星辰运动 横向驰豫(T2驰豫)、横向驰豫时间(T2值)及T2加权图(T2WI)的认识
前面和大家聊了纵向驰豫(T1驰豫)、纵向驰豫时间(T1值)及T1加权图(T1WI)的认识,纵向驰豫与横向驰豫是同时进行的不同过程。
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横向驰豫
横向驰豫的概念是在射频脉冲关闭后,横向磁化矢量从最大值衰减到零,把这个过程称为横向驰豫,也叫T2驰豫。下面以图例进行演示:
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简单来说就是从射频激励脉冲关闭后横向磁化矢量逐渐衰减的过程称为横向驰豫,纵向驰豫与横向驰豫同时进行,但是两个过程在时间上的差别很大,横向驰豫过程非常快,即就是衰减是很快的,而纵向驰豫过程是逐渐恢复的过程,比起衰减慢,因此上人体各个组织的横向驰豫(T2驰豫)比纵向驰豫(T1驰豫)快的多,所以各组织的T1值远大于T2值,T1值与T2值分别反映了组织T1驰豫与T2驰豫的快慢。
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这里两个驰豫过程理解后,下面有一个误区也就明白了,在理解反转恢复序列中一个常见的误区就是在180°射频脉冲作用结束后的一段时间内,纵向磁化矢量还没有完全恢复,此时再次施加90°射频脉冲时,横向磁化矢量可能会翻转到xy平面以下的位置,其实,这是对驰豫过程的一种误解,因为,弛豫过程并非射频场下激励过程的逆过程,实际情况是,由于横向弛豫(衰减)过程比纵向弛豫(恢复)过程要快很多,所以经过反转时间TI施加90°射频脉冲时,xy平面内的横向磁化强度分量已经基本为零,此时总的磁化强度矢量是沿着z轴的,所以90°脉冲作用后,磁化强度矢量将翻转到xy平面内。射频脉冲的作用(三)中有说到。
02
横向驰豫时间
横向驰豫时间是指:以最大值为起点,以衰减到到最大值的37%为终点,起点与终点之间的时间称为横向驰豫时间,即为该组织的T2值。
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横向驰豫的衰减曲线符合指数衰减公式,即下面的公式:
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横向磁化矢量方向上Mxy就是从最大值逐渐衰减到0的过程,当T=T2时候,Mxy=0.37M0,因此将横向磁化矢量衰减到最大值37%所需要的时间为横向驰豫时间。
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T2加权成像(T2WI)
T2加权成像是指磁共振图像中组织信号强度的高低反映的是组织横向驰豫的差别。
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【不同组织的横向驰豫时间常数:脑脊液>灰质>白质>脂肪】
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【T2WI图像】
在T2WI成像中,TE回波时间决定图像的T2成分,长T2的组织(如脑脊液)在T2WI图像上表现为高信号。因为脑脊液需要很长时间横向驰豫衰减为原来的37%,而这时候白质基本上已经大部分衰减表现为低信号,如何让它们的横向驰豫没有差别呢,这时候就需要选择很短的TE,来剔除图像中的T2成分,在T1WI和PDWI中有应用,所以在T2WI成像中,需要保留T2成分,所以需要长TE,因为是T2WI,所以要剔除T1成分,因此要选择长TR,因为很长的TR可以使组织的纵向驰豫(T1驰豫)完全驰豫,没有差别了,因此TR决定图像的T1成分,TE决定图像的TE成分。
脂肪的横向驰豫衰减很快,为何不表现为低信号,而是高信号,上图可以看出,使用的是FSE序列扫描的图像。
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