1、第二節 弛豫和磁共振“加權成像”1弛豫是一個廣泛使用的概念，在能級分裂的量子力學系統中，弛豫可理解為粒子受到激發之后，以非輻射的方式回到基態而達到玻爾茲曼平衡的過程。（激發態平衡態）2一、弛豫（relaxation）（一）弛豫概念平衡態下兩相鄰能級之間的核數滿足玻爾茲曼分布。在Bl的作用下，單位時間內由低能級躍遷到高能級的核數大于從高能級躍遷到低能級的核數，此為共振吸收。當Bl作用時間足夠長時，就會出現飽和現象。 3自旋體系與周圍環境相互作用。在低能態上的核躍遷到高能態的同時，高能態的核向周圍環境轉移能量，及時地回到低能態，核體系仍然保持低能態核數比高能態微弱過剩的熱平衡狀態，維持玻爾茲曼分布

2、，從而保證了共振吸收的繼續進行。我們把不經過輻射而回到低能態的過程叫弛豫 (relaxation)。弛豫過程在射頻激勵期間已經發生。4無線電波激發使磁場偏轉90度，關閉無線電波后，磁場又慢慢回到平衡狀態（縱向)5射頻脈沖停止后，在主磁場的作用下，橫向宏觀磁化矢量逐漸縮小到零，縱向宏觀磁化矢量從零逐漸回到平衡狀態，這個過程稱為核磁弛豫。核磁弛豫又可分解為兩個部分： 橫向弛豫：Mxy 0 縱向弛豫：Mz平衡狀態值6（二）分類1. 縱向弛豫（縱向磁化矢量的恢復）也稱為T1弛豫，是指90度脈沖關閉后，在主磁場的作用下，縱向磁化矢量開始恢復，直至恢復到平衡狀態的過程。90度脈沖7縱向弛豫的機理90度激發

3、低能的質子獲能進入高能狀態縱向弛豫高能的質子釋放能量8晶格震動頻率低于質子進動頻率能量傳遞慢含高濃度大分子蛋白晶格震動頻率接近于質子進動頻率能量傳遞快脂肪，含中小分子蛋白質高能的質子把能量釋放給周圍的晶格（分子）晶格震動頻率高于質子進動頻率 能量傳遞慢純水9自旋-晶格弛豫T1弛豫是由于高能質子的能量釋放回到低能狀態用T1值來描述組織T1弛豫的快慢10不同組織有不同的T1弛豫時間112. 橫向弛豫（橫向磁化矢量的衰減）也稱為T2弛豫，簡單地說，T2弛豫就是橫向磁化矢量減少的過程。90度脈沖1290激發脈沖關閉后，所產生的橫向磁化矢量很快衰減，自由感應衰減（free induction decay

4、，FID）1314橫向磁化強度矢量的衰減是由于質子失相位15T2弛豫的原因自旋質子暴露于不均勻的主磁場中自旋質子磁場暴露在大磁場與臨近自旋質子、其他原子核、電子的微磁場環境中，由于分子的運動，質子周圍的小磁場不斷波動每個質子感受的磁場不均勻磁場高質子進動快場強低質子進動慢同相位進動的質子失相位根據Lamor定律16導致真正的橫向弛豫T2*弛豫T2弛豫是由于進動質子的失相位用T2值來描述組織T2弛豫的快慢17不同的組織橫向弛豫速度不同（T2值不同）18人體各種組織的T2弛豫要比T1弛豫快得多19T1弛豫：能量傳遞給質子群以外的其他分子（晶格） -自旋-晶格弛豫T2弛豫：能量傳遞發生于質子內部，即

5、自旋質子于自旋質子之間 -自旋-自旋弛豫人體各種組織的T2弛豫要比T1弛豫快得多T2 T120不同組織有著不同 質子密度 橫向(T2)弛豫時間 縱向(T1)弛豫時間這是MRI顯示解剖結構和病變的基礎21二、磁共振“加權成像”（MRI weighted imaging，WI）22T1WIT2WIPD何為加權？所謂的加權就是“重點突出”的意思T1加權成像（T1WI）-突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別T2加權成像（T2WI）-突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別質子密度加權成像（PD）-突出組織氫質子含量差別2324MR只能采集旋轉的橫向磁化矢量MR不能檢測到縱向磁化矢量，但能檢測到旋轉的橫向磁化矢量共

6、同游戲規則：在任何序列圖像上，信號采集時刻旋轉橫向的磁化矢量越大，MR信號越強25T2加權成像(T2WI)T2值小 橫向磁化矢量減少快 殘留的橫向磁化矢量小 MR信號低（黑）T2值大 橫向磁化矢量減少慢 殘留的橫向磁化矢量大 MR信號高（白）水T2值約為1600毫秒 MR信號高腦T2值約為100毫秒 MR信號低反映組織橫向弛豫的快慢！26T2WI平衡狀態90度激發后采集信號時刻腦水腦脊液腦組織27T1加權成像(T1WI)T1值越小 縱向磁化矢量恢復越快 已經恢復的縱向磁化矢量大 MR信號強度越高（白）T1值越大 縱向磁化矢量恢復越慢 已經恢復的縱向磁化矢量小MR信號強度越低（黑）脂肪的T1值約為250毫秒 MR信號高（白）水的T1值約為3000毫秒 MR信號低（黑）反映組織縱向弛豫的快慢！28T1WI脂水平衡狀態90縱向弛豫9029脂肪腦脊液重要提示!人體大多數病變的T1值、T2值均較相應的正常組織大，因而在T1WI上比正常組織“黑”，在T2WI上比正常組織“白”。 總結：MR成像過程把病人