范文一：1自旋—晶格弛豫时间t1

弛豫过程与弛豫时间

目录

1自旋—晶格弛豫时间T1................................................................................................. 1

2 自旋—自旋弛豫时间T2 ................................................................................................ 2

3相关时间 ....................................................................................................................... 3

参考文献.......................................................................................................................... 4

1自旋—晶格弛豫时间T1

由裸原子核组成的样品是不存在的，原子核总是在分子和原子之内。原子核和周围环境有可以测量的相互作用。首先考虑一个磁化过程，如图1所示，把样品置于外磁场中，它是怎样发生磁化的呢,置入前，核基态自旋能级是简并的，即隐含着磁能级。置入后，能级正负对称劈裂形成磁能级，即塞曼能级。起初，各塞曼能级上核自旋数目相等，这对应“高自旋温度”。然后，经过弛豫过程逐步达到负能级上核自旋数目稍多而正能级上核自旋数目稍少，以满足玻耳兹曼分布的热平衡状态，此谓核样品B所磁化。显然核自旋系统的总能量是减少了。0

可见磁化对核自旋系统来说是一个失能“降温”过程。

通常把原子核所在环境的周围所有分子，不管是固体、液体或气体，都概括地用“晶格”代表。自旋系综与晶格之间必须有某种形式的“热接触”，它交一部分能量给晶格，才能“冷”到晶格温度，达到热平衡，建立起玻耳兹曼分布。

原子、分子、离子的振动和转动，电子轨道运动和自旋运动都会在核自旋的位置上产生一个波动或起伏的电磁场，这种波动的频率和相位是杂乱的。如果其中有某种频率成分的电磁场，其能量子hv正好与相邻的塞曼能级间距近似相等，就会诱发两能级之间的跃迁，且向下跃迁占优势。

通常晶格系统热容量比自旋系统热容量大的多。自旋系统中可以从晶格中找到与它匹配的电磁场，把能量交出去，使塞曼能级上核自旋数趋近于玻耳兹曼分布，以形成静磁化强度M。M一旦受到扰动，偏离平衡位置，在解除扰动后，00

M总是向M恢复(这一过程是通过自旋—晶格相互作用进行的，故叫做自旋—z0

晶格弛豫，描写自旋—晶格弛豫过程长短的特征时间叫做自旋—晶格弛豫时间(spin—1attice relaxation)，用T1表示。T1短意味着弛豫过程快，也意味着晶格场中有较强的适合与自旋系统交换能量的电磁场成分(频率相近)。反之，T1长则意味着晶格场中这种电磁场成分比较弱(对不同物质，T1差别很大，从几百ms到几天(纯水的T1,3s(人体水的T1约在500 ms~1s范围(固体中T1很长，几小时甚至几天。

图1 核自旋系统的磁化过程 (a)无磁场，基态能级简并;(b)刚置入磁场中，塞曼能级上

,Bh0,NakT自旋数目相等;(c)达到热平衡时， ,eNb

自旋—晶格相互作用涉及两个热动力学耦合系统之间互相交换能量的过程。对于每个自旋跃迁，在晶格中必然伴随有一个等价的跃迁(方向相反)。Bloch给出了Mz随时间变化的关系，如下:

MM,dM0zz,dtT (1) 1

,tT/1(1)MMe,,z0

2 自旋—自旋弛豫时间T2

核磁矩μ在外场B中极化后，可以分解为μ和μ分量(由于μ绕B以ω进???10100动，μ在xy平面上以ω绕B旋转，它在邻近核磁矩μ处产生—个频率为ω的局?10020域旋转磁场b，如图2所示。 L

图2 μ在μ处产生一个旋转磁场b ?11L

因为μ也绕B以ω进动，在b场的磁力矩作用下，μ有可能发生章动。因为200L2

μ和μ是同类核，进动频率相同，相互作用(交换能量，交换自旋角动量)很容易，12

在量子力学里，被认为是一个flip—flop的过程，与核电子学中双稳态多谐振荡器相类似。这个过程可在整个自旋系综内相继发生，能量子在邻近核自旋之间传递(假设核磁矩μ在进动圆锥上不均匀分布(NMR发生时)，就会出现横向磁化强?

度分量M，如图3所示。 ?

图3 核磁矩μ相位相干时可形成横向磁化强度分量M?i

核磁矩正是通过自旋—自旋相互作用使μ分散开，从而导致μ在圆锥上的分?i布趋于均匀，此即M?0。这正是自旋系统内部“横向热平衡”状态。这种能量?

转移的速度取决于自旋—自旋相互作用的强度，用一个自旋—自旋弛豫时间(spin-spin relaxation)T2来描述。自旋—自旋弛豫通常比自旋—晶格要快，液体中两者基本在同一量级，固体中T2比液体中T2短得多。

3相关时间

在液体中分子运动相当自由，非极性分子液体中，分子间的力是范德瓦耳斯

力，在离子化分子液体中是长程库仑力，在给定液体中，占支配地位的相互作用与被激发的运动模式和其速率互为条件。在液体中典型的扩散系数D约为5×92-110m?s ，扩散运动模式基于以下假设:

跳跃式运动:那里分子或原子围绕—个平衡中心振荡约τ时间，然后跳到一0

个新的位置，τ称为相关时间，或者分子重新取向时间; 0

气体式扩散运动:分子碰撞平均时间间隔为τ。 0

两种模型都可以导出扩散系数D和τ之间关系，用中子散射或放射同位素示0

-12-4 踪或者NMR测量都可以定出在液体中τ~10s，在固体中τ~10s，其他分子运00

动模式，比如转动、振动，也可预期有类似的速率。

相关时间τ对T1，T2影响很大，其函数关系如图4所示。在液体中，由于τ00很短，T1和T2几乎相等，在固体中，τ很长，直接偶极—偶极相互作用很强，故0

而T2很短，而T1则非常长。

图4 T1、T2与相关时间τ的关系曲线 0

低场核磁以弛豫时间作为最重要的检测手段，用于研究分子层面的运动性，正是基于弛豫时间与相关时间的关系。扩散运动受限时，其相关时间缩小，对应T2弛豫时间缩短，反之T2时间增长。

参考文献

1. 俎栋林. 核磁共振成像学 [M] 高等教育出版社2003 北京

2. 高汉宾，郑耀华. 简明核磁共振手册[M] 湖北科学技术出版社 1989 武汉 3. 邓克俊. 核磁共振测井理论及应用 [M] 中国石油大学出版社 2010 山东 东营

范文二：自旋密度ρ、弛豫时间T1和T2定量磁共振成像

自旋密度ρ、弛豫时间T1和T2定量磁共

振成像

?

