。Mxy：自...在磁共振成像中。存在着两种组织磁性，即纵向磁性Mz，它与Bo平行，涉及T1；横向磁性Mxy，它与Bo垂直，涉及T2。这两种磁性涉及到两种不同的机制：Mz：质子从E1能级跃迁到E2能级，和从E2能级回到E1能级的状态。Mxy：自旋相位的重聚和相散。示意图如下：纵向弛豫T1人体进入主磁场B0中后将形成一个与主磁场B0方向一致的净磁矩Mz，给予RF脉冲激励，为了使得两个能级上的自旋等量化，造成B0偏离纵轴的改变，纵向磁矩Mz减小，横向磁矩Mxy的出现。当RF终止后，Mz又将逐渐向纵向恢复大最大。从微观角度来讲，在这个过程中能量被吸收，一半数量的额外自旋吸收能量从E1跃迁到E2，但处于此状态系统不稳定，当激励结束后，系统又将回到稳定状态，从E2到E1，纵向磁矩的缓慢恢复过程就是纵向弛豫。如下图所示：由于质子从高能级E2到低能级E1，通过与周围分子晶格的相互作用，热交换和释放能量，所以纵向弛豫也叫自旋—晶格弛豫。纵向弛豫的回复过程是一个从零恢复到最大的一个一个递增的指数函数，如下图所示：T1值对应于恢复完成63%的时间。纵向磁矩在2T1恢复了87%，在3T1恢复95%。我们人为的把纵向磁矩恢复到原来的（最大值）63%时，所需的时间为一个单位T1时间，即T1值，单位为s或ms。T1是反映组织纵向磁矩恢复快慢的一个的物理指标，人体内各种组织都具有不同的T1值，一般在500~1000ms。液体的T1值要比固态物质的T1更长一些。横向弛豫T2RF脉冲激励后，造成B0偏离纵轴的改变，纵向磁矩Mz减小，横向磁矩Mxy的出现。当RF终止后，Mxy逐渐减小，逐渐恢复到RF作用前的零状态，这个过程叫横向弛豫。所需的时间为横向弛豫时间。横向弛豫和纵向弛豫是同时发生的。从微观角度来讲，RF通过质子的相重聚，造成了组织的横向分量磁矩Mxy的出现，当RF终止后，系统将发生相反的现象（质子的快速相散），横向磁矩快速的减少以致最后相互抵消。如图所示：该现象是质子自旋相互间的作用，所以又称为自旋—自旋弛豫，横向弛豫不涉及能量的交换。横向磁矩的消失过程是一个快速下降的指数函数，如下图所示：T2值对应于消失量达到63%所需的时间，横向磁矩在2T2减少了87%，在3T2减少了95%。人为的将横向磁矩消失量达到63%所需的时间，即是减少至最大时37%时所需的时间称为一个单位T2时间，即T2值单位为s或ms。生物组织的T2值一般为T1值的10%，即50~100ms。相对于固态物质和大分子构成的组织来说，液体的T2值较长些。