T1

T1描述的是质子如何将吸收的能量释放给周围的分子结构（lattice),从而回到平衡态。周围分子的运动节奏和质子进动运动越像，T1时间就越短。

T2/T2*

T2弛豫是理想情况下的弛豫过程，原子自旋-自旋相互作用。 T2* 弛豫是表观，包含干扰项的，干扰来自于主磁场缺陷， 人体不同组织磁化率差异。 T2* 一定比T2短

T1 过程如何被采集

T1弛豫是发生在z方向上的弛豫，但是我们需要在xy平面上采集。 spoiling （破坏）：为了收集新的信号，我们需要在一个单周期结束时去除Mxy,一般有两种手段：

  1. 梯度去相（Gradient Spoiling) 在下一个TR开始前，施加强度很大，时间很长的额外梯度压力。
  2. 射频去相（RF Spoiling) 改变每次重复中RF激发脉冲的相位，在计算处理时可以利用这种相位差异将残留信号通过数学方式抵消

RF翻转 ：

  1. 翻转角=90°：每次将上一个TR结束的Mz翻转90° S∝M0(1−exp(−TR/T1))S\propto M_0(1-exp(-TR/T1))

  2. 翻转角<90°：

公式推导：

Bloch方程在z轴的形式： dMzdt=M0−MzT1\frac{dM_z}{dt}=\frac{M_0-M_z}{T_1} 通解为： Mz(t)=M0(1−E1)+Mz(0)⋅E1M_z(t)=M_0(1-E_1) +M_z(0)\cdot E_1 其中： E1=exp(−t/T1)E_1 = exp(-t/T1)

定义变量： Mn−:第n个脉冲施加前的纵向磁化强度M_n^-:第n个脉冲施加前的纵向磁化强度 Mn+:第n个脉冲施加结束后瞬间的纵向磁化强度M_n^+:第n个脉冲施加结束后瞬间的纵向磁化强度 Mn+=Mn−⋅cos(θ)M_n^+ = M_n^-\cdot cos(\theta) Mn+1−=Mn+⋅E1+M0⋅(1−E1)M_{n+1}^-=M_n^+\cdot E_1 + M_0\cdot (1-E_1) Mn−=Mn+1−(稳态)M_n^- = M_{n+1}^-(稳态) 最终解得： Mn−=M0⋅(1−E1)1−E1cos(θ)M_n^- = \frac{M_0\cdot (1-E_1)}{1-E_1cos(\theta)} 因此： S∝M0cosθ1−E11−E1cos(θ)S\propto M_0 cos\theta \frac{1-E_1}{1-E_1cos(\theta)} E1=exp(−TR/T1)E_1 = exp(-TR/T1)

问题：在M0发生倾倒，弛豫时，向量的长度发生变化吗？

答：激发阶段长度基本不变，弛豫阶段长度先变短，后边长

  1. 激发阶段：磁化矢量在B1场作用下做旋转运动，矢量总长度|M|不变
  2. 弛豫阶段：脉冲结束后，磁化矢量开始恢复，但是这个恢复过程并非原路返回。而是分为：(1）纵向恢复T1 (2)横向衰减 T2 两个过程独立进行。 而T2通常比T1过程快5-10倍，这导致向量的运动轨迹像一个星形线（旋转参考系）。

小结： 不同加权和TE,TR的关系：

  • T1:短TE,短TR(让Mz不能完全恢复)
  • T2:长TE,长TR(排除T1信号)
  • PD:短TE,长TR

Inversion Recovery

步骤： step1:180°脉冲->等待恢复（TI Interval)->90°脉冲 原理： 这种对比度可以压制某一种组织的信号，TI( Inversion Time)的时间可以决定压制哪种组织。核心概念：零点 在恢复过程中Mz必然经历一个零点，这个时候打入90°脉冲可以让该组织信号小时，在图像上完全变黑。TInull≈0.693×T1TI_{null}\approx 0.693 \times T_1 临床常用序列：

  1. STIR(Short TI Inversion Recovery)----压制脂肪（含水信号变亮），观察骨髓水肿、炎症
  2. FLAIR(Fluid Attenuated Inversion Recovery)----压制脑脊液

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