DSC08340 (2)

ab    c

Rydna 5. Sekwencja impulsu wzbudzenia RF 90*t-180* oraz powstające po czasie 2t echo spinowe.

Rycina 3. Ułożenie w polu magnetycznym Bg spinów stanowią* cych przewagę w stanie równowagi (a) oraz po zadziałaniu im-pulsu RF 90* (b. c) z uwzględnieniem kwantowania kierunków spinu, w stanie przejiiowym (c) wszystkie spiny wiruję w tym samym kierunku.

Rycina 4. Wzrost składowej namganesowania M_z oraz zanik składowej ltf_xy w czasie liczonym od momentu wyłączenia impulsu RF 90*.

*V    M_x#y.

Takiemu cosinusoidalnic zmieniającemu się polu wzdłuż osi x można przypisać dwa polajq_amplitudach Bp wirujące w przeciwnych kierunkach, z częstością tu (B_x=2Bjcos(tut)=Bjcos(<ut) + B,cos(-cot)). Wirujące w rezonansie z częstością tu₀ pole Bp w kleriiriku zgodnym z kierunkiem precesji spinów fi, spowoduje zmiany w ich rozmieszczeniu. Dla obserwatora związanego z wirującym wektorem Bp wektory fi pozostają w spoczynku (fi i Bj wirują z tą samą częstością, w tym samym kierunku); oznacza to, że w układzie obserwatora pole Bq jest zredukowane do zera, a jedynym polem jest Bp Wystąpi zatem precesja wszystkich spinów fi wokół §p co makroskopowo oznacza rrtcesję wektora magnetyzacji M wokół Bj (wokół osi a; i prędkością kątową uij=yBp Po upływie ćzaaUrdziałania pola Bp oznaczonego t, kąt obrotu wektora M wyniesie <J»=W|t syBji. jeżeli kat wyniesie 9Q⁹, to powiemy, że zastosowaliśmy impuls RF 90° lub RF nJ2. '^r'edy uproszczony obraz sytuacji (tylko dla fi stanowiących przewagę ustawień w stanie równowagi) przedstawia rycina 3. Wektor M znajdzie się wtedy dokładnie w płaszczyźnie x, y i będzie stanowił maksymalną skla-Uuwą (AljjywM/j). W obrazie mikroskopowym,

•* wyniku oddziaływania pola ftj J wytworzonego impul-m RF 90⁶) ze spinami fi nastąpiło wyrównanie obsady stanów (równa liczba fi ustawionych równolegle i anty-równolegle z polem Bg, składowa 1VLj«(0) oraz synchronizacja precesji fi, czyli ich zagęszczenie na wycinkach powierzchni obu stożków; rzuty fi na płaszczyznę x, y (£» _v)^w sumie wektorowej tworzą składową namagne-sowania _y (M_X(y=M₀). Składowa M^y wiruje w płaszczyźnie x, y z częstością rezonansową tog, gdyż wszystkie wektory fi wirują w tym samym kierunku.

Relaksacja

Powstaje teraz pytanie - jak szybko układ spinów jądro-wych ze stanu zaburzonej obsady poziomów cnergctycz-nych (ryc. 3c), spowodowanej absorpcją energii fal RF w rezonansie, powróci do stanu równowagi, tzn. po ja-kim czasie uzyska znowu wyjściowy roźTcTacTwg wzoru Boltzmanna (ryc. 3a), po usunięciu pola oj' w momencie zakończenia impulsu RF 90° (ryc. 4). Zjawisko to nazywamy relaksacja; jest to bezpromieniste przekazanie nadmiaru energii z układu spinów do otoczenia.

Okazuje się, że istnieje kilka pizyczyn powodujących, że proces ten nie jest natychmiastowy. Przyczyny te można podzielić"na dwie grupy^Jedna grupa zjawisk decyduje o powrocie składowej Mj od aktualnej wartości M_z (Mj»0) do jej wartości stanu wyjściowego, tzn. do wartości Mg, i wynika to z tzw. oddziaływania spin-sieć, druga grupT powoduje powroT składowej A^^ocfwaTtości makśymalńej "M^ _y do zera, a wynika to z tzw. oddziaływaniaisjpjms^in. Powrót składowej M_ do stanu wyjściowego opisujemy parametrem Tj, nazywanym czasem relaksacji podłużnej, natomiast powrót składowej fm _y do zera opisujemy parametrem T₂, nazywanym czasem relaksacji poprzecznej. Zmiany w czasie obu wartości składowych opisują funkcje wykładnicze, a Ti i T₂ stanowią czasy, po których warwie i składowych osiągają zmianę^ 3% ich wartości maksymalnej (ryc. 4). Wirująca, o malejącej w czasie amplitudzie składowa poprzeczna zairidukuje w urr> jesżczóhe? na iÓsiyicewc^r^^^TTn^ięcte zwane sygnałem swobodnej precesji (FID) -- w ten sposób wy* krywamy rezonans, w czasie, kiedy zachodzą procesy relaksacji, wektor magnetyzacji M-Mj+Mjy powraca do stanu równowagi.

94 Kardiologia po Dyplomie * Tom 2 M/ 6 • Orudręó 2003

Tę

B

iWI

5fiN*bPi'N