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.

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 .

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.

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.

 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

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.