elbarsi
08-23-2010, 12:53 PM
( Basics of MRI ( MRI قواعد
التصوير بالرنين المغناطيسي هو تقنية تصوير تستخدم في المقام الأول في الأجهزة الطبية للحصول على صور عالية الجودة لداخل الجسم الإنساني.
يعتمد MRI على مبدأ الرنين المغناطيسي النووي (NMR) [وهي تقنية التحليل الطيفي مستخدمة من قبل العلماء للحصول على معلومات كيميائية وفيزيائية دقيقة حول الجزيئات].
وقد سميت تقنية التصوير بالتصوير بالرنين المغناطيسي بدلاً عن الرنين المغناطيسي النووي بسبب دلالات سلبية نشأت مع كلمة نووي في أواخر العام 1970.
· بدأ MRI كتقنية للتصوير الطبقي والتي تنتج صورة (إشارة NMR في شريحة رقيقة عبر الجسم البشري) إلا أن MRI تطوّر عن تقنية التصوير الطبقي إلى تقنية التصوير الحجمي.
1-1: استعراض وجيز لتاريخ MRI :
اكتشف كل من (Felix Bloch, Edward Purcell) ظاهرة الرنين المغناطيسي عام 1946 واللذان فازا بجائزة نوبل عام 1952 .
·في الفترة بين 1950 و1970 طوّر الـ NMR واستخدم في التحليل الفيزيائي الجزيئي والكيميائي.
·عام 1971 أوجد Raymand Damadian زمن الاسترخاء المغناطيسي النووي للانسجة والأورام.
·عام 1973 قدّم Hounshield التصوير الطبقي المحوسب.
في نفس العام أثبت إمكانية التصوير بالرنين المغناطيسي على عينات أنابيب اختبار صغيرة من قبل Paul Lau terbur .
·عام 1975 اقترح Richard Emest التصوير بالرنين المغناطيسي مستخدماً تحويل الطور والتردد وتحليل فورييه. وهذه التقنية هي أساس MRI.
·عام 1977 أوجد MRI Raymond Damadian لكامل الجسم، وبنفس العام طوّر بيتر مانسفيلد تقنية التصوير بالأمواج فوق الصوتية الخطي.
·طُوّرت هذه التقنية بعد عدة سنوات لإنتاج صور متحركة بمعدل تلفزيوني صورة كل 30ms.
·عام 1980 حقق Edel stein و مساعديه تصوير الجسم باستخدام تقنية Ernest حيث يمكن لصورة مفردة أن تنجز على الأكثر خلال خمس دقائق بهذه التقنية.
·عام 1986تم إنقاص زمن التصوير إلى خمس ثواني دون التضحية بجودة الصورة كثيراً في نفس العام كان الناس يطورون مجهر NMR الذي سمح بحوالي []دقة لكل 1cm من العينة.
·عام 1987 استخدمت تقنية الصدى الخطي للحصول على شريط مصور لدورة قلبية واحدة بالزمن الحقيقي لها في نفس العام كان Charles Damadin يكمل التصوير الوعائي بالرنين المغناطيسي والذي سمح بتصوير الدم الجاري بدون استخدام عوامل التباين.
·عام 1991 كوفئ Richard Ernest على إنجازاته في إيجاد تحويل فورييه لنبضات NMR و MRI بجائزة نوبل للكيمياء.
·عام 1993 طور HMRI التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هذه التقنية مما سمح بتخطيط وظائف الدماغ البشري.
·عام 1994 أوجد الباحثون في جامعة نيويورك صور الزينون فائق الاستقطاب للدراسات التنفسية
1-2: التصوير الطبقي Tomo graphic Imaging :
بدأ الرنين المغناطيسي كجهاز تصوير طبقي لإنتاج صور NMR لشريحة من الجسم البشري ولكل شريحة سماكة معينة.
هذا النوع من التصوير يعادل بشكل ما قطع العضوية فوق وتحت الشريحة، وتعتبر الشريحة مركبة من عدة عناصر حجمية أو تسمى Voxels (فوكسل) يبلغ حجمه بحدود 3mm3 .
وصورة الرنين المغناطيسي مركبة من عناصر صور تدعى بيكسل Pixel .
كثافة البيكسل متناسبة مع كثافة إشارة NMR لمحتويات فوكسل للعضو المصور.
