T2* -gewichtete Bildgebung

Die T2 * -gewichtete Bildgebung basiert auf der Grundphysik der Magnetresonanztomographie, bei der eine Spin–Spin-Relaxation vorliegt, dh die Querkomponente des Magnetisierungsvektors fällt exponentiell in Richtung ihres Gleichgewichtswerts ab. Es ist gekennzeichnet durch die Spin–Spin-Relaxationszeit, bekannt als T2. In einem idealisierten System entspannen sich alle Kerne in einer bestimmten chemischen Umgebung in einem Magnetfeld mit der gleichen Frequenz. In realen Systemen gibt es jedoch geringfügige Unterschiede in der chemischen Umgebung, die zu einer Verteilung der Resonanzfrequenzen um das Ideal führen können. Im Laufe der Zeit kann diese Verteilung zu einer Streuung der engen Verteilung der magnetischen Spinvektoren und zu einem Signalverlust (freier Induktionszerfall) führen. Tatsächlich dominiert bei den meisten Magnetresonanzexperimenten diese „Entspannung“. Dies führt zu einer Dephasierung.

Dekohärenz aufgrund von Magnetfeldinhomogenität ist jedoch kein echter „Relaxations“ -Prozess; es ist nicht zufällig, sondern abhängig von der Position des Moleküls im Magneten. Bei Molekülen, die sich nicht bewegen, ist die Abweichung von der idealen Relaxation im Laufe der Zeit konsistent, und das Signal kann durch Durchführen eines Spinechoexperiments wiederhergestellt werden.

Die entsprechende transversale Relaxationszeitkonstante ist somit T2*, die üblicherweise viel kleiner als T2 ist. Die Beziehung zwischen ihnen ist:

1 T 2 ∗ = 1 T 2 + 1 T i n h o m = 1 T 2 + γ Δ B 0 {\displaystyle {\frac {1}{T_{2}^{*}}}={\ frac {1}{T_{2}}}+{\frac {1}{T_{inhom}}}={\frac {1}{T_{2}}}+\gamma \Delta B_{0}}

wobei γ das gyromagnetische Verhältnis und ΔB0 den Stärkeunterschied des lokal variierenden Feldes darstellt.

Im Gegensatz zu T2 wird T2* durch Unregelmäßigkeiten des Magnetfeldgradienten beeinflusst. Die T2* -Relaxationszeit ist immer kürzer als die T2-Relaxationszeit und beträgt typischerweise Millisekunden für Wasserproben in bildgebenden Verfahren.

Die T2*-gewichtete Abbildung kann als refokussierte Gradientenechosequenz (GRE) mit kleinem Flipwinkel nach Anregung erstellt werden. Die Sequenz der Gradientenecho-T2*-gewichteten Abbildung (GRE T2*WI) erfordert eine hohe Gleichmäßigkeit des Magnetfeldes.