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静止与旋转坐标系

静止与旋转坐标系. 90  脉冲作用于 M. 180  脉冲作用于 M. 180  脉冲作用于 M. 自旋弛豫 (Relexation). 质子系统在静磁场中逐渐被磁化，并在外加磁场方向上形成磁化矢量 M 0 ， M 0 在射频脉冲激发下产生磁共振现象，平衡状态被破坏，产生横向磁化 Mxy ，系统平衡被破坏，系统处于激发态。 纵向磁化矢量 Mz 变小 ; 横向磁化矢量 Mxy 增大 。 当射频脉冲关闭后，系统从激发态返回平衡态，这过程就是弛豫。 纵向磁化矢量 Mz 恢复 ; 横向磁化矢量 Mxy 衰减。. 纵向弛豫过程.

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静止与旋转坐标系

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Presentation Transcript

  1. 静止与旋转坐标系

  2. 90脉冲作用于M

  3. 180脉冲作用于M

  4. 180脉冲作用于M

  5. 自旋弛豫(Relexation) 质子系统在静磁场中逐渐被磁化，并在外加磁场方向上形成磁化矢量M0，M0在射频脉冲激发下产生磁共振现象，平衡状态被破坏，产生横向磁化Mxy，系统平衡被破坏，系统处于激发态。 纵向磁化矢量Mz变小; 横向磁化矢量Mxy增大。 当射频脉冲关闭后，系统从激发态返回平衡态，这过程就是弛豫。 纵向磁化矢量Mz恢复; 横向磁化矢量Mxy衰减。

  6. 纵向弛豫过程 纵向磁化弛豫 横向磁化弛豫

  7. 纵向弛豫过程 又称：自旋-晶格弛豫。指90脉冲终止后，纵向磁化矢量Mz逐渐恢复至平衡态M0的过程。 T1纵向弛豫时间：为纵向弛豫时间常数。在数值上等于纵向磁化矢量从最小值恢复至平衡态的63%所需要的时间，是纵向磁化矢量恢复快慢的一个指标。

  8. 纵向弛豫的机理 处于激发态的自旋核将能量释放至周围环境(晶格，其它种类原子核)，恢复其平衡态的过程。 共振核周围有许多与之相似的磁矩，这些磁矩都具有局部磁场，对质子产生影响。晶格磁场是由一个无数频率组成的随机波动磁场。当晶格磁场为拉莫频率时，共振核将能量释放至晶格，并从高能态跃迁至低能态。

  9. T1对比 T1是一个具有组织特异性的时间常数，即不同组织释放所吸收的射频能量的速度各不相同。成像中由于不同组织的T1不同而形成的磁化不同，称为“纵向磁化对比”。 T1加权图像就是利用组织纵向弛豫时间的不同来进行成像。

  10. 常见组织纵向弛豫时间 单位：ms

  11. 影响T1的因素： • 组织分子大小(中等分子运动频率与共振频率相近，可产生有效的能量转移，T1小；大分子和小分子运动频率与共振频率相差甚远，T1大)

  12. 影响T1的因素： • 组织特异性的时间常数；与组织生理状态有关 • 晶格状态(固体、液体)，固体T1长(晶格振动频率高1012~1013Hz) • 大分子的存在(亲水基因与自由水结合形成水化层，降低水分子运动速率，T1下降) • 主磁场强度(B0越大，T1越大) • 温度：温度上升，热运动加快有效弛豫频带分子数减小， T1下降

  13. 横向弛豫过程 又称：自旋-自旋弛豫。指90 脉冲终止后，Mxy由于磁相互作用，导致逐渐衰减过程。 T2纵向弛豫时间： 等于Mz衰减过程中，衰减至最大值的37%所需要的时间。 是横向磁化矢量恢复快慢的一个指标。

  14. 横向弛豫机理 各自旋核的磁场相互作用，使彼此间的进动频率变化，导致自旋间的相位相干逐渐消失。使Mxy逐渐衰减过程.

  15. T2对比： T2是一个组织特异性的时间常数，不同组织释放所吸收的射频能量的速度各不相同，所以T2也不同，从而形成的组织的磁化也不同，称为“横向磁化对比”。

  16. 常见组织横向弛豫时间 单位：ms

  17. 影响T2的因素： • 组织特异性； • 与组织生理状态有关； • 与主磁场强度无关，但与主磁场均匀度有关； • 组织分子大小及物理状态：大分子及固体有固定的分子晶格，分子间的自旋-自旋作用持久，T2短。小分子及液体分子由于快速平动而趋向于磁场不均匀性平均化，从而降低T2弛豫效应。 T2变长。

  18. T2*弛豫(表观或有效T2) 由于主磁场的不均匀性，引起质子自旋频率就不同，因而加速了横向弛豫的过程导致横向磁化弛豫的加快，T2的下降。T2*加权像称磁敏感对比。

  19. MRI图像对比 MR成像的高敏感性是基于健康组织与病理组织弛豫时间常数 Tl 及 T2 的不同，并受质子密度、脉冲序列参数(TR、TE)的影响。 通过调节TR和TE可以得到不同加权的图像，也可以通过外界因素(造影剂)来改变组织的 Tl及 T2，以增强图像对比度。

  20. HomeWork • 弛豫 • T1 ，T2 意义，T1 ，T2 与哪些因素有关

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