弛豫是物理学用语,指的是在某一个渐变
物理过程中,从某一个状态逐渐地恢复到
平衡态的过程。
高能物理中,在外加
射频脉冲RF(B1)的作用下,
原子核发生
磁共振达到稳定的高能态后,从外加的射频一消失开始,到恢复至发生磁共振前的
磁矩状态为止,这整个过程叫
弛豫过程,也就是物理态恢复的过程。
t2为自旋一自旋或
横向弛豫时间,横向磁化强度消失的时间常数T2称为横向弛豫时间(又称自旋-
自旋弛豫时间)
处在稳定外磁场中的核
自旋系统受到两个作用,一是磁场力图使
原子核的磁矩沿着磁场方向就位,另一是分子的
热运动力图阻碍
核磁矩调整位置。最后
磁矩与稳定磁场重叠并达到—个
动平衡,此时沿磁场方向的
磁化强度最大,而与磁场垂直方向的磁化强度平均为零。如果原子核系统再受到—个不同方向的
电磁场作用,磁化强度就会偏离原来的
平衡位置,产生与原磁场方向垂直的横向磁化强度,同时与原磁场平行的纵向磁化强度也将减小。当这个电磁场去掉之后,核系统的不
平衡状态并不能维持下去,而要向平衡状态恢复。人们把向平衡状态恢复的过程称为
弛豫过程。原子核从激化的状态回复到平衡排列状态的过程叫弛豫过程。这个过程遵循指数变化规律,其
时间常数称为
弛豫时间。 弛豫过程所需的时间叫
弛豫时间。即达到
热动平衡所需的时间。热动平衡 即因热量而导致的
动态平衡。
磁共振加权(WI)成像,T1WI主要反映组织
纵向弛豫的差别。我们还是以甲、乙两种组织为例,假设这两种组织
质子密度相同,但甲组织的纵向弛豫比乙组织快(即甲组织的T1值短于乙组织)。进入
主磁场后由于质子密度一样,甲乙两种组织产生的
纵向磁化矢量大小相同(图14a),90°脉冲后产生的宏观
横向磁化矢量的大小也相同,我们先不去理会这种横向磁化矢量,也不马上检测MR信号。
射频脉冲关闭后,甲乙两种组织将发生纵向弛豫,由于甲组织的纵向弛豫比乙组织快,过一定时间以后,甲组织已经恢复的宏观纵向磁化矢量将大于乙组织(图14b)。由于
接收线圈不能检测到这种纵向磁化矢量的差别,必须使用第二个90°脉冲。第二个90°脉冲后,甲、乙两组织的宏观纵向磁化矢量将发生偏转,产生宏观横向磁化矢量,因为这时甲组织的纵向磁化矢量大于乙组织,其产生的横向磁化矢量将大于乙组织(图14c),这时马上检测MR信号,甲组织产生的MR信号将高于乙组织(图14d),这样就实现了T1WI。在T1WI上,组织的T1值越小,其MR
信号强度越大。