梯度回波

梯度回波

梯度回波的一般狹義的“梯度回波磁共振脈衝序列”指的是“終了橫磁向量破壞型梯度回波造影”。

簡介

梯度回波的英文是gradient echo,梯度回波是一種核磁共振信號來源方式,利用到激發後的梯度磁場的極性反轉,當兩個極性對時間積分的面積相銷時,回波則達到最高峰。使垂直主磁場的橫平面上的磁化矢量(或“磁化向量”)重新靠攏的過程稱為“聚焦”。

簡述

梯度磁場第二葉

在射頻激發之後,熱平衡態的磁化向量(磁向量)M0部分或全部被翻轉到垂直主磁場的橫平面上,產生了自由感應衰減(FID)這種信號。若加上額外的梯度磁場第一葉,其信號衰減會變得更快,因為外加梯度磁場的存在,使得不同位置的磁化向量又額外多了相位差異,這因素加了進來使得磁化向量的向量和更快變小,即造成信號強度。梯度回波的產生,是額外再加上一個與前者相反極性的梯度磁場第二葉,其作用影響可以抵銷掉,隨著時間抵銷越來越多,當積分面積G2dt=-G1ft時,可以發現自旋信號強度達到最高峰。

梯度回訊

整段過程信號慢慢回復,到達最高峰,再慢慢消逝;相對於自由感應衰減是一激發就出現的反應信號,其與激發當下隔了一段時間,像個回波(echo)一樣,而其又來自於梯度反轉,故稱為“梯度回訊”。

與自旋迴波比較

1. 顧名思義,梯度回波是利用梯度磁場反轉方式達成聚焦;自旋迴波(或更貼切的:射頻回波)是利用射頻脈衝達成聚焦。

2. 若用操場上的跑者來比喻跑得有快有慢的自旋,精神上:

1)“自旋迴波”採用的射頻脈衝可以將快的跑者與慢的跑者所在位置互換,但跑的方向不變,則快的跑者漸漸會追上慢的跑者而靠攏在一起,成了回波的最高峰。

2)“梯度回波”採用的梯度磁場反轉的方式,像是要求跑者在某個時間點反向跑,但此時因快而領先的跑者此時反而成了落後,慢的跑者反之;最後快的跑者追回慢的跑者而靠攏在一起,成了回波的最高峰。

3. 對於有主磁場不均勻等因素造成的離共振:

1)自旋迴波的射頻脈衝聚焦有能力將離共振造成的自旋訊號喪失回復。

2)梯度回波則沒有辦法。因為梯度回訊能聚焦的,是由梯度磁場的第一葉所造成的旋進速率有快有慢。因為此一外加梯度,使得同一個體素內的自旋會因位置不同而旋進速率不同,造成向量和變小而信號降低;給予極性相反的梯度第二葉不過是把第一葉的影響給打消,而能解除先前梯度第一葉的影響。但對於因主磁場不均勻造成旋進快慢而導致的失相與信號喪失,則無能為力。

其它含義

梯度回波也是一大類磁共振脈衝序列的總稱,可稱為“梯度回波磁共振脈衝序列”,包括了“終了橫磁向量破壞型梯度回波造影”、“穩定態自由旋進造影”、“平衡梯度磁場穩定態自由旋進造影”三大類。此三大類商用名稱列如上圖“商用磁共振脈衝序列名稱”。

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