[MRI](영/한) T2 decay, T2* relaxation, Gradient dephase / T2 붕괴, T2* 이완, 경사자장 탈위상화

(영어/영문/English)

 

1. T2 Decay (T2 relaxation, Transverse relaxation, Spin-Spin relaxation)

MR signal decreases due to interaction between spins

 

The RF pulse causes the magnetization (or spin) arranged in the vertical axis (Z) alongside the external magnetic field to lie in the horizontal (X-Y) plane.

At this time, the phase of the spins is in-phase. Over time, in-phase spins are dispersed in the transverse plane by the interaction of spin and spin. This dephase due to T2 relaxation cannot be rephased in any way.

 

 

2. T2 * relaxation

Dephase due to the inhomofeneity of the magnetic field and dephase due to chemical shift are combined with T2 relaxation, resulting in dephases much faster than T2 relaxation.
During T2 * relaxation, dephase due to magnetic field inhomogeneity and dephase due to chemical shift can be rephased by 180º RF pulse.
Therefore, the Spin Echo method has a larger signal than the Gradient Echo method.

 

1) Dephase due to magnetic field inhomogeneity
Although all parts of the imaging area are very small differences, they experience slightly different magnetic field strengths. In this case, the Lamor equation has a slightly different precession frequency depending on the position, which results in dephase.

 

2) Dephase due to chemical shift
In the case of the hydrogen atom used in the MR image, the hydrogen atom attached to the water and the hydrogen atom attached fat have different chemical external environments, and thus show a small difference in the precession frequency even under the same magnetic field, which results in dephase.

 

T1> T2> T2 *

 

 

3. Gradient dephase 

When an gradient magnetic field is applied, a magnetic field of a different intensity is experiensced according to the position, thereby causing a difference in precession frequency.

 

Gradient means that the strength of the magnetic field changes linearly with the position. Usually, it is called the gradient magnetic field, the slope of the magnetic field change becomes the intensity of the gradient magnetic field.
In the dephase due to gradient, the larger the slope of the gradient magnetic field, the greater the degree of dephase. In addition, the dephase generated by applying a gradient magnetic field can be rephased (refocused) if a gradient magnetic field having the same size and opposite polarity is applied.

 

T2 decay vs T2* relaxation 

by radiographer nara

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(국어/국문/Korean)

 

1. T2 붕괴 (T2 이완, 횡축이완, 스핀-스핀 이완)

스핀들간의 상호작용에 의하여 MR 신호가 감소하는 현상

 

RF 펄스는 외부자장과 나란히 종축(Z)으로 배열되어 있는 자화(또는 스핀)를 횡축(X-Y)평면으로 눕게한다.

이때 스핀들의 위상을 살펴보면 동위상이다. 시간이 지남에 따라 동위상의 스핀들은 스핀과 스핀의 상호작용에 의해 횡축평면에서 흩어지게 되는데 이를 탈위상이라 하고 탈위상이 많이 되면 될수록 MR 신호도 점점 작아져 나중에는 사라져 버린다. 이러한 T2 이완에 의한 탈위상은 어떠한 방법으로도 재위상할 수 없다.

 

 

2. T2* 이완

자장의 불균일성에 의한 탈위상과 화학적 천이에 의한 탈위상이 T2 이완과 합해져서 T2이완보다 훨씬 빠르게 탈 위상 되는 현상

T2*이완 중 자장 불균일성에 의한 탈위상과 화학적 천이에 의한 탈위상은 180ºRF 펄스에 의해 재위상화할 수 있다.

그러므로 Spin Echo 방식이 Gradient Echo 방식보다 신호가 크다.

 

1)자장 불균일성에 의한 탈위상

영상화영역안의 모든 부분이 아주 작은 차이이기는 하지만 조금씩 다른 자장강도를 경험하게 된다. 이렇게 되면 라모어 방정식에 의해 위치에 따라 조금씩 다른 세차주파수를 가지게 되는데 이것은 탈위상을 초래하게 된다. 

 

2) 화학적 천이에 의한 탈위상

MR영상에서 이용되는 수소원자의 경우, 물에 붙어 있는 수소원자와 지방에 붙어 있는 수소원자는 화학적인 외부환경이 다르기 때문에 동일한 자장 하에서도 미세한 세차주파수의 차이를 나타내고 이것은 탈위상을 초래하게 된다.

 

T1>T2>T2*

 

 

3. 경사자장 탈위상

경사자장이 인가되면 위치에 따라 다른 세기의 자장을 느끼게 되기 때문에 세차주파수 차이를 초래한다.

 

Gradient라 함은 자장의 세기가 위치에 따라 선형적으로 변하는 것을 의미하는데 보통은 경사자장 또는 경사자계라 하고 자장변화의 기울기가 경사자장의 세기가 된다.

gradient에 의한 탈위상은 경사자계의 기울기가 크면 클수록 탈위상의 정도가 커지게 된다. 또한 경사자장을 인가하여 발생된 탈위상은 크기가 같고 극성이 반대인 경사자장을 인가하면 재위상할 수 있다.

 

 - 방사선사나라