mrscanning.com

Forlaget Utopia

Relaxation

Indledning

Når en population af protoner udsættes for en RF-puls med samme frekvens som precessionsfrekvensen, siges systemet at være blevet exciteret (excitation). Når protonerne eksponeres med RF vil der ske to ting…

1. Flere protoner bringes fra et lavere til et højere energiniveau

I takt med at protonerne tilføres energi, vil det magnetiske moment i det longitudinale plan (Mz) gradvist blive reduceret i styrke. Når et givent vævsafsnit er blevet tilført energi nok til, at populationen af spin-up-protoner, er blevet lige så stor som populationen af spin-down-protoner, vil antallet af excess-protoner være lig nul. Dette er ensbetydende med, at Mz nu vil antage værdien nul. Hvis systemet af protoner fortsat tilføres energi, således at antallet af spin-down-protoner kommer i overtal, vil den longitudinelle magnetisering (Mz) komme til at ligge modsat rettet B₀

2. Protonernes bringes i fase Samtidig med at Mz reduceres i styrke under excitationen (resultatet af resonans), vil NMV’s transverselle komposant (Mxy) tage til i styrke. Når protonerne exciteres (udsættes for RF), vil disse indtage en identisk position i precessionsbanen - protonerne siges nu at være blevet bragt i fase. I takt med at protonerne går fra tilstanden ’ude af fase’ til tilstanden ’i fase’ vil NMV’s transverselle komposant (Mxy) gradvist vokse.

Relaxation

Når excitationspulsen slukkes, vil protonerne alene være under påvirkning af B₀, hvilket medfører, at protonerne nu søger mod den tilstand de var i før exitationen (aquilibrium). Denne proces benævnes relaxation. Relaxationen inkluderer to del-processer som ’opstartes’ samtidigt, men i øvrigt udvikles helt uafhængigt af hinanden. De to processer benævnes…

T1-relaxation

T2-relaxation

T2-relaxation

Når excitationspulsen slukkes, vil protonerne ikke længere kunne opretholde en tilstand af fase. De enkelte protonernes omløbshastighed vil variere en smugle, med tiltagende defasning til følge. Efter en tid vil total defasning være en realitet. I takt med at defasningen tager til, vil den elektriske induktion i modtage-spolen aftage i styrke og MR-signalet vil hurtigt ’flade’ ud. Når defasningsprocesssen er tilendebragt, vil den transverselle magnetisering have opnået sit oprindelige niveau fra før excitationen (Mxy =0). Denne proces benævnes T2-relaxation.

Det inducerede signal, som efter endt exitation aftager over tid, benævnes FID (Free Induction Decay). FID indeholder de informationer, som senere skal bruges under billede-rekonstruktionen.

T1-relaxation

Samtidig med, at før omtalte defasningsproces er under udvikling (den transverselle magnetisering under afvikling), vil protonerne, simultant med denne proces, afgive den under exitationen tilførte energi til omgivelserne (antallet af spin-up-protoner øges). I takt med at der afsættes energi til omgivelserne, vil det oprindelige fordelingsforhold mellem antallet af spin-up-protoner og spin-down-protoner blive genetableret og den longitudinale magnetisering vil således vender tilbage til sit oprindelige niveau fra før excitationen (Mz = 100%). Denne proces benævnes T1-relaxation.

T1 vs. T2

T2-relaxationen foregår almindeligvis væsentligt hurtigere end T1-relaxationen, og vil ofte være fuldt udviklet inden T1-relaxationen for alvor tager til i styrke.