Elektrod-serv.ru

Передача данных по радиоканалу

Физические основы магнитно-резонансной томографии

Для скорости релаксации поперечной намагниченности особое значение имеют фазы спинов отдельных ядер. Во время действия РЧ импульса спины всех ядер прецессируют синхронно и синфазно. После окончания импульса начинается убывание поперечной намагниченности, называемое спадом свободной индукции (ССИ). При этом из-за влияния соседних атомов и молекул и неоднородности постоянного магнитного поля В0 происходит расфазировка спинов, что особенно заметно в сложных соединениях, образующих жиры и мышечные ткани. По этой причине, даже при одинаковом изменении поперечных проекций магнитных моментов отдельных ядер, макроскопическая поперечная намагниченность убывает значительно быстрее, чем растет продольная. Это поясняет рис.3, где показаны взаимные положения трех элементарных магнитных моментов m0 через некоторые равные интервалы времени. В четвертом случае элементарные моменты расположены под углами 120о, поэтому суммарная поперечная намагниченность равна нулю.

Рисунок 3. Поперечная и продольная релаксации.

Продольная и поперечная намагниченности Mz и Mxy изменяются приблизительно по экспоненциальному закону но с разными постоянными времени Т1 и Т2: Т1 > T2. На рис.3 показан случай, когда угол отклонения вектора начальной намагниченности М0 от оси z после воздействия РЧ импульса составил 90о.

В табл. 1 приведены времена Т1 и Т2 для некоторых типов тканей головного и спинного мозга; r - процентное содержание воды в соответствующих тканях. Как видно из таблицы, различные ткани мозга заметно отличаются своими постоянными Т1 и Т2. Эти постоянные имеют большие абсолютные значения в ликворах и крови. В белом и сером веществе мозга они сильно отличаются (Т1>> T2). Величина Т1 с ростом магнитной индукции В0 увеличивается.

Начальная намагниченность М0 и постоянные релаксаций Т1 и Т2 являются важнейшими информационными параметрами, от которых зависит изображение - МР-томограмма. Величина М0 характеризует среднюю по ансамблю плотность ядер, участвующих в ЯМР, а Т1 и Т2 являются локальными характеристиками, определяемыми составом веществ отдельных участков. В конечном итоге от величин М0, Т1 и Т2 зависит напряжение или фаза электрического сигнала, наводимого в антенне, по которым и производится реконструкция изображения сечения.

Таблица 1. Постоянные релаксаций Т1 и Т2.

Ткань мозга

Индукция магнитного поля В0, Тл

Т1, мс

Т2, мс

r, %

Серое

вещество

Белое

вещество

Ликвор

Жир

Кровь

0,5

1,0

1,0

1,5

1,0

1,5

0,5

1,0

1,5

650

800

680

783

2200

2500

210

240

2100

100

100

92

92

900

1400

84

84

1250

87

77

99

80

80

Перейти на страницу: 1 2 

Советуем почитать:

Разработка микропроцессорной системы Автомобильные часы-термометр-вольтметр на базе микроконтроллера Современную микроэлектронику трудно представить без такой важной составляющей, как микроконтроллеры. Микроконтроллеры незаметно завоевали весь мир. Микроконтроллерные технологии очень эф ...

Измерение плотности потока энергии СВЧ излучения Целью работы является: ознакомление с методами и средствами измерения плотности потока энергии СВЧ излучения, установление соответствия исследуемой микроволновой печи всем требованиям пр ...

Проектирование управляемого привода в электромеханических системах Управляемый электропривод получил широкое применение во всех сферах жизни и деятельности общества от промышленного производства до бытовой техники. Широта применения определяет исключит ...