ويعتمد التصوير بالرنين المغناطيسي على امتصاص ونشر طاقة مجال الأمواج الراديوية للطيف الكهرطيسي، وهذا واضح من الطيف الضعيف للجسم البشري. ظن بعض العلماء أنه لا يمكن تصوير مواضع أصغر من طول موجة الطاقة المستخدمة في التصوير لكن MRI تجاوز المفاهيم بإنتاج صورة معتمدة على التغيرات الفراغية Spatial Variations بين الطور والتردد لطاقة الأمواج الراديوية الممتصة والمنتشرة من قبل العضو المصور.
1-3: الخصائص الميكروسكوبية المسؤولة عن MRI :
microscopic Property Responsible For MRI
يتألف الجسم البشري قبل كل شيء من شحم وماء ,حيث يحتوي الشحم والماء على ذرات هدروجين كثيرة والتي تجعل الجسم البشري مكوناً من 63% تقريباً من ذرات الهدروجين.
يحتوي كل فوكسل لصورة الجسم البشري على نسيج أو أكثر.في داخل كل خلية هناك جزيئات ماء فإذا قربنا أحد ذرات الهدروجين حتى تخترق الغمامة الإلكترونية فإننا نرى نواة مكونة من بروتون واحد ويمتلك ميزة تدعى سبين Spin ويمكن اعتبار البروتون كحقل مغناطيسي صغير مما يجعل النواة قادرة على إصدار إشارة MRI.
لذلك يعتمد التصوير بالرنين المغناطيسي على إشارة MRI لنواة الهدروجين.
1-4: الخصائص الفيزيائية للسبين Spin Physics :
السبين: هو العدد الكمومي الذي يميز كل نواة.
أو هو مقدار كمومي يميز عناصر الطبيعة ويأخذ قيمة من مضاعفات (½) بإشارة (+) أو(-) للإلكترونات والبروتونات والنترونات عدد كمومي.
فالمفردة منها لها عدد كمومي مساوي لـ (½)
في ذرة الديتريوم H2 إلكترون مفرد وبروتون واحد ونترون واحد فالعدد الكمومي الكهربائي الكلي مساوي لـ ½ أما العدد الكمومي النووي الكلي = 1 .
تصطف البروتونات والنترونات متعاكسة لتلغي ظاهرة السبين لتلك النواة ذات العدد الفردي من البروتونات أو النترونات ستملك مركبة دوّارة خاصة السبين مميزة بعدد مساوي لـ ½.
1-5: مستويات الطاقة Energy Levels :
لفهم تصرفات الجزئيات ذات السبين في الحقل المغناطيسي فإننا سنفترض وجود بروتون هذا البروتون له خاصية السبين حيث يُشبّه السبين بمتجه مغناطيسي خطي (شعاع عزم مغناطيسي) مسبباً تصرف البرتون كمغناطيس صغير جداً بقطب شمالي وجنوبي.
لذلك عند وضع البروتون في حقل مغناطيسي خارجي فإن شعاع السبين للجزيء ينتظم بجهة شعاع الحقل الخارجي كما لو أنه مغناطيس وبامتصاص الجزيء لفوتون يؤدي لانتقالات بين سويتي طاقة له.
حيث يمتص الجزيء الفوتون وهو في سوية طاقة منخفضة فينتهي في سوية طاقة عالية، لذلك طاقة الفوتون يجب أن تطابق تماماً الفرق في الطاقة بين هاتين السويتين.
طاقة الفوتون E متناسبة مع ترددها بثابت بلانك:
[
يدعى تردد الرنين أو تردد لارمور وبما أن
فعندما تطابق طاقة الفوتون هذا الفرق في الطاقة عندها يحصل امتصاص لهذا الفوتون حيث يبين الشكل(1-1) انتقال الجزيء من سوية طاقة منخفضة إلى سوية طاقة أعلى عند إعطائه طاقة (امتصاصه لفوتون) .
1-6: دراسات بولتزمان Boltzmann Statistics :
عندما توضع مجموعة سبينات في حقل مغناطيسي ينتظم كل سبين وفق أحد الاتجاهين المحتملين في درجة حرارة الغرفة: عدد السبينات في مستوى الطاقة الأخفض Ntيفوق عدد السبينات في مستوى الطاقة الأعلى N- فأظهرت دراسة بولتزمان أن :
E فرق الطاقة بين سويتي السبين.
K ثابت بولتزمان.
T الحرارة بـ Kelvin .
