弛豫时间与磁共振信号强度

1.弛豫时间

弛豫是物理学名词，指在某一个渐变的物理过程中，原子核从某一个高能状态逐渐恢复到平衡态的过程。磁共振现象中，当射频脉冲停止后，激发到高能态的原子核质子将恢复到原来的平衡状态，高能质子以电磁波形式释放其吸收的能量，从激化状态回复到平衡排列状态的过程即为弛豫过程。该过程遵循指数变化规律，所需时间常数称为弛豫时间（relaxation time），弛豫时间包括T1弛豫时间和T2弛豫时间。

T1与T2弛豫时间实际上都不是弛豫结束所需时间。①人体在MRI设备磁体内可产生一个沿外磁场纵轴（Z轴）方向的总磁矢量，形成纵向磁化。发射射频脉冲后，纵向磁化消失为零，停止射频脉冲，纵向磁化矢量逐渐恢复至平衡态磁化矢量的63%所需时间常数称为纵向弛豫时间（即T1弛豫时间，又称自旋-点阵弛豫时间）。②发射的射频脉冲被振动的质子吸收，引起同步同速运动而处于同相位，不同频率质子在同一时间被强制指向同一方向，形成XY平面上新的磁化，即横向磁化。停止射频脉冲，振动的质子恢复到原来各自相位，横向磁化逐渐衰减至原磁化矢量的37%所需时间常数，称为横向弛豫时间（即T2弛豫时间，又称自旋-自旋弛豫时间）。(https://www.daowen.com)

2.磁共振信号强度与弛豫时间密切相关

人体每种组织均有其固定的质子密度和T1值、T2值。MRI成像基础是基于不同组织之间质子含量和T1、T2弛豫时间的差别，弛豫的快慢决定了磁共振信号的强弱。磁共振信号强度以I值表示，T1越短、T2越长，I值越大，MRI图像上呈白色高信号（即，短T1、长T2信号）；T1越长、T2越短，I值越小，MRI图像上呈灰黑色低信号（即，长T1、短T2信号）。