Спин-решеточная релаксация во вращающейся системе отсчета - это механизм, с помощью которого M xy , поперечная составляющая вектора намагниченности, экспоненциально спадает к своему равновесному значению, равному нулю, под действием радиочастотного (RF) поля в ядерном магнитном резонансе (ЯМР). ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ). Он характеризуется постоянной времени спин-решеточной релаксации во вращающейся системе отсчета T 1ρ . Оно названо в отличие от T 1 - времени спин-решеточной релаксации . [1]
T 1ρ MRI является альтернативой обычным T 1 и T 2 MRI, поскольку в нем используется длительная маломощная радиочастота, называемая импульсом спиновой блокировки (SL), применяемая к намагничиванию в поперечной плоскости. Намагниченность эффективно синхронизируется по спину вокруг эффективного поля B 1, созданного векторной суммой приложенного B 1 и любого нерезонансного компонента. Намагниченность с синхронизацией по спину будет релаксировать с постоянной времени T 1ρ , которая представляет собой время, за которое сигнал магнитного резонанса достигает 37% (1 / e) от своего начального значения,. Отсюда соотношение:, где t SL - длительность ВЧ поля.
Измерение
T 1ρ может быть определено количественно (релаксометрия) путем аппроксимации кривой приведенного выше выражения сигнала как функции длительности импульса спиновой синхронизации, в то время как амплитуда импульса спиновой синхронизации ( γB 1 ~ 0,1 - несколько кГц) является фиксированной. Количественные карты релаксации T 1ρ МРТ отражают биохимический состав тканей. [2]
Визуализация
T 1ρ МРТ используется для визуализации таких тканей, как хрящ [3] [4] межпозвонковые диски, [5] мозг [6] [7] и сердце [8], а также некоторые типы рака. [9] [10]
Рекомендации
- ^ Левитт, Малкольм Х. (2016). Спиновая динамика: основы ядерного магнитного резонанса, 2-е издание . Вайли. ISBN 0470511176.
- ^ Бортакур, А; Mellon, E; Нийоги, S; Witschey, W; Kneeland, JB; Редди, Р. (ноябрь 2006 г.). «МРТ натрия и T1rho для молекулярной и диагностической визуализации суставного хряща» . ЯМР в биомедицине . 19 (7): 781–821. DOI : 10.1002 / nbm.1102 . PMC 2896046 . PMID 17075961 .
- ^ Ли, Х; Бенджамин Ма, C; Ссылка, TM; Castillo, DD; Блюменкранц, G; Лозано, Дж; Карбаллидо-Гамио, Дж .; Рис, М; Majumdar, S (июль 2007 г.). «In vivo Т (1rho) и Т (2) картирование суставного хряща при остеоартрите коленного сустава с использованием 3 Т МРТ» . Остеоартроз и хрящ . 15 (7): 789–97. DOI : 10.1016 / j.joca.2007.01.011 . PMC 2040334 . PMID 17307365 .
- ^ Witschey, WR; Бортакур, А; Фенти, М; Kneeland, BJ; Lonner, JH; McArdle, EL; Сочор, М; Редди, Р. (май 2010 г.). «Количественная оценка T1rho MRI артроскопически подтвержденной дегенерации хряща» . Магнитный резонанс в медицине . 63 (5): 1376–82. DOI : 10.1002 / mrm.22272 . PMC 2933515 . PMID 20432308 .
- ^ Бортакур, А; Maurer, PM; Фенти, М; Ван, С; Berger, R; Йодер, Дж; Балдерстон, РА; Эллиотт, DM (1 декабря 2011 г.). «Магнитно-резонансная томография T1ρ и давление дискографии как новые биомаркеры дегенерации диска и боли в пояснице» . Позвоночник . 36 (25): 2190–6. DOI : 10.1097 / BRS.0b013e31820287bf . PMC 4002043 . PMID 21358489 .
- ^ Бортакур, А; Сочор, М; Davatzikos, C; Трояновский, JQ; Кларк, CM (15 июля 2008 г.). «МРТ T1rho болезни Альцгеймера» . NeuroImage . 41 (4): 1199–205. DOI : 10.1016 / j.neuroimage.2008.03.030 . PMC 2473861 . PMID 18479942 .
- ^ Цай, К; Харис, М; Сингх, А; Коган, Ф; Гринберг, Дж. Х .; Hariharan, H; Detre, JA; Редди, Р. (22 января 2012 г.). «Магнитно-резонансная томография глутамата» . Природная медицина . 18 (2): 302–6. DOI : 10.1038 / nm.2615 . PMC 3274604 . PMID 22270722 .
- ^ Witschey, WR; Пилла, Джей Джей; Феррари, G; Koomalsingh, K; Харис, М; Hinmon, R; Zsido, G; Горман Дж. Х., 3-й; Горман, RC; Редди, Р. (ноябрь 2010 г.). «Релаксация вращающейся решетки спина в модели свиней хронического инфаркта миокарда левого желудочка» . Магнитный резонанс в медицине . 64 (5): 1453–60. DOI : 10.1002 / mrm.22543 . PMC 2965811 . PMID 20677236 .
- ^ Ли, ЛЗ; Чжоу, Р; Сюй, HN; Луна, L; Чжун, Т; Kim, EJ; Цяо, H; Редди, Р. Липер, D; Шанс, B; Гликсон, JD (21 апреля 2009 г.). «Количественные магнитно-резонансные и оптические биомаркеры метастатического потенциала меланомы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (16): 6608–13. Bibcode : 2009PNAS..106.6608L . DOI : 10.1073 / pnas.0901807106 . PMC 2672511 . PMID 19366661 .
- ^ Цай, К; Шор, А; Сингх, А; Харис, М; Хираки, Т; Waghray, P; Редди, Д; Гринберг, Дж. Х .; Редди, Р. (2 февраля 2012 г.). «Ангиография, зависимая от уровня кислорода в крови (BOLDangio), и ее потенциальные применения в исследованиях рака» . ЯМР в биомедицине . 25 (10): 1125–1132. DOI : 10.1002 / nbm.2780 . PMC 3390450 . PMID 22302557 .