之前研究的对象都是单一组织中的质子系统。现在来研究两个不同的组织:组织a和组织b。假定这两种组织的质子密度相同,则在外磁场b0中产生的纵向磁化强度矢量m0是相同的。 在π/2脉冲后,两种组织的纵向磁化强度mz要恢复,如图1中给出了a、b两种组织的纵向强度mz恢复曲线。显然,组织a的纵向弛豫时间t1更大,即需要较长的时间进行恢复。若在连续两个π/2射频脉冲后,使用不同重复时间tr,对得到的fid信号的强度有何影响呢?
图1.两种不同t1组织的恢复曲线
图2.不同tr对组织对比影响
图2给出了对a、b两种组织使用两个不同的tr:长tr2和短tr1。当个π/2射频脉冲作用后,两种组织的纵向磁化强度矢量m0均翻转到xoy平面内,此刻在xoy平面内横向磁化强度矢量的大小均为m0,如果立即接收信号,则接收的fid信号强度相同。而经过tr时间,第二个π/2射频脉冲作用后,有如下情况:
(1)长tr减少t1作用
前面已经讨论过信号的强度,其表达式为:
信号强度=si∝ρ(h)(1-e-tr/t1)
如果取tr无穷大,即tr→∞,那么(1-e-tr/t1)→1, 则有si→ρ(h)。也就是如果选取tr很长,就可除去上式的t1成份,即消除(或减少)t1对fid信号的影响,也就是长tr减少t1作用。对于长 tr,信号强度取决于组织的质子密度ρ(h),ρ(h)大的组织,信号强度大,反之,信号强度小。如果两组织质子密度相同,对于长tr,则信号强度相同。
(2)短tr增加t1对比
对于短的tr,则不能消除si∝ρ(h)(1-e-tr/t1)中的t1项,对图2中给出的a、b两种组织来讲,就有:
信号强度(组织 a)/信号强度(组织 b)=(1-e-tr/t1(组织a))/(1-e-tr/t1(组织b))
由于组织a和组织b的t1不同,短tr可以显示这两种组织的t1不同,即短tr可使t1不同的组织信号强度不同,增加了组织的t1对比。当然,这里是假定组织a和组织b的质子密度相同。
如果tr取得太短,即tr→0,那么(1-e-tr/t1)→0,在这种情况下,由于tr非常短,终将无法得到信号。一般取tr接近或小于所研究组织的t1,差别不要太大。
组 织间的t1差异(即t1对比)可以通过选择适当的mri脉冲序列体现出来。可以选择使用短的tr脉冲序列,接收信号强度与组织t1有关,在这类脉冲序列中 终图像的对比度受组织间的t1差异的影响,在图像上长t1组织的信号强度较低,短t1组织信号高。由于图像中能充分表现出组织间的t1差别,故称之为 t1加权图像。所谓加权是对某一参量增加权重,即强调或突出某一参量。能显示组织间t1差别的图像称为t1加权图像。
核磁共振实验教学案例展示:不同组织t1加权成像对比
图3.不同tr时间,油水t1权重像对比
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