1944?垦堂堡生箜2O卷第12期ChinJMedImagingTechnol,2004,Vol20,No12

QuantitativemagneticresonanceimagingofspindensityP,

relaxationtimesT1andT2

KANGNing,ZUDong—lin,ZHANGHong—P

(InstituteofHeavyIonPhysics,BeijingKeyLabofMedPhys&Eng,PekingUniuersit,Beijig100871,Chi口)

[Abstract]ObjectiveTosearchforpossibleapplicationsofquantitativeimageandcomputeraidedautomaticidentifying

imageofMRI.MethodsUsingthebasicMRIparameterssuchasspindensityp,relaxationtimeT2andT1,andthecom—

monclinicSEsequencesandLRfittingmethod,quantitativemapswereobtained,andtheleasibilitvofpathwavwasde

scribed.ResultsTwosetsofdatawerecollectedbytwinechosequenceandFSEsequence.Eachsetcouldbesuccessfullv

processedandspindensityp-map,relaxationtimeT2一

mapandT1mapcouldbeobtainedquantitatively.ConclusionCompa

ringwithtwinechosequence,fastspin—

echosequenceisoftimesavingwithgoodeffect.Therflethodofscanningonesubse—

quence,obtainingonesetofdataandthreeparametersmapsatonetimeisfeasible. [Keywords]Magneticresonanceimaging;Linearregression;Quantitativeimage;p-map;T2map;T1map

自旋密度P,弛豫时间T1和T2定量磁共振成像

康宁,俎栋林,张宏杰?

(1.北京大学重离子物理所,北京大学医学物理和工程北京市重点实验室,北京

l00871;2.海军总医院)

[摘要]目的研究定量MR图像可能的l临床应用和借助于计算机自动认读图像的可行性.方法利用最基本的磁共

振参数,自旋密度p,弛豫时间T1,T2以及l临床自旋回波序列,线性回归拟合方法得到定量maps,以探索所执行的路线.结

果分别用自旋双回波序列和自旋快回波序列采集混合加权图像数据,对其中任一套数据进行后处理,都成功得到了定量

的自旋密度p-map,弛豫时间T2一map和T1一map.结论上述两种采集方法中,快自旋回波采集可减少采集时间,且效果比

较理想.用一个子序列扫描获得一套数据,同时处理出三个参数的maps是可行的. [关键词]磁共振成像;线性回归;定量图像;p-map;T2-map;T1map [中图分类号]R445.2[文献标识码]A[文章编号]lOO3—3289(2004)l2一l94404 0引言

快速而准确地确定体元的自旋密度p,弛豫时间T1和

T2的方法一直是MR1科学家努力的目标之一.利用T1

和T2的严格特性,可允许对较大组织进行辨别,分割和分

类,从而提高疾病的检测和监视水平,增强图像引导外科手术

的能力.在临床上,对基于体元的p,T1和T2的绝对测定也

是有用的,比如内流灌注研究一,动态对比剂研究,癫痫一

的诊断以及确定帕金森病的严重程度一等.具体说,测量对

比剂团注通过引起的T2变化可用来评价脑灌注一.定量

T2一map还可用来诊断前列腺疾病一和宫颈癌..有些应用

则要求准确确定T1,例如定量示踪剂动态研究一.,凝胶T1的

体积测量等",以期实现三维放射剂量的准确测定.

l临床上直接采集的是各种加权像,诊断各种疾病在很大

程度上依赖于MR医生的经验.由于各个参数加权的权重

不同,权重随诸多因素而变一,有时是混合加权.如果能做出

[作者简介]康宁(1978一),男,河南郑州人,硕士研究方向:磁共振成 像.E—mail:kan0501@sina.corn

[收稿日期]2004—10-04

纯的参数像,比如纯p-map,T1map,T2map,D-map等,就为 未来计算机辅助诊断奠定了基础..T1,T2参数与磁环境 (主要是B0)有关,在相同场强BO下得到的T1一map,T2-map 可以直接比较;而p,D参数与磁场BO无关,在任何场强MRI 机器上作出的pmap,D-map都可直接进行比较.

纯物理参数图像都是用一系列加权像通过一定算法计算 出来的.确定T2的主要采集方法是自旋回波(SE),自旋多 回波(mSE),快自旋回波(fSE).确定T1的主要方法是反向 恢复(IR)和饱和恢复(SR)以及II方法",也有人用梯度回 波(SPGR和SSFP)采集同时确定T1和T2.除上述采集 方法外,已提出许多采集方法以确定一个单参数,如超快 FIASH".,反向预备的EPI.和受激回波成像等.

由采集到的数据计算出纯参数map的算法多种多样.依 赖于所用的采集序列.一般说SE和fSE只适合于作p-加权 像,T2一加权像;IR适合于作T1加权像.本研究在1.5TMR 机上采用常规自旋双回波和快自旋回波两种方法采集一系列 p一,T1一,T2一的混合加权像,利用这些数据,运用线性回归方 法,同时计算出pmap,T2一map,T1一map.并比较两套数据的 等价性.

中周医半眭;稼挫术20ll4年带:,)卷第l2期t:hiuJMedT1a竺J-!?-!望一一 1b

|J广二]_

豳

匝1取回谊脉冲咩刊叶卑嘲

ll1lll口

普厂

!一—』_L—————

E==一

…一

E======llr@

圉2快自旋剜渡味冲序列时序

田3用双PA渡序刊采集时幌台加拙像和餐处理得到的.map,T2map,TI---ap.棍台

加杈像

A第一回波像s1n_l1?TE—mtlB弟二檀像s?:r57:】lDs22.ES23;F$24,其TE舟

别24,朝.4(I50,6(Ires:',.定量图像mp;H12_?…P1T卜map J方法

】.L自旋叫渡成像津元信号强度理论公式自旋l敞脉 冲序列的像元素信号强度表达为:

S(TE.了R)=】一2)一)(1】

体元信号是弛豫时间.r],T2和质子白旋密度p二个权 重因子的乘积-用户可控制的参数是回渡时间11E和重复时 间TR:式中p代表单位体积内有效氢核数日,对于大部分 945

成像应.在TR》TE条件下,上式

可近似为

S(T,E-.TR)?(1一-…''一

(2

若根槲式计算}I纯粹的T2图

像.可利用i乏I'R条件把上式进一步

化筒为

一…<3)

这样.只要韵阿幅像.(11E)和s

【TE).利用两幅图像相除后取对数,

就得到T2的汁算公式

T2c一

由于存庄噪声.只用两幅圈像数

据计算1"2像不会有很高的精度. 需要调变TF作H1一系列加权图像. 然后利用线性回归疗墙得到T2一map 根据(3)式.通过调变TE得到的两幅 陌像分刑匀s和s...