عندما تنقص درجة الحرارة تنقص النسبة 7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.gif[/IMG] وعندما تزداد درجة الحرارة تزداد النسبة حتى الواحد، وتنتج الإشارة في تحليل NMR الطيفي من الفرق بين الطاقة الممتصة من قبل السبين والمؤدية لانتقاله من سوية طاقة منخفضة إلى سوية طاقة عالية والطاقة التي يصدرها عند عودته من سوية الطاقة العليا إلى سوية الطاقة المنخفضة لذلك فإن إشارة NMR تتناسب مع الفرق بين هاتين السويتين والذي يعطي NMRK1 حساسية عالية هو الرنين أو تبادل الطاقة عند تردد محدد بين السبينات والمطياف، فهناك عاملان أساسيان يؤثران على إشارة MRI: الوفرة الطبيعية للنظائر والوفرة البيولوجية.
الوفرة الطبيعية للنظائر: هي العدد العشري للنوى ذات العدد المعطى من البروتونات والنترونات (أو العدد الذري) كمثال هناك 3 نظائر الهدروجين 3H – 2H – 1H .
حزم السبين Spin Packets:
حزم السبين :هي مجموعة من السبينات لها نفس شدة الحقل المغناطيسي (في هذا المثال السبينات في كل قطاع شبكي هي حزمة سبينات).
يمكن تمثيل الحقل المغناطيسي الناتج عن السبينات في كل حزمة سبينات بشعاع مغنطة يتناسب طول كل شعاع مع الفرق (N+ - N-).
المـجموع الشعاعــي لأشعـة المغـنطة لكـل حـزم السبيـنات هـي المغنطة الصافية
Net magnetization ،وعند التوازن يقع كل من شعاع الحقل المغناطيسي الخارجي وشعاع المغنطة الصافي باتجاه المحور Z كما يبين الشكل (1-2) .
file:///C:/DOCUME%7E1/Mohammed/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.jpg
الشكل (1-2)
شعاع المغنطة الصافي
الفترة T1T1 processes:
عند التوازن يأخذ شعاع المغنطة الصافية نفس اتجاه الحقل المغناطيسي الخارجي المطبق Bo ويدعى عندها مغنطة التوازن Mo [على المخطط المركبةMz تساوي Mo] تسمى M2 المغنطة الطولانية ]لا يوجد هنا مغنطة عرضية Mx, My))[.
من الممكن تغيير المغنطة الصافية بتعريض نظام السبينات إلى طاقة ترددية مساوية لفرق الطاقة بين سويتي السبين فإذا كانت الطاقة المقدمة كافية أمكن إشباع النظام ونجعل M2 = 0
يدعى ثابت الزمن الذي يصف عودة Mz لقيمة التوازن زمن استرخاء شبكة سبين.
المعادلة التالية توضح هذا السلوك كتابع للزمن t بعد انزياحه :
file:///C:/DOCUME%7E1/Mohammed/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.gif
file:///C:/DOCUME%7E1/Mohammed/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image033.gif
الشكل (1-3)
اتجاه كل من شعاع المغنطة الصافي وشعاع الحقل الخارجي عند التوازن
يعرّف T1: بالزمن اللازم لعودة المغنطة الطولانية باتجاه الحقل بسرعة محددة وفق منحني أسي، إذا توضع شعاع المغنطة الصافية على المحور (- Z) فإنها ستعود تدريجياً إلى وضعية التوازن باتجاه المحور (+Z) بمعدل يتحكم به T1 والمعادلة تبين هذا السلوك كتابع للزمن بعد إزاحته.
file:///C:/DOCUME%7E1/Mohammed/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image035.gif
إذاً T1 زمن الاسترخاء سبين – شبكة هو أيضاً زمن إنقاص الفرق بين المغنطة الطولانية Mzوقيمة توازنها كمعامل قوة للأساس e.
file:///C:/DOCUME%7E1/Mohammed/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.gif
الشكل (1-4)
زمن الاسترخاء سبين – شبكة T1
الفترة T2T2 Process :
إذا توضع شعاع المغنطة الصافية في المستوي XY فإنه سيدور حول المحور Z بتردد مساوي لتردد الفوتون والذي سبب الانتقال بين سويتي الطاقة للسبين هذا التردد هو تردد لارمور بالإضافة لدوران شعاع المغنطة الصافية حول المحور Z يبدأ بفقدان طوره لأن كل من حزم السبين المشكلة له تخضع لحقل مغناطيسي مختلف وتدور بتردد لارمور الخاص بها.
