核磁共振_回波時間_組織的T2對比

核磁共振_回波時間_組織的T2對比

背景簡介

在實際測試中，信號的測量不是在激勵脈沖作用后立即進行的，而是需要等待一段時間，直到電子系統允許進行信號的接收（或測量），同時，我們進行空間編碼也需要時間。也就是說從橫向磁化的產生至*終信號的測量總是有一定的時間間隔。測量時橫向弛豫導致的橫向磁化強度的衰減就發生在這一時間間隔內，其衰減速率由組織的橫向弛豫時間 T₂（或T₂^*）決定。接收信號強度與組織的橫向弛豫時間T₂（或T₂^*）及接收信號的時間都有關系。

現在我們分析兩種組織的T₂^*對比。下圖給出了A、B兩種具有相同質子密度而有不同T₂^*的組織的橫向弛豫衰減曲線（又稱T₂^*曲線），假定它們初始縱向磁化強度矢量M₀相同。從圖中不難看出：B組織的T₂^*小于A組織，或者說，B組織衰減比A組織要快。

圖1.兩個具有不同T₂^*組織的衰減曲線

采用下面方法可確定組織的T₂^*：從t=0處畫各條曲線的切線，切線與橫坐標的交點離坐標原點近的T₂^*小，離坐標原點遠的組織長T₂^*，見圖1。從圖中也不難直觀看出B組織的T₂^*小于A組織。

如果選擇兩個不同的回波時間TE：短TE和長TE，接收到的信號會是什么情況？

圖2.不同TE對組織對比的影響

（1）短TE作用：從圖2中看出：若選用短TE=TE₁,此時盡管兩種組織的橫向弛豫時間不同，橫向磁化強度衰減快慢不同，但因衰減時間很短，兩種組織經過短TE=TE₁時間后，剩余的橫向磁化強度的大小相差不明顯，所測量的MR信號也沒有顯著差異，因此很難區分T₂^*不同的這兩種組織，也就是說短TE消除或減少了T₂^*對組織差異的影響。
如果TE非常短，比如TE→0，則信號強度 SI∝M₀（1-^-TR/T1）.
這說明，在TE非常短時，可以消除T₂^*對信號的影響，因此可以通過選取短TE，來達到消除組織的T₂^*對比。

（2）長TE作用：若選用長TE=TE₂，此時兩種組織橫向磁化強度經過長時間 TE=TE₂的衰減，由于其衰減速率不同（即T₂^*不同），在TE=TE₂時刻，兩組織未衰減的橫向磁化強度大小相差十分明顯，由于B組織衰減比A組織要快，所以B組織的橫向磁化強度小于A組織。因此，反映在MRI圖像上，A組織因有較強信號而較亮，B組織因有較弱信號而較黑，也就是具有較長T₂^*組織具有較強的信號，具有短T₂^*組織具有較低的信號。這樣就可以把T₂^*不同的這兩種組織區分開。
兩種組織信號強度之比為：
信號強度（組織A）/信號強度（組織B）=（e^-TE2/T*2A）/（e^-TE2/T*2B）
這樣不同T₂^*的組織信號強度不同。因此有如下結論：長TE可增加組織的T₂^*對比，當然在這里我們沒有考慮T1的影響。