两删器一,由

此式解山p的计算公式:

p—r.一..'?(5)

样电需要调变TE得到一系列 枉豫.然后用最小二乘法线性拟 合得到瞄像.,求得n和T2一map之 后,再根据(2)式.可推演出丁1的计 捧公式如下:

7

n(】…t3e~,

(6)

仍熟利用线性?_打法.孵一系 列数据处理后得到T—map.,在合理 的设tf条件F.采集一个系列的加权 图像.运川,'面计算公式和线蛙同归 方法.计算mT1n】p,_J2map和p— map是完全口r能的

】.2线眭回0l算法原理回卿分折 方法是数理统计中的常用方法.是处 理多十变罨之问帽笑关系的一种数学 方法它不仅提供r建变肇问关系 的数学表达.城常称为经验公式的一 般方往?而且还进行分析.从而_划断所建立的骑公式的

柯啦性;在医学图像处理中,线性回归的主要应用迁在于降

低噪声影响?通过多扶实验得到比较准确的各种参数值. 对于始定的n点(.).(.:】.】.(r,..),线性网归

方程:—d+h3--jH疑小二乘法ll'以确定阿个系数".: i=丁一(7)

固?囹

946?中国医学影1搴拄术2u0【年第2_l卷弟l2崩

LhinJMedhnagmgl'eehnt~i?2(]94-Voi

?.fI?(丁1(y

=—

1___————一—_—=———————(7b) ?一n.T?(r一:)

对自旋密度p-map和5tg豫时间丁1map,T2一nlap的计葬 就是利用了的回归公式(7).譬如用公式T2(,,:l一 ;等求T2+町令T2一..rE,,-TE=y..In(s?)='. 线性拟合?,E.和ln(S/s).即可计苒T2

图4柬加闰瞧处理的图像

2结果

在海军总医院引进的1.jTGESignaMRI机器上用头 部鸟笼线圈对26岁健康志愿者进行了脯成豫试验 2l多层面白旋双回波序列对第一个叫波保持回波时间 TEl一9his不变.采集像S对第二个回渡澜变回波时间 TE2依次取rE2—24,3o,10,5o,60ms.采集配对像一 FOV:22cm×22cm.rR=2000ms.NEX=1.数据矩阵256 ×256.每层面五蛆配对图像}轴位20个层面+层厚6mm.总 扫描时间t—NxFR:5—43raint总图像数2×20×5—200 幅圈.双回波序列如图1所示

2.2快自旋回波()序列取回波链长度ETI一一8.回波间 距ESP--10H.第一幅到第5幅图像的有效渡时间分别为

l5,30,45,60和75ms,重复时间TR一2s:总扫描时间t一2 000ms×256/8×5—5.33min.总图像数】0×5—50幅层厚, 层位,矩阵与双回波列的完全相同只是取轴位面10个层 面-层厚6nlnl层.问距6mill,且10个层面与双回波序列中隔 层的l0个层面对应快白旋回波的脒冲序列加图2所示. 2.3定量图像的汁算图像处理程序的编写是在Windows XP平台上,借助于MATIAB6.5函数库进行的.在Pen". ugrtHI550.内存256MB的PC机上.处理一幅图像要用时3 rain左右.

用双回被序列采得的某层面的混台加权像如图3A,3F 所示.图3中A代表配对像中的SB,F依次代表配对 像中的S图3中的G是对上述阳对图慷进行后处理计 算.并用线性回归拟台得到自旋密度}卜map.H是T2map.I 是I,卜map.

在定量图像的计算中.堪到了一些困难首先.SE图像 虽然是噪声水平很低的图像.但在后处理过程中.由于取对数 使一些边缘噪声和内部噪声被放大.姨碌始图像被噪声所包 围和浸染.如4所示为r克服这一嗣艘.尝试用闽值降 噪.取得r较好的蚊果.基本保了图像内部的原始信号.其 改.在计算图像时.遇到像素值0时.由于刘0取对数是无 意义的.而且怍线性回归运算时lI点不能作为回归公式(7b) 的分母.所以采取了多种近似处理方法进行尝试:譬如用一 十远,J,于l的值.洲如12代替或者单独对0值点定义回 归结果.但这些方法效果都不明显最后台去丁0值像素 点.只处理非0值像素点在采取同值降噪后.这个0值像素 点的问题也迎刃而解

图5显示的足丹别用双回渡序列和快回波『芋列两种采集 方法得到的同一层面的加投像经后处理得到的c-map,T2 maP和TImap清晰度来看.两个序列差别不大.快回波

序列甚至略忧.而在费时只是l疆I可渡的】?8.因此.这种定量 图像完全可用决回波进行.

囤s采用积阿披和侠回波两种串列筏稃的同一层面的定量图 像map,F2一map,T1一map的比较上排是对用职回波序列采 集的救圈像进斤后处理得到的:F排是对用快回披(ISE)采集 的加挂图像进行后处理得到的

图6中A足来自文献".是用fSE—IR序列采集后获得 的定量T1一map.B是本组用fSE采集后获得的定量TI—map; 亦来自文献'.是用fSE序列采集后获得的定量T2一map. D是本组用fSE采集后获得的定量T2map:由于不是同一 个人也不是精确的同一个部位.而且头彤不同+这种比较的对 应意义不是很大.这里只是比较一下处理的水平,似乎相差 无多.

3讨论

本研究中选用TR一2000t"s.回渡时间最大为75ms. 两者差一个量级上.满足_rE《TR的条『牛保证了所用计 算公式的有救性在图像数据处理中.丹别对高TE值的T2 map和P-口1ap进行了测试.与低TE值的T2map和wmap分 别进行比较.结果证明是不错的

中国医学彰像挂'术2a(14牛第2n卷荦12期ChinJ璺堂:韭.':::":璺 囤6车组与文献[14一结泉的比较其中A,【'分别为米自文献 [1d]的11-map,F2umap.13,D为率组结果

实验结果中计算的参数map是相射值如果经过校准. 譬如扫描采集时在旁边置一水模作为参考.就能确定图像上 某点.即某体元的参数的实际大小,即绝对值maps.可以推算 图像中其他各感兴趣点的参数值:由于实验条件所限制,本 研究没有作带水模的图像

实际图像的边缘地带经过回归处理后仍有较大的噪声:

经反复对原始数据分析后设定一个合适的阈值,对信号小于

一

定值的数据点作忽略处理.可使清晰度变得更好这也许

是本组图像看起来视觉效果比文献要好一些的原因所付出

的代价是对于参数值位于阐下的组织不能分辩

也可用非线性拟台l和傅立叶积分变挠在K一域上计算

T2一map.且非线性拟台的结果更加准确,受噪声影响更小但

速度比线性回归的最eb--乘拟台要慢

本研究利用线性回归的方法处理图像.证明了其可行性.

