وبلاگ

زمان‌های آسایش T1 و T2

زمان‌های آسایش T1 و T2
فیزیک MRI فیزیک تجهیزات تصویربرداری

زمان‌های آسایش T1 و T2

فرآیند آسایش T1

Longitudinal relaxation time or spin- lattice relaxation time

 

ما با پالس RF به پروتون ها انرژی دادیم و آنها را بسته به 90 درجه بودن یا180  درجه بودن پالس و متناسب با flip angle منحرف کردیم، حال با قطع پالس RF ، بردار مغناطیسی با از دست دادن انرژی precess کرده و به حالت اول باز می گردد.

قبل از ارسال پالس 90 درجه مقدار بردار مغناطیسی در محور Z حداکثر بوده اما مقدار این بردار بعد از ارسال پالس در محور Z صفر است و در صفحه X-Y به مقدار حداکثر می‌رسد.

ما در فرایند آسایش T1 را بررسی می کنیم که در هر لحظه بعد از قطع پالس RF چه مقدار از بردار مغناطیسی بازيافت  شده و در راستای محور Z  قرار گرفته است.

 

T1زمان آسایش(زمان‌های آسایش T1 و T2)

formul-t1

 

تعريف T1 : مدت زمانی است که طول می کشد تا بردار مغناطیسی به63 درصد  مقدار اولیه خود برسد. یا 63% اتم ها به وضیعت تعادلي اولیه برگردند .

(زمان‌های آسایش T1 و T2)T1-formuls

(زمان‌های آسایش T1 و T2)t1-recovery

 

زمان آسایش T1 یک خصوصیت بافتی است و به شدت میدان مغناطیسی بستگی دارد (B0) و مستقل از flip angle است یعنی با پالس 180 درجه بردار مغناطیسی سریع تر ریکاور می شود و  T1 خود را حفظ ميکند (یعنی چه با پالس 90 درجه و چه 180 درجه T1 بافت ثابت مي‌باشد).

 

وقتي Flip angle‌ زیاد می شود سرعت relaxation زیاد می شود تا در همان زمان به 63 درصد مقدار اولیه برسد. چون T1 به عوامل مختلفی وابسته است ، پس شیب نمودار در نقاط مختلف متفاوت است.

زمان آسایش T1 به شدت میدان مغناطیسی مگنت دستگاه وابسته است . هرچقدر B0 بيشتر باشد زمان T1 نيز بيشتر مي‌باشد.

 

در طی فرآیند آسایش T1 انرژی از اسپين به شبكه  Spin-Latic منتقل مي‌شود.

 زمان آسایش T2

Spin-Spin Relaxation or Transverse Relaxation

 

بعد از اينكه پالس RF را اعمال کرديم، بردار مغناطیسی وارد صفحه ی عرضی شده و در آنجا   precess  می کند، پس از قطع پالس RF بردارمغناطیسی در صفحه ی عرضی شروع به دفازه شدن می کند و مقدار بردار برآیند کم می شود.

 

نکته مهم: پالس RF علاوه بر انتقال 90 درجه ای بردار مغناطیسی به صفحه عرضی ، باعث هم فاز شدن بردار مغناطیسی هسته تک تک اتم های هیدروژن نیز می شود.پس از قطع پالس بردار مغناطیسی پروتون ها شروع به دفازه شدن می کنند.

 

 

فاز:  زاویه یا موقعیت یک متحرک نسبت به یک مبدا را معیین می کند.

 

زمان‌های آسایش T1 و T2

 

 

زمان آسایش T2 ثابت زمانی دفازه شدن بردار مغناطیسی در صفحه عرضی است.

زمان آسایش T2 مدت زمانی است که طول می کشد بردار مغناطیسی در صفحه عرضی به 37 % مقدار اولیه خود برسد.

T2-curve

 T1 & T2 Relaxation time پس از قطع پالس RF همزمان با هم و به صورت مستقل از هم اتفاق می‌افتد.

