DSC08342 (3)

a przez to do skracania czasu relaksacji T», W fazie wodnej o małej lepkości (płyn mózgowo-rdzeniowy, mocz), bezładny ruch cząsteczek może być szybszy od precesji spiuów; fluktuacja pól lokalnych uircdnl się wtedy do zera, a przez to czas Tj będzie dłuższy. W tkankach o małej mobilności molekuł (kości, tkanka mięśniowa, tkanka tłuszczowa) T2 ulega skróceniu.

Qrugi pow^d rozfazowania - niejednorodpp^ć pola Ba w obrębie próbki powoduje, że w miejscu każdego iWrT^ySTępuic tfoćłieTnne pole i jeżeli nawet początkowo momenty magnetyczne jąder wirowały w fazie,\o wkrótce na skutek różnych pęędkuści prcccajj (różne pole) uzyskaj^róIuTcć faz. W wielu przypadkach zastosowane pole jest czynnikiem determinującym czas Tj, a ze wzrostem niejednorodności pola skraca się Tj.Dla obrazowania i diagnostyki medycznej interesujący jest tylko czas TjLgpfąęfiw&M więcmclQdSr.SękQ.tRl&Qwę (SB) eliminacji z pomiarów emu T^, czyli uniezależnienia czasu relaksacji od niejednorodności pola Bp. Na rycinie 5 ukazano sposób postępowania (sekwencje impulsów) w metodzie echa spinowego. Pierwszy impuls RF 90* o częstości rezonansowej powoduje obrót wek -tora magnetyzacji    dó płaszczyzny x> y, który

TtahowTieTaź maksym8l!T^ składową M^ (sumę wekto-'rową wszy sTkfch rzutów    _y)VO~dTego momentu nas

tępuje rozfazowanie sjpmovv__Ł_.dwÓch powodów ” wewnetrznepo Twłaściwego) i niciedporodnośol pola Bq (óBq). W procesie^ rorfazowania składowe jia-ęiynają przyjmowąć różne "kierunju {jx znajdujące się w silniejszym polu wirują szybciej [będą wyprzedzać ix znajdujące się w słabszym polu), M^y maleje i sygnał FID zanik?i przy czym mechanizm AB₀ jest silniejszy uTŚtosunku do właściwej przyczyny rozfazowania. Rozfazowanie wynikające (tylko) z ABq może być usunięte przez zastosowanie po odpowiednim czasie (t) impulsu RF 180*. Nastąpi wtedy obrót wektorów jx wokół (osi x) o 180*, co spowoduje, że jl^ _y zamienią się miejscami (fazami, nie miejscem geometrycznym);

będące z przodu (silniejsze pole - większa prędkość) znajdą się z tylu i na odwrót. Ibraz szybsze będą doganiać wolniejsze i po (znowu) czasie 1 znajdą się w tym samym miejscu (fazie), co oznacza wzrost M_{x y} i powstawanie ponowne FID, tym razem o wzrastającej amplitudzie. Analogia do biegu na dystansie 100 m dobrze obrazuje metodę echa spinowego. Załóżmy, że dysponujemy 20 biegaczami różnej klasy (analogi spinów jT umieszczonych w nieco różnych polach B); najlepszy przebiega 100 m w 10 s, najsłabszy w 201. Niech bieżnia o długości 100 ro będzie w posta

ci kola i startujemy z miejsca jak godz. 12 na tarczy ze gara. Jakie będzie rozmieszczenie sportowców po biegu, czyli po 10 s? Najlepszy osiągnie metę, czyli godz. 12, najsłabszy godz. 6. Wszyscy Inni znajdą się między godz. 6 a 12. Tbraz zamienimy ich miejscami (w analogii do spinów stosujemy impuls obracający o 180*), najlepszego z godz. 12 cofamy na godz. 6, a najsłabszego z godz. 6 przesuwamy na godz. 12 i dajemy sygnał do biegu przez następne 10 s. Jakie teraz będzie rozmieszczenie sportowców po upływie 10 1? Wszyscy sportowcy znajdą się w pozycji godz. 6 (będą zgodni w fazie), choć być może kilku z nich na skutek kontuzji w czasie biegu nie znajdzie się na mecie. W tym mechanizmie nie uczestniczą spiny m (analogia sportowców, którzy wyeliminowali się z biegu), które zostały rozfazowane z powodu właściwej przyczyny (Ti), co wyraża się zmniejszeniem amplitudy FID w stosunku do FID powstałego po pierwszym impulsie RF 90”. W miarę upływu czasu następuje znowu rozfazowanie spinów i zanik sygnału FID. Thkie dwa sygnały FID (złączone plecami) nazywamy sygnałem echa spinowego (SB). Maksymalna amplituda sygnału SB zależy od doboru czasu Tg (czasu echa) od którego (jak zobaczymy) będzie można uzależnić kontrast obrazu od T2, Także czas powtarzania takiej sekwencji impulsów Ta (kroki, potrzebne do uzyskania obrazu) będzie uzależniał obraz od czasów relaksacji. W procesie relaksacji poprzecznej energia pozostaje w układzie spinów jest typu entropowego i zostaje użyta do zmiany organizacji (uporządkowania) fazy precesji spinów. W relaksacji podłużnej, energia z układu spinów jest przekazywana sieci. Relaksacja spin-sieć jest zatem procesem entalpo-wyro.

Czasy relaksacji Tj i T> mają istotne znaczenie w spektroskopii i tomografii NMR. Różne tkanki i stany chorobowe narządów i tkanek różnią się zawartością wody, stopniem jej związania z makromolekularni (ruchliwością) i proporcją wody wolnej i związanej; to powoduje różnice w czasach relaksacji protonów wody zawartych w tkankach i stanowi podstawę ich różnicowania i diagnostyki chorób. Czasy Ti i Ti są na ogól różne, przy czym Tj jest zwykle krótszy niż Tj. Dla protonów cząsteczek wody zawartej w tkankach ich wartości wynoszą: Ti od 200 ms do 2000 ms, T» od 80 ms do 400 ms. Dla protonów czystej wody Tj^T^* 2500 ms.

W następnym odcinku tego opracowania będzie przedstawiona koncepcja spektroskopii NMR (przeszłość i teraźniejszość), a w trzeciej części skanowanie i rekonstrukcja obruzów MR.

56 Kardiologia po Dyplomie • ’on> 2 Nr $ . Cirud(t*ń 200J