并可用此方法计算更多类型的参数慷如果对程序代码加

以改写?移植到c语言平台七.加快执行效率,实现在线实时

处理?计算出定量图像在临来计算机辅助诊断中将可能有较

大应用前景.

(致谢:在研究处理T!map的方法时.与姜国Duke太学郭华博士

进行了有益的讨论.在此表示衷心的感蚶1

[参考文盍I]

l_lJzuDt—Magr~eti.':r…?,imagingM]Beljlng:HigherEduea lionPress20C4

947?

俎栋林穰髓共振威『髯学[?=北京高等教育出l镛仕2,394

=!DetreJALmghJs.Wllllarns【lalPerfusioumtagmg[J3 MagnResonMed.1992.23(1?:T4

r3GowlRndP.blansfie旧P.BullnckPIaibynangcsmdiesof gadohniumuptakesl_】brain!Ul1]OUFsusingm,'ersionf……echo-

planar:magng[JMagnResonMedIq92.22,2l1155, r4PitmAIa,aks,?M.KalviamenRSeveriyofhippocampa]a1

rophy)rrlareswith1hepro]Otlag81il]~一)fMRIF2reinxali.nlime in?raIlapeepilepsybutn()【inAlzheimerdisease[J~Neu rology19q6.I6c6:I72

[IlVy**j.RighiniABronk~RAIlT1andT!inthebrain

0healthsubjects.patienzswithParkinsonsdisease.andpatients wkhnluitipiesy~vematrophy?latI,1lolt'oF;cnn:Pnt[J]Rdiolo gY199921l(:4S940j

:6:S~rensenAG.1ievskyAL.Os~ergaard『__etalCouagents

infunctionalblRimaging[J]JMagnResonImaging.I997.7(1) I-5s

17]I.i~eyGP.Know[esAJ,MantonL",ta】Cnmparison.fconv~n一

~ionalsingleedaoandmulti-echosequenceswithafaslspin-h0 sequenceforquantitativeT2mapping:applicafionto:heprostate 口].JblagnReson19966cd).彻;l1

rlMartin.ad.Pooht'S.ThomasGM.a【MRe~'a[uation0eer,'i

calcaDcfinhysterevlomysp~imcns.corre[a~iort1)fq…titativ~

T2…n…_landhist0logy—J]JMagnResonlmaging.1994.

"61779786

:ParkerGJMSuckhngJFarmerSF.ratProbingtHn30~…rdu一

[~rltyb…….ysanddisplay0fc~)n~t%,181《mtuptakeb

nedcs[J7JMagnRB劬nimaging19977(3)564-574

[1:]]GoreJC.KangYSS,chulzRJMeasuremenIofradiationdose distnhudonsbynucIearmagneticnce(NMR)imaging[J_ PhysMedBiaI108.1.29c1L】l187一l10

:】1]Johan~sonBS,Nemgnug.qonP.FranssonA.eIal】mprovements

inabsorbeddnse……n【forexlerna]radiationtherapyusing

ferrousdosimetergelandbiRi~ging(PeMRI)13]PhysMedBi一

0Il?8.蚰(2):0s1-278

[12]zuDI.Lug,QFLiDJ.eta1.Study.ndiffusionMRreferentlaI image】humanbrain-J:ChineeJ0urnalofMedicMPhysics .9(102.19Ld):219218

[is:Hendfr0nEMcKirmmnG.LeeTY.etalAfast3DIook-I.ck. eTmethodforvolumetricTImpping口]MgnResonImaging

1帅9,l(S)l163一ll7l

:1DeoaiSCI..RuttBK.PetersTMRapidcombinedI1BndT2 mappingusinggradientrecattedncqId~itioninthes~eadyslate[j] MagnResonMd.10.3.49(3】:5l9-5蛳

[1jBlumlS,SrhadLRStepan~1wB.e【alSplfr1?ttir?laxati

timemea日u—entby?…ofTurbo'FLASHtechnique[J]

MagnResonMedlg93.30c3).289-195

[16:FreemanAJ.GowlandPA.MansfieldP(1pdmiz?li0fIhul_

rrafastlook-lockerechoplanarimagingTIsequence[j:MmR s0nImaging.1g98.I5(7】:795—72

/-1Francel】?F..SeguinF.&mierCI3.lalT1mappingfrom echoandstimulaledechoe~[J:bledPhysl995,.12c11):1763 17舳

范文三：共振频率漂移对脉冲核磁共振测量自旋-自旋弛豫时间的影响（可编辑）

共振频率漂移对脉冲核磁共振测量自旋-自旋弛豫时间

的影响

共振频率漂 移对脉冲核磁共振测量自旋 -自旋弛豫时间的影响

梁昕 0529041

摘要 :针对目前存在但没有引起足够重视的共振频率漂移问题, 采用核磁

共振成像分析仪

*

完成无水乙醇 样品 T 测量,并着重对共振频率漂移对 T 测量影响进行验

证与讨论。

2 2

关键词 :共振频率漂移核磁共振弛豫时间测量

Abstract: The problem of drifting of resonance vibration frequency

is tested and

studied. With the miniature MRI instrument, a series of experiments

are designed to

verify the effect of frequency driftingKeywords : resonance vibration

frequency drifting time of relaxation

1 、 引言

核磁共振成像技术在现代医学诊断学和脑科学等领域都具有相当广泛的应

用。 其关键就

是将核磁共振信号所反映的核密度以及弛豫时间 T 和 T 的空间分布显示成图像。 而测 量 T

1 2 1

和 T 过程中准确判断共振 频率是分析的重要步骤。实际实验中发现,共振频率会随时间有

2

所漂 移, 但人 们往 往不 会注 意而 按照 默认 值进 行分 析, 国内 也很 少有 关共 振 频率漂移的报导。

本实验利用超小型核磁共振成像仪 (上海纽迈科技公司制造的核磁共振成像分析仪) 完

成了无水乙醇 样品自旋-自旋弛豫时间 T 测量的实验,论证了共振频率漂移对自旋-自旋

2

弛豫时间的测量影响。

2 、 基本原理

原子核磁矩在外磁场 B 作用下产生分裂获得附加能量E ?μ B ?γ?mB ,若 m =

0

m z 0 0

1/2 或-1/2 ,则在外磁场作用下核能级分裂成两个能级,E γ?B

0

如果此时在与 B 垂直方向加上频率为 ν 的交 变磁 场 B ,此交变磁场的能量量 子 为 h ν ,

0 1

当 h ν =?E 就会引起核能态在两个分裂能级间的跃迁,产生共振现象。此时共振频率

ν =γB /2π

0 0

实验中能观测到大量原子核组成的宏观磁矩, 将物体放在外磁场内便会出现空间量子化

而表现出宏观磁性。总的宏观磁矩M 与B 方向一致,在 x 、y 方向分量为 0 。若某因素(如

0 0

外加射频场B 使 M 偏离 z 轴,总磁矩M 将绕 z 轴以拉莫频率 ω 旋转并逐渐恢复到平衡态。

0

1

从微观角度看弛豫时间的机理可以分为两种, 一种是由于自旋磁矩与周围介质的相互作用使M 逐渐恢复到M , 称为 自旋 -晶 格弛 豫, 以弛 豫时 间 T 来表 示; 另一 种是 自旋 -自 旋弛 豫,

1

0

它导致M 的横向分量M 逐渐趋于 0 ,以弛豫时间 T 表示。

xy 2

为测量 T , 在与 外磁 场 B 垂直的平面内加一脉冲旋转磁 场 B , M 在 B 作用下以角速度

2 0 1 1

γB 向 y ’ 方向旋转。脉冲时间为 τ 时 M 的倾角为 θ = γB τ 。当改变脉冲宽度可使 θ = π/2 ,即

1

M 从 z 方向倒向 y 方向 。 如果 在 y 方向放一感应线圈就可以检验到横向弛豫引起的指数衰减信号 。 利用 自旋 回波 信号 测量 T , 原理 是把M 从 z 方向倒向 y 方向 , 从而 在 y 方向测量其回

2

波信号来决定 T 的值。

2

3 、 T 的测量

2

要实现 T 的测量,可以先加一个 90? 射频脉冲场,经过时 间 τ 后再加一个 180? 射频脉

2 1

冲, 经过 时间 τ 后就会出现一个回波, 时间序列如图 1 。 利用 软件 收集 分析 数据 作出 回波 峰

2

值随时间变化的值,再利用 e 指数拟合曲线便可以得到 T ,如图 2 。

2

图 1 图 2

经过四次采点分析,在共振频率为 f22MHz+369.126KHz 的实验条件下得到无水乙醇的

自旋- 自旋弛豫时间如表一,得 T 447.48ms 。

2

表一

设置 SW (KHz ) 回波链长度 C 实际回波数 T (ms )

1 2

10.0 200 125 460.21

18.0 180 70 438.98

20.0 150 63 458.90

25.0 100 50 431.81

4 、 共振 频率 漂移 的 影响

实际实验过程中我们可以发现, 在较长时间实验条件下, 系统共振频率不会一直保持不

变,而是会在一定时间内有所漂移。而事实上 T 的测量依赖于共振频率的准确选定。共振

2

频率的一旦偏离了,首先会造成自旋回波的形变,在准确频率为 f22MHz+369.040KHz 下自

旋回波的 fid 图像如图 3 ,若沿用半小时前测得的共振频率

f22MHz+369.114KHz ,则得到的

回波 fid 图如图 4 ,图 3 的峰 明显 比 图 4 的尖锐,而且单次采样显示的积分数值也出现较大

的差异。图 3 图 4

为了进一步说明共振频率漂移对 T 测量的影响,在接下来实验中,在 持续 4 小时的不

2

同的时间点(每隔 1 小时)测得了不同的共振频率,在 每个时间点 5 分钟完成了 1 组 T 的

2

测量,共完成了 4 组测量 并对结果进行比较验证漂移对 T 测量的影响。结果如表二。

2

f 22MHz+369.114KHz, f 22MHz+369.137KHz, f 22MHz+369.305KHz, f

22MHz+368.902KHz

1 2 3 4

表二

设置 SW 回波链长 实际回 f 下测得 T f 下 测得 T f 下 测得 的 f 下 测得 的

1 2 2 2 3 4

(KHz ) 度 C 波数 (ms ) (ms ) T (ms ) T (ms )

1 2 2

20.0 150 63 438.34 458.57

18.0 180 70 451.58 451.91

10.0 200 1135.0 300 252442.69 489.65

4.0 400 314415.03 494.18

3.0 500 399402.44 495.16

2.0 600 588389.34 511.70

Average 444.96 455.24 412.38 497.67

从上表比较可得,随着共振频率的变化,测得样品的自旋- 自旋弛豫 时间 T 具有较大的

2

差别,尽管实验中可能存在某些测量的问题,如软件拟合中某些曲线有偏差,但平均来说,

当共振频率偏差 0.15KHz 时,测得 T 会相 差 约 20 ~30ms 。利用核磁共振分析样品的过程,

2

往往是结合弛豫时间和共振频率两者进行,如果实验中在错误判断共振频率的情况下测量

T ,那对样品的分析准确度可能会产生较大影响。尤其对于利用核磁共振成像等系列分 析 ,

2

长时间采集数据来提高图像完备性是必不可少, 若共振频率随时间变化较大, 则不可避免对

成像质量产生影响。

5 、 讨论

对于共振频率漂移对 T 测量的影响机制没有很明晰的理论证明 ,在这里我们猜测应该

2是 ν 偏移使M 在 B 射频场作用下不是作严格的拉莫进动而作椭圆或不规则进动,如图 5 ,

0 1

使弛豫时间与严格作拉莫进动恢复平衡的时间产生偏差。

图 5

共振频率漂移往往没有规律性, 其产生可能来自磁场结构的不稳定以及疲劳的出现, 也

可能来自外界环境的因素如噪声, 因此无法从系统上消除, 只能在实际应用中注意其存在并

及时 进行 校正 , 这样 才能 避免 其对 分析 结果 的影 响。 在教 学实 验中 考虑 共振 频率 漂移 分析 有

利于我们对核磁共振原理作深入理解, 提高对实验影响因素的全面分析能力。 实际应用中注

意此分析能进一步提高核磁共振技术的利用效率, 并针对此改善现有设备。 据查阅网上资料

显示,2001 年已经发明了 校正共振频率变化的方法和 MRI 设备来处理随时间变化的频率 漂

移。

6 、 实验进一步改进

由于本实验仅仅验证了频率在一定时间内漂移对 T 测量会造成影响,而没有系统定量

2

分析影响到底有多大,因此下一步的工作可以进一步细致测量频率漂移对 T 改变并针对此

2

漂移提出校正方案。

范文四：弛豫时间研究

核磁共振弛豫时间与溶液浓度关系的实验研究

臧充之，张洁天，彭培芝

北京大学 物理学院，北京 100871

摘 要：实验测定了硫酸铜水溶液中氢原子核的核磁共振弛豫时间T 1、T 2随CuSO 4浓度的变化关系，得到T 1与T 2随溶质浓度的增大而减小的实验结果．在误差允许的范围内，验证了T 1与溶液浓度成反比的规律，并进行了分析和理论解释．

关键词：核磁共振，自旋-晶格弛豫，自旋-自旋弛豫，弛豫时间，硫酸铜 中图分类号：O482.53

1．引 言

核磁共振弛豫时间T 1、T 2是核磁共振中描述原子核与物质性质的重要参数，在核磁共振波谱学与核磁共振成像学中具有重要的理论意义与实际意义．在氢原子核磁共振成像的实验中，样品的弛豫时间对成像的明暗对比和清晰度有较大影响[1]，选择弛豫时间合适的液体作为固体样品成像的本底对成像效果非常重要．在成像实验中用不同浓度的硫酸铜（CuSO 4）稀溶液代替纯净水可以调节氢核弛豫时间的大小．为此，我们实验测定了不同浓度的CuSO 4溶液的弛豫时间T 1、T 2的数值，以了解液体样品弛豫时间T 1、T 2的关系以及CuSO 4作为杂质对水分子中氢核弛豫时间的影响规律．

2．实验原理与方法

核磁共振（NMR ）是自旋不为零的原子核的核磁矩在静磁场中被磁化后与特定频率的射频场产生共振吸收的现象．吸收射频脉冲能量后的自旋核与周围物质相互作用并以相同频率的射频辐射形式退激发的过程，按机理分为“自旋-晶格弛豫”（spin-lattice relaxation，也称为纵向弛豫）和“自旋-自旋弛豫”（spin-spin relaxation，也称为横向弛豫）两类，相应的弛豫时间分别用T 1和T 2表示．在经典理论中，对于水中的氢核等自旋为1/2的非相互作用全同自旋核，核磁共振可以用核磁化强度矢量的Larmor 进动描述．稳态的磁化强度矢量为M 0，定义其方向为z 方向．施加射频脉冲后，磁化强度矢量在弛豫过程中按单指数形式衰减，满足

d M d t

z

=-

1T 1

(M z

x , y

-M 0) (1)

d M

x , y

d t

=-

M

T 2

(2)

其中M x,y 、M z 分别为xy 平面和z 方向的磁化强度矢量，T 1、T 2为弛豫时间．(1)(2)两式有时被称为弛

[2]

豫定律．

实验中采用反转恢复法测定T 1．对样品施加（π – τ –化强度矢量随时间t 的演化满足

π2

）脉冲序列，则π脉冲作用后z 方向磁

M z =M 0?1-2e x p -

?

?

??

t ??

?? (3) T 1??

改变等待时间τ，测量一系列自由感应衰减（FID ）信号S (τ) 的数据，按照以下式(4)拟合得到T 1的值，其中A 和B 为拟合常数．

?τ

S (τ) =A -B e x p -

?T 1

?

? (4) ?

T 2的测定采用CMPG 自旋回波法．施加（

[3]

π2

– τ – π – 2τ – π – 2τ ??）脉冲序列，即CPMG

（Carr-Purcell-Meiboom-Gill ）脉冲序列，采集自旋回波信号，信号峰值S 和出现时间t 满足 ?t

S =C e x p -

?T 2

?

? (5) ?

测定一系列信号峰值和对应的时刻，按式(5)拟合得到T 2的值，其中C 为拟合常数．

3．实验结果与分析

实验使用超小型核磁共振成像仪，磁体系统为B 0=0.400T永磁体；射频信号的产生与FID 信号的采集及处理，全部由专用计算机检测系统控制完成．样品取样为1ml ，由内径约8mm 的玻璃试管盛放，置于主磁场内Φ为10mm ×10mm 的均匀区中．实验在室温25℃条件下进行．

以浓度（溶质质量分数）在0.1% ~ 5.0%之间的若干CuSO 4溶液为样品，表1 氢核T 、

1T 2随CuSO 4

测得氢核的核磁共振弛豫时间T 1、T 2的数值见表1（相同条件下两次测量结果的平均值），T 1、T 2随溶液浓度的变化曲线如图1．由测量结果及图线可以看出，T 1和T 2均随溶液浓度的增大而单调递减；在同一浓度的溶液中，T 1 ≥ T 2，且浓度越大，T 1与T 2的相对差异越明显．

T 1,T 2随S uS O 浓度变化曲线4

T /m s

[1]

溶液浓度 /%

图1 T 1、T 2随CuSO 4浓度变化曲线

从物理机制上说，核磁弛豫过程是自旋核与环境以及自旋核之间通过相互作用进行能量交换的过程．涉及原子核的偶极-偶极相互作用、自旋-旋转相互作用、化学位移各向异性相互作用、电四极矩相互作用以及标量耦合作用等诸多方面[2]．在CuSO 4水溶液中，氢原子核的环境中（通称“晶格”）包括有水中的氧原子和CuSO 4的正负离子，它们的质量都远大于氢原子．这些晶格原子和杂质主要影响T 1弛豫过程．溶液中等量的氢原子周围平均含有的晶格杂质越多，质量越大，能量交换就越快，

弛豫时间也越短．因此随着溶液浓度的增大，T 1呈现减小的趋势．另一方面，按照经典理论，核磁化强度矢量经历纵向弛豫回到z 方向的M 0时，M x,y 必然已经为零，即纵向弛豫不可能先于横向弛豫结束，因此有T 1 ≥ T 2．液体样品中T 1与T 2的差别大小与液体的相关时间密切相关[4]，晶格杂质含量减少时，氢原子相关时间随之变小，T 1与T 2的差别减小，且T 1与T 2趋向相等．