عندها يكون شعاع المغنطة بشكل أولي على المحور +Y ولكن بما أننا نعتبر هذا الشعاع مركب لأشعة عديدة أصغر ناتجة عن حزم السبين المفردة يزداد فقدان التوافق في الطور مع الزمن.
تدعى الثابتة الزمنية التي تصف عودة المغنطة العرضية إلى التوازن MXY بزمن استرخاء سبين- سبين T2 ]دوماً أقل أو مساوي لـ [T1
التصوير بالرنين المغناطيسي هو تقنية تصوير تستخدم في المقام الأول في الأجهزة الطبية للحصول على صور عالية الجودة لداخل الجسم الإنساني.
يعتمد MRI على مبدأ الرنين المغناطيسي النووي (NMR) [وهي تقنية التحليل الطيفي مستخدمة من قبل العلماء للحصول على معلومات كيميائية وفيزيائية دقيقة حول الجزيئات].
وقد سميت تقنية التصوير بالتصوير بالرنين المغناطيسي بدلاً عن الرنين المغناطيسي النووي بسبب دلالات سلبية نشأت مع كلمة نووي في أواخر العام 1970.
· بدأ MRI كتقنية للتصوير الطبقي والتي تنتج صورة (إشارة NMR في شريحة رقيقة عبر الجسم البشري) إلا أن MRI تطوّر عن تقنية التصوير الطبقي إلى تقنية التصوير الحجمي.
1-1: استعراض وجيز لتاريخ MRI :
اكتشف كل من (Felix Bloch, Edward Purcell) ظاهرة الرنين المغناطيسي عام 1946 واللذان فازا بجائزة نوبل عام 1952 .
·في الفترة بين 1950 و1970 طوّر الـ NMR واستخدم في التحليل الفيزيائي الجزيئي والكيميائي.
·عام 1971 أوجد Raymand Damadian زمن الاسترخاء المغناطيسي النووي للانسجة والأورام.
·عام 1973 قدّم Hounshield التصوير الطبقي المحوسب.
في نفس العام أثبت إمكانية التصوير بالرنين المغناطيسي على عينات أنابيب اختبار صغيرة من قبل Paul Lau terbur .
·عام 1975 اقترح Richard Emest التصوير بالرنين المغناطيسي مستخدماً تحويل الطور والتردد وتحليل فورييه. وهذه التقنية هي أساس MRI.
·عام 1977 أوجد MRI Raymond Damadian لكامل الجسم، وبنفس العام طوّر بيتر مانسفيلد تقنية التصوير بالأمواج فوق الصوتية الخطي.
·طُوّرت هذه التقنية بعد عدة سنوات لإنتاج صور متحركة بمعدل تلفزيوني صورة كل 30ms.
·عام 1980 حقق Edel stein و مساعديه تصوير الجسم باستخدام تقنية Ernest حيث يمكن لصورة مفردة أن تنجز على الأكثر خلال خمس دقائق بهذه التقنية.
·عام 1986تم إنقاص زمن التصوير إلى خمس ثواني دون التضحية بجودة الصورة كثيراً في نفس العام كان الناس يطورون مجهر NMR الذي سمح بحوالي []دقة لكل 1cm من العينة.
·عام 1987 استخدمت تقنية الصدى الخطي للحصول على شريط مصور لدورة قلبية واحدة بالزمن الحقيقي لها في نفس العام كان Charles Damadin يكمل التصوير الوعائي بالرنين المغناطيسي والذي سمح بتصوير الدم الجاري بدون استخدام عوامل التباين.
·عام 1991 كوفئ Richard Ernest على إنجازاته في إيجاد تحويل فورييه لنبضات NMR و MRI بجائزة نوبل للكيمياء.
·عام 1993 طور HMRI التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي هذه التقنية مما سمح بتخطيط وظائف الدماغ البشري.
·عام 1994 أوجد الباحثون في جامعة نيويورك صور الزينون فائق الاستقطاب للدراسات التنفسية
1-2: التصوير الطبقي Tomo graphic Imaging :
بدأ الرنين المغناطيسي كجهاز تصوير طبقي لإنتاج صور NMR لشريحة من الجسم البشري ولكل شريحة سماكة معينة.
هذا النوع من التصوير يعادل بشكل ما قطع العضوية فوق وتحت الشريحة، وتعتبر الشريحة مركبة من عدة عناصر حجمية أو تسمى Voxels (فوكسل) يبلغ حجمه بحدود 3mm3 .
وصورة الرنين المغناطيسