纵向弛豫T和横向弛豫T

纵向弛豫T1和横向弛豫T2

摘要: 在磁共振成像中。存在着两种组织磁性，即纵向磁性Mz，它与Bo平行，涉及T1；横向磁性Mxy，它与Bo垂直，涉及T2。这两种磁性涉及到两种不同的机制：Mz：质子从E1能级跃迁到E2能级，和从E2能级回到E1能级的状态。Mxy：自...

在磁共振成像中。存在着两种组织磁性，即纵向磁性Mz，它与Bo平行，涉及

T1；横向磁性Mxy，它与Bo垂直，涉及T2。这两种磁性涉及到两种不同的机制：

Mz：质子从E1能级跃迁到E2能级，和从E2能级回到E1能级的状态。

Mxy：自旋相位的重聚和相散。示意图如下：

纵向弛豫T1

人体进入主磁场B0中后将形成一个与主磁场B0方向一致的净磁矩Mz，给予RF

脉冲激励，为了使得两个能级上的自旋等量化，造成B0偏离纵轴的改变，纵向

磁矩Mz减小，横向磁矩Mxy的出现。当RF终止后，Mz又将逐渐向纵向恢复大

最大。从微观角度来讲，在这个过程中能量被吸收，一半数量的额外自旋吸收能

量从E1跃迁到E2，但处于此状态系统不稳定，当激励结束后，系统又将回到稳

定状态，从E2到E1，纵向磁矩的缓慢恢复过程就是纵向弛豫。如下图所示：

由于质子从高能级E2到低能级E1，通过与周围分子晶格的相互作用，热交换和

释放能量，所以纵向弛豫也叫自旋—晶格弛豫。纵向弛豫的回复过程是一个从零

恢复到最大的一个一个递增的指数函数，如下图所示：

T1值对应于恢复完成63%的时间。纵向磁矩在2T1恢复了87%，在3T1恢复95%。

我们人为的把纵向磁矩恢复到原来的（最大值）63%时，所需的时间为一个单位T1时间，即T1值，单位为s或ms。T1是反映组织纵向磁矩恢复快慢的一个的物理指标，人体内各种组织都具有不同的T1值，一般在500~1000ms。液体的T1值要比固态物质的T1更长一些。

横向弛豫T2

RF脉冲激励后，造成B0偏离纵轴的改变，纵向磁矩Mz减小，横向磁矩Mxy的出现。当RF终止后，Mxy逐渐减小，逐渐恢复到RF作用前的零状态，这个过程叫横向弛豫。所需的时间为横向弛豫时间。横向弛豫和纵向弛豫是同时发生的。从微观角度来讲，RF通过质子的相重聚，造成了组织的横向分量磁矩Mxy的出现，当RF终止后，系统将发生相反的现象（质子的快速相散），横向磁矩快速的减少以致最后相互抵消。如图所示：

该现象是质子自旋相互间的作用，所以又称为自旋—自旋弛豫，横向弛豫不涉及能量的交换。横向磁矩的消失过程是一个快速下降的指数函数，如下图所示：T2值对应于消失量达到63%所需的时间，横向磁矩在2T2减少了87%，在3T2减少了95%。

人为的将横向磁矩消失量达到63%所需的时间，即是减少至最大时37%时所需的时间称为一个单位T2时间，即T2值单位为s或ms。

生物组织的T2值一般为T1值的10%，即50~100ms。相对于固态物质和大分子

构成的组织来说，液体的T2值较长些。