1/T 1 /m s

-1

C uS O 4浓度/%

图2 弛豫速率1/T 1-CuSO 4浓度的关系图线

为便于描述弛豫过程，通常把T 1的倒数定义为弛豫速率．图2是实验测量的弛豫速率随CuSO 4浓度变化的关系图线，可见弛豫速率与溶液浓度较好地满足线性关系，相关系数r = 0.998．这一规律在理论上可以用自旋扩散过程的热力学输运模型解释[5]．定义一个局域自旋温度（local spin temperature ），反转脉冲作用后样品的自旋温度与晶格温度（环境温度）有了不为零的差值，T 1弛豫的过程就是从自旋到晶格的热输运过程．将样品划分为以每个晶格杂质为中心的若干球形区域，每个区域内的自旋核向中心的杂质扩散能量而发生弛豫．根据散热过程的牛顿冷却定律，自旋温度将按单指数形式衰减，且弛豫速率与每个区域的体积成反比，即与杂质浓度成正比．这就解释了1/T 1与溶液浓度成正比的实验规律．

本实验测定弛豫时间的误差来源主要有以下几方面：在脉冲序列中，

π2

与π脉冲的宽度值很难

保证准确，这是实验方法上最主要的误差来源[3]．系统主磁场的磁感应强度会随着环境温度的波动发生最大不超过±0.05%的漂移，给自旋回波信号的采集带来误差．溶液样品在浓度很大时，溶质分布均匀性的统计涨落会带来误差；浓度比较小时溶液内杂质等因素会给浓度值带来误差．此外，溶液样品中溶解的少量氧气在实验中无法去除，弛豫时间会受到氧的顺磁性的影响[6]；且样品液面始终暴露在空气中，接近表面的自旋核向空气弛豫也会给样品自身的弛豫时间带来误差．除了在本实验中难以排除的系统误差以外，通过多次测量取平均值的方法，可以使统计涨落等因素造成的偶然误差降到最小．综合各因素考虑，在误差允许的范围内，实验得到的T 1与溶液浓度成反比的规律是可信的．

4．结 论

实验测定了CuSO 4溶液中氢核的核磁共振弛豫时间T 1、T 2的结果，在实验误差允许的范围内给出了弛豫时间与样品中含有的CuSO 4浓度的变化关系，得到了T 1与浓度成反比的规律．

弛豫时间T 1、T 2与化学位移δ、耦合常数J 一起，被称为核磁共振中最重要的四个参数．弛豫时间T 1在一定程度上表征样品分子的动态信息，是用其他手段难以达到的[3]．在核磁共振成像学中，由于人体内不同组织T 1的巨大差别，T 1加权成像也成为科学研究与医学诊断的重要手段[4]．本实验对CuSO 4溶液中氢原子核弛豫时间的研究是较为基础的工作，是对相关专业在核磁共振及其成像方面开展实验教学的一次尝试和探索．

致 谢

作者感谢北京大学物理学院基础物理实验教学中心的支持．感谢吕斯骅教授和俎栋林教授的指导，感谢华东师范大学李鲠颖教授的讨论．

参考文献

[1] 臧充之，彭培芝，张洁天等．核磁共振成像教学实验[J]．物理实验，2004，24(8)：3~7 [2] 裘祖文，裴奉奎．核磁共振波谱[M]．北京：科学出版社，1989．253 ~ 277

[3] 毛希安．现代核磁共振实用技术及应用[M]．北京：科学技术文献出版社，2000．91 ~ 95 [4] 俎栋林．核磁共振成像学[M]．北京：高等教育出版社，2004

[5] E. Fukushima, S. B. W. Roeder．实验脉冲核磁共振[M]．童瑜晔，邵倩芬，费伦 译．上海：复旦大学出版社，1995．102 ~ 104

[6] 王金山．核磁共振波谱仪与实验技术[M]．北京：机械工业出版社，1982．484 ~ 485

Experiment for Researching NMR Relaxation Time of Hydrogen Nuclei in Solutions of Different Concentrations

ZANG Chongzhi, ZHANG Jietian, PENG Peizhi

Department of Physics, Peking University, Beijing 100871

Abstract: The experiment measures the NMR relaxation times T 1 and T 2 of hydrogen nuclei in a solution of copper sulfate in water, makes the conclusion that T 1 and T 2 both decrease with the concentration of the solution increasing. The inverse relationship between T 1 and the concentration of solution is experimentally demonstrated and theoretically explained in the scale of the experiment.

Key Words: nuclear magnetic resonance (NMR), spin-lattice relaxation, spin-spin relaxation, relaxation time, copper sulfate

（此文已投稿，正在审理之中）

范文五：测定生物组织的弛豫时间

物理专辑

广西师范大学学报

JO U RN A L O F GU AN GX I N O RM A L U N IV ERSIT Y 2000年　第2期

测定生物组织的弛豫时间

贺　超　薜晋惠　罗南敏

(川北医学院物理教研室, 四川南充637007)

摘　要:讨论了用核磁共振现象测量生物组织弛豫时间T 1, T 2的物理原理, 并运用它测量人体组织功能, 实现无创伤诊断, 建立了医学图像分析的理论依据. 有助于学生进一步了解核磁共振成像仪器.

关键词:核磁共振; 纵向弛豫时间T 1; 横向弛豫时间T 2; 磁化强度矢量; 人体组织; 脑白质; 脑灰质; 脑脊液; 尾状核

1　概述

人体器官组织中含有大量的水(H 2O) , 可以证明水分子的磁矩, 主要由氢核自旋磁矩决定. 由于氢

核的自旋量子数为1/2,把氢核置于静磁场, 其自旋磁矩有两种可能的取向:一种可能与外磁场方向平行, 用磁量子数m =1/2描述, 这时氢核位于低能级; 另一种可能与外磁场方向相反, 用磁量子数m =-1/2表示, 这时能量较高. 处于两个能级中的核子数相差甚微. 在静磁场B 0中氢核自旋产生的磁场与静磁场发生相互作用. 使得氢核一方面自旋, 同时核磁矩又以外磁场方向为轴旋转, 引起氢核的进动, 进动的快慢由拉莫尔频率描述, k 0=γB 0.

如果对处于静磁场中的氢核, 在垂直于静磁场方向施加一个射频脉冲场B 1, 且频率等于氢核的拉莫尔进动频率. 氢核质子可从外加射频场B 1中吸收能量(共振吸收) , 从低能级跃迁到高能级. 关断射频场后, 处于高能级的质子向低能级跃迁, 同时伴随着高频电磁幅射, 此辐射携有人体组织的生理信息(d , T 1, T 2) , 我们用接收线圈采集, 送到计算机系统处理、重建, 可在荧光屏上观察到组织的解剖图像, 也可对组织的生理功能进行判别.

