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核磁共振 脈沖序列重復(fù)時(shí)間TR與組織對(duì)比
更新時(shí)間:2017-04-10   點(diǎn)擊次數(shù):3999次

背景簡介

之前研究的對(duì)象都是單一組織中的質(zhì)子系統(tǒng)?,F(xiàn)在來研究兩個(gè)不同的組織:組織A和組織B。假定這兩種組織的質(zhì)子密度相同,則在外磁場B0中產(chǎn)生的縱向磁化強(qiáng)度矢量M0是相同的。 在π/2脈沖后,兩種組織的縱向磁化強(qiáng)度Mz要恢復(fù),如圖1中給出了A、B兩種組織的縱向強(qiáng)度Mz恢復(fù)曲線。顯然,組織A的縱向弛豫時(shí)間T1更大,即需要較長的時(shí)間進(jìn)行恢復(fù)。若在連續(xù)兩個(gè)π/2射頻脈沖后,使用不同重復(fù)時(shí)間TR,對(duì)得到的FID信號(hào)的強(qiáng)度有何影響呢?


圖1.兩種不同T1組織的恢復(fù)曲線

圖2.不同TR對(duì)組織對(duì)比影響


圖2給出了對(duì)A、B兩種組織使用兩個(gè)不同的TR:長TR2和短TR1。當(dāng)*個(gè)π/2射頻脈沖作用后,兩種組織的縱向磁化強(qiáng)度矢量M0均翻轉(zhuǎn)到xOy平面內(nèi),此刻在xOy平面內(nèi)橫向磁化強(qiáng)度矢量的大小均為M0,如果立即接收信號(hào),則接收的FID信號(hào)強(qiáng)度相同。而經(jīng)過TR時(shí)間,第二個(gè)π/2射頻脈沖作用后,有如下情況:

(1)長TR減少T1作用

前面已經(jīng)討論過信號(hào)的強(qiáng)度,其表達(dá)式為:

信號(hào)強(qiáng)度=SI∝ρ(H)(1-e-TR/T1

如果取TR無窮大,即TR→∞,那么(1-e-TR/T1)→1, 則有SI→ρ(H)。也就是如果選取TR很長,就可除去上式的T1成份,即消除(或減少)T1對(duì)FID信號(hào)的影響,也就是長TR減少T1作用。對(duì)于長 TR,信號(hào)強(qiáng)度取決于組織的質(zhì)子密度ρ(H),ρ(H)大的組織,信號(hào)強(qiáng)度大,反之,信號(hào)強(qiáng)度小。如果兩組織質(zhì)子密度相同,對(duì)于長TR,則信號(hào)強(qiáng)度相同。

(2)短TR增加T1對(duì)比

對(duì)于短的TR,則不能消除SI∝ρ(H)(1-e-TR/T1)中的T1項(xiàng),對(duì)圖2中給出的A、B兩種組織來講,就有:

信號(hào)強(qiáng)度(組織 A)/信號(hào)強(qiáng)度(組織 B)=(1-e-TR/T1(組織A))/(1-e-TR/T1(組織B)

由于組織A和組織B的T1不同,短TR可以顯示這兩種組織的T1不同,即短TR可使T1不同的組織信號(hào)強(qiáng)度不同,增加了組織的T1對(duì)比。當(dāng)然,這里是假定組織A和組織B的質(zhì)子密度相同。

如果TR取得太短,即TR→0,那么(1-e-TR/T1)→0,在這種情況下,由于TR非常短,zui終將無法得到信號(hào)。一般取TR接近或小于所研究組織的T1,差別不要太大。

組 織間的T1差異(即T1對(duì)比)可以通過選擇適當(dāng)?shù)腗RI脈沖序列體現(xiàn)出來??梢赃x擇使用短的TR脈沖序列,接收信號(hào)強(qiáng)度與組織T1有關(guān),在這類脈沖序列中 zui終圖像的對(duì)比度受組織間的T1差異的影響,在圖像上長T1組織的信號(hào)強(qiáng)度較低,短T1組織信號(hào)高。由于圖像中能充分表現(xiàn)出組織間的T1差別,故稱之為 T1加權(quán)圖像。所謂加權(quán)是對(duì)某一參量增加權(quán)重,即強(qiáng)調(diào)或突出某一參量。能顯示組織間T1差別的圖像稱為T1加權(quán)圖像。


核磁共振實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例展示:不同組織T1加權(quán)成像對(duì)比
 
圖3.不同TR時(shí)間,油水T1權(quán)重像對(duì)比

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