弛缓 (核磁共振)

✍ dations ◷ 2025-11-27 22:32:10 #磁共振,磁振造影,原子核物理学,量子力学

弛缓或译作弛豫,在核磁共振(NMR)现象学上,针对磁化强度的演化分成两个面向:

另外因为主磁场的局部不均匀,导致体积元素(voxel)内失相(dephase),使得x-y平面上实际的讯号衰减速度远快于T2时间衰减。

如此对应的横向弛缓时间常数为T2*,其值远小于T2,两者关系为:

其中γ为旋磁比;ΔB0表示局部磁场不均匀的强度差值。

以下为常见健康人体组织的两个弛缓时间常数大概数值,仅供参考。 

1948年由三位学者尼可拉斯·布伦柏根(Nicolaas Bloembergen)、爱德华·珀塞尔(Edward Purcell)、庞德(R. V. Pound)提出Bloembergen-Purcell-Pound理论(简称BPP理论),对纯物质的弛缓常数T1、T2数值随物质状态变动,从固相到液相都能成功解释。这项理论采取了分子滚动(tumbling)对于电磁场局域扰动的影响。

从这理论所得到的T1、T2结果为:

                                           1                          T                              1                                                    =        K                      {\displaystyle {\frac {1}{T_{1}}}=K}                                             1                          T                              2                                                    =                              K            2                                        {\displaystyle {\frac {1}{T_{2}}}={\frac {K}{2}}}  

其中 ω 0 {\displaystyle \omega _{0}} 是拉莫频率,对应于主磁场强度 B 0 {\displaystyle B_{0}} τ c {\displaystyle \tau _{c}} 即为分子滚动相关的“关联时间”。 K = 3 μ 2 160 π 2 2 γ 4 r 6 {\displaystyle K={\frac {3\mu ^{2}}{160\pi ^{2}}}{\frac {\hbar ^{2}\gamma ^{4}}{r^{6}}}} 为常数——μ是自旋1/2原子核的磁矩强度,π是圆周率, = h 2 π {\displaystyle \hbar ={\frac {h}{2\pi }}} 为约化普朗克常数,γ是旋磁比,r是两个带有磁矩的原子核的间距。

以不含氧17的液态纯水中水分子为例,K的值为1.02×1010 秒-2,关联时间 τ c {\displaystyle \tau _{c}} 的尺度大概是1 皮秒= 10 12 {\displaystyle 10^{-12}} 秒,设以5×10-12 秒来计算;而氢核(质子)在1.5特斯拉的主磁场底下的拉莫频率约为64 兆赫,故可以估算:

和实验所得的3.6秒相当接近。此外可以看到在此极限之下,T1会和T2相等。

相关

  • 血管紧张素I1N9U, 1N9V, 2JP8, 2WXW, 2X0B· hormone activity · hormone activity · protein binding · growth factor activity · acetyltransferase activator activity ·
  • 酿造醋酿造醋是以谷类等天然原料为主,再加上食盐、谷皮等发酵而成的食醋。醋一般按造制作方式可分成三种,包括酿造醋、合成醋、加工醋,其中以酿造醋品质最好,多用于直接烹饪或凉拌之用
  • 圣马丁圣马丁(法语:Saint-Martin),通称法属圣马丁,正式名称为圣马丁集体(Collectivité de Saint-Martin),是一个法国海外集体。法国政府于2007年2月22日宣布该地自法属瓜德罗普分离,成为直
  • 自由引导人民《自由领导人民》(法语:La Liberté guidant le peuple)是法国浪漫主义画家欧仁·德拉克洛瓦(Eugène Delacroix)为纪念1830年法国七月革命的作品。此画最早在1831年的巴黎沙龙(Sa
  • 高美大桥高美大桥是台湾南部一座桥梁,横跨荖浓溪,连接高雄、屏东两市县的大桥。桥名取自当地地名高树与美浓之开头“高”、“美”两字。高美大桥经历过多次风灾而封闭,但均未造成永久性
  • 新屋区坐标:24°58′17.78″N 121°6′17.61″E / 24.9716056°N 121.1048917°E / 24.9716056; 121.1048917新屋区(台湾客家语海陆腔:sinˋ vug kiˋ)是中华民国桃园市的市辖区,位于桃
  • 绥芬河市绥芬河市在中华人民共和国黑龙江省东部,是牡丹江市下辖的一个县级市。2011年黑龙江省确定五个省直管县,该县级市为首批试点的两个县之一,行政级别副地厅级,副处级以上干部和财政
  • 乔治·杜威美国南北战争美西战争乔治·杜威(George Dewey,1837年12月26日-1917年1月16日),美国海军特级上将。杜威参与的最著名的战役是美西战争中的马尼拉湾战役(英语:Battle of Manila Bay)
  • 省总理大臣在加拿大,省长又称省总理和地区长官(英语:Premier,与联邦总理有共用称呼法语:Premier ministre),是加拿大各个省和地区政府职位最高的官员。现在加拿大有10位省长和3位地区长官。省
  • 307<< 300301302303304305306307308309>> << 300310320330340350360370380390>><< 0100200300400500600700800900>>307(三百零七)是、自然数、整数、介于306和308的数。小行星307