Прецесія Спіна 🧲

Ларморова прецесія ω = γB₀, РЧ-імпульси, T1/T2-релаксація та фізика МРТ

Ларморова частота ω₀
МРТ-частота
— МГц
Кут перевороту θ
Mz (поздовжня)
1.00
Mxy (поперечна)
0.00
Гіромагн. відношення γ
Фізика та рівняння

Прецесія ядерного спіна: ядра з ненульовим спіном (¹H, ¹³C тощо) поводяться як маленькі магніти. У зовнішньому полі B₀ магнітний момент прецесує навколо B₀ з ларморовою частотою: ω₀ = γB₀, де γ — гіромагнітне відношення (наприклад, γ/2π = 42,58 МГц/Тл для ¹H).

РЧ-імпульс: радіочастотний імпульс на ларморовій частоті повертає намагнічування M на кут θ = γ·B₁·τ. Імпульс 90° повністю перекидає M у поперечну площину; 180° — інвертує.

Рівняння Блоха: dMz/dt = −(Mz − M₀)/T1  |  dMxy/dt = −Mxy/T2

МРТ використовує градієнтні поля для просторового кодування ларморових частот; тканини розрізняються за T1/T2 → контраст. Клінічні сканери: 1,5 Тл (63,87 МГц) і 3 Тл (127,74 МГц) для ¹H.