接收线圈接收到的磁共振信号(FID 信号) 强度随时间按指数规律衰减, FID 信号其强度与质子密度d 有关, 衰减快慢由T 1, T 2决定, 它的频率等于拉莫尔频率.

从宏观角度来看, 生物组织放在磁场中被磁化, 可用磁化强度矢量M 来描述. 无外磁场作用时?M =0, 当加静磁场B 0后, M 顺着B 0方向, B 0的作用确定了进动轴的取向和进动的频率. 随后再加一个以拉莫尔频率变化并与B 0垂直的射频场B 2:B 2对M 产生一个偏转力矩, 偏转角度θ=γf B 1. 当M 偏转90°时, 相应的射频脉冲为检测脉冲. 当M 偏转180°时, 相应的射频脉冲为180°脉冲也称反转脉冲.

关断射频脉冲B 1后, 释放FID 自由感应衰减信号, 同时M 向平衡态M 0恢复, 恢复到平衡态所用的时间为弛豫时间. 一般沿两个方向向平衡态恢复.

第一:受激核以热的形式向周围介质分子耗散而回跃至低能级, 即M 的Z 轴(B 0方向) 分量M Z 恢复到M 0, 故称为纵向弛豫, 相应的时间常数T 1, 称纵向弛豫时间常数, 弛豫过程中M Z 随时间t 的变化关系为:M Z =M 0(1-2e -t /T 1)

%所需时间. T 1的物理意义:M Z 恢复到M 0的63

第二:由于单核间的相互作用, M 在X Y 平面的分量M X Y 沿X 轴衰减到零, 故称为横向弛豫, 相应的时间常数T 2称横向弛豫时间常数, 弛豫过程中, M X Y 随时间t 的变化关系为:M XY =M XY (max ) e -t /T 2

%所需时间. T 2的物理意义:M XY 衰减到M X Y (max ) 的37

2　测量原理

2. 1　将生物组织置于磁场强度1. 5T 的静磁场中.

2. 2　反转恢复法测T 1:对样品先给180°脉冲, 经过时间T R 加一个90°脉冲构成反转脉冲恢复法测定T 1, 如图

1.

　　　因为:M Z =M 0(1-2e 1)

　　　测量:t =t b 　M Z =M Z 1　t =t c 　M Z =M Z 2　　　建立方程:M Z 1=M 0(1-2e -t b /T 1)

-t /T

M Z 2=M 0(1-2e c 1)

c b

　　　联立求解:T 1=

Z 0ln M Z 2-M 0

-t /T

图1

2. 3　自旋回波法测T 2:自旋回波由一个90°脉冲与若干个180°组成. 用90°脉冲加在样品生物组织上使平衡态磁化强度矢量翻转到X Y 平面, 经过时间TE 加180°脉冲使M XY max 反转会聚, 测FID 信号, 如图

2.

　　　因为:M XY =M XY max . e -t /T 2) 　　　测量:(t b , M X Y 1) 　(t c , M X Y 2) 　　　建立方程:M XY 1=M XY max. e -t b /T 2) 　　　

M XY 2=M XY max. e -t c /T 2)

c b

. X Y ln

M X Y 2

　　　联立求解:T 2=

图2

3　实验步骤

采用GE 公司生产1. 5特斯拉ELSeint 磁共振成像仪对人体脑部和老鼠进行研究.

第一确定选择扫描对象; 第二设置扫描参数; 第三记录所得结果, 进行统计平均处理.

4　结果与讨论

4. 1　不同组织与器官的弛豫时间有显著差异

表1　不同脑组织的弛豫时间T 1, T 2

组　织T 1(ms) T 2(ms)

尾状核822±1676±4

灰　质817±7387±2

白　质515±2774±5

脑脊液1900±383250±3

4. 2　同一组织器官的不同病理阶段上弛豫时间显著不同

表2　同一组织器官的不同病理、阶段与弛豫时间

病　灶肝肝炎肝癌肾

T 1(ms) 140—170290300—450300—340

病　灶肾癌

胰腺胰腺炎胰腺癌

T 1(ms) 400—450180—200200—275275—400

备　注实验老鼠不同病理阶段的T 1

　　医学上通过对组织T 1, T 2的测定判断组织的器官功能, 实现无创伤诊断. 这是核磁共振成像用于人体诊断的理论基础.

当病灶组织中含水量多, 如水肿, 该组织在不同病理阶段上T 1会增加, 根据T 1的大小. 对病灶作病理分期, 见表2. 另外组织含水量多, T 1, T 2将增长, 从表1可以看出脑脊液的T 1, T 2较其他组织长许多.

T 1是热弛豫时间, 是样品组织把自己吸收的能量散发到环境中去, 主要靠热交换实现, 这与受激核环境温度有关, 高温下T 1增长, 低温下T 1缩短, 低温下使受激核跃迁概率提高, 能量散发加快, T 1缩短. 临床中, 可根据T 1的高低对动脉、静脉血液区别. 此外, 液体的粘度, 往往表现为分子受阻力的程度, 液体中含蛋白多粘度高时, T 1也将缩短.

样品组织在不同的静磁场中, 测出T 1, T 2不一样, 也是因为磁场强度矢量M 与B 成正比, 当增加B 参予磁共振的质子数数目增多, 处于高能级的核子数数目多, 弛豫过程时间延长, T 1增加.

从表中可看出多数组织的T 2比T 1时间短, 一般地组织的T 2与温度无关, 与外加磁场B 关系不

*大, 但它受外磁场的均匀性影响相当大, 实际测到的是T 2, 它与T 2的关系:*=2+γΔB .

T 2T 2

在顺磁性物质中, T 1, T 2明显缩短. 这为磁共振造影成像提供了理论依据.

参　考　文　献

1　霍纪文, 王秀章. 医学成像技术. 辽宁科技出版社, 19942　栾永万. 磁共振成像技术. 中国医疗器械杂志, 114:(5. 6) 3　栾永万. 核磁共振图像质量. 中国医疗器械杂志, 112:(5. 6) 4　王寄依译. N M R 技术展望. 中国医疗杂志, 1985, (1. 2) 5　甘心照. 近代电子医疗设备技术. 南京大学出版社, 19916　宗贤均. 现代医学成像. 原子能出版社, 1988

(责任编辑　陈丽英)

转载请注明出处范文大全网 » 1自旋—晶格弛豫时间t1