همزمان با قطع پالس RF بردار مغناطیسی عرضی در حال دفازه شدن و کاهش است و بردار مغناطیسی طولی در حال ریکاور شدن و افزایش است.

از نظر شیب : T2 > T1
و مقدار عددی T1 > T2

T2

 

در انیمیشن زیر بازیافت T1 و آسایش T2 را مشاهده می‌کنید. اگرچه هر دوی T1 و T2 به طور مستقل اتفاق می‌افتند، اما اکثریت و عمده‌ی زمان‌های آسایش T2 بافت ها خیلی سریع‌تر از زمان‌های بازیافت T1 اتفاق می‌افتد.

آسایش T2 اغلب در بازه‌های زمانی 50 تا 200 میلی‌ثانیه بعد از قطع پالس RF اتفاق می‌افتد. درحالی‌که بازیافت T1 اغلب در بازه‌ی زمانی 200 تا 2000 میلی‌ثانیه رخ می‌دهد. و به همین علت هست که TE مناسب برای وزن T2 بین 70 تا 120 میلی‌ثانیه هست. با انتخاب TE در این بازه، دیتا در زمانی جمع‌آوری می‌شود که فرآیند T2 غالب می‌باشد. همچنین با انتخاب TR در بازه زمانی 300 تا 700 میلی‌ثانیه کنتراست غالب زمانی تشکیل می‌شود که T1 غالب هست.

 

نمایشگر ویدیو

00:00

00:21

 

 

 

دو عامل باعث دفازه شدن بردار مغناطیسی در صفحه عرضی می‌شود:

Spin-spin interaction (1 که عامل اصلی تر و مهم تر می‌باشد.

2) غیر یکنواختی های موضعی شدت میدان مغناطیسی مگنت دستگاه

 

تاثیر متفابل spin ها بر یکدیگر : Spin-spin interaction

 

فرض می کنیم یک حجمی از یک مگنت هموژن داریم که میدان مغناطیسی در تمام نقاط B0 است. در این صورت تمام پروتون ها میدان مغناطیسی B0 را دریافت کرده و فرکانس لارمور همگی برابر خواهد بود. (B1=B0+ΔB)
همان طوری که در شکل مشاهده می‌کنید خود پروتون باعث شده که شدت میدان در نقطه B1 به اندازه شدت میدان کم پروتون یعنی ΔB بیشتر شود و فرکانس لارمور افزایش یابد.یعنی پروتون در نقطه B1 با فرکانس لارمور γ.B1 می‌چرخد. بر عکس مورد قبل هم ممکن هست یعنی : (B2=B0-ΔB)
خود بیمار یکی از مهم ترین عوامل بهم ریختگی (نویز) میدان مغناطیسی داخل مگنت  است.

spin-spin-interaction

غیر یکنواختی های میدان مگنت

 

در مناطقی که شدت میدان کمتر است ،فرکانس لارمور هم کمتر است و برعکس. پس طبق این دلیل غیر یکنواختی های میدان مگنت باعث تفاوت در فرکانس لارمور پروتون ها می شود و به دنبال آن پروتون های هم فاز، دفازه می شوند و دیگر هم فاز نیستند.

 

با تشکر از آقای محمد امین مرشدی که در تهیه مطالب کمک کرده‌اند.

 

دیدگاه خود را اینجا قرار دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

زمینه‌های نمایش داده شده را انتخاب نمایید. بقیه مخفی خواهند شد. برای تنظیم مجدد ترتیب، بکشید و رها کنید.
  • تصویر
  • شناسۀ محصول
  • امتیاز
  • قيمت
  • موجودی
  • دسترسی
  • افزودن به سبد خرید
  • توضیح
  • محتوا
  • وزن
  • اندازه
  • اطلاعات اضافی
  • نویسنده
  • قسمت
  • زبان
برای مخفی‌کردن نوار مقایسه، بیرون را کلیک نمایید
مقایسه