【影像学基本知识】T1, T2 and PD weighted imaging

2024-05-06 15:49:32

与使用radiation成像不同，在对比度成像中，对比度取决于所成像结构的不同衰减，而MR图像中的对比度取决于所成像区域中的磁性和氢核数。通过以不同的权重运行不同的序列，可以选择要成像区域中的不同对比度。主要的三个序列是：

T1加权（显示最大T1对比度）
T2加权（显示最大T2对比度）
质子密度（PD）权重（显示的氢质子密度）

还有其他更复杂的序列（例如，流体衰减反演恢复（FLAIR）和短tau反演恢复（STIR）），我们将在后面介绍。

T1加权成像

概括地说，T1松弛是纵向磁化强度（M z）的恢复。施加90°RF脉冲时的M z越高，横向信号（M xy）越大。TR（重复时间）决定了90°RF脉冲之间的时间长度：

时间常数T1是衡量原子核达到其原始MzM_zMz的 63％所需时间的量度。不同分子中的氢核具有不同的T1。T1短的人比T1长的人恢复MzM_zMz更快。

为了使要成像的样本中组织的T1特性之间的对比度最大化，我们需要将TR设置为使其出现在曲线上差异最大的点上。从上面的曲线可以看出，这是在很短的TR处。

关于T2加权成像的注意事项

为了最大化T2加权成像，我们希望最小化T1对比度的贡献。从上图可以看出，最小的T1对比度是长TR或短TR。TR短时，信号太小而无法使用，因此使用了较长的TR。

T2加权成像

概括地说，T2衰减是施加90°RF脉冲后横向磁化强度（MxyM_{xy}Mxy）的衰减。
90°RF脉冲后的时间越长，MxyM_{xy}Mxy衰减越大，横向信号越小。正如我们在自旋回波序列中所见，TE是“回波时间”。如果我们留一个较长的TE，我们会给MxyM_{xy}Mxy（T2信号）衰减更多的时间，而得到的信号会更小。

时间常数T2是氢核衰减到其激发MxyM_{xy}Mxy的 37％所需的时间。不同分子中的氢核具有不同的T2。T2短的那些要比T2长的那些要花费更短的时间。

为了最大化T2对比度，使用了很长的TE，尽管信号忽略不了太长。

关于T1加权成像的注意事项

为了在T1加权成像中最大化T1信号，我们希望最小化T2信号的贡献。从曲线到左侧，最小对比度出现在一个小的TE或一个非常长的TE处。但是，在TE太长的情况下，信号太小，因此在T1加权成像中使用了较短的TE。

质子密度成像

与T1和T2加权图像不同，质子密度（PD）不会显示氢核的磁性，但是会显示成像区域中的核数。为了获得PD加权图像，我们希望最小化T1和T2对比度的贡献。

长TR可使T1最小化：信号大且T1对比度小
用短TE最小化T2：大信号和小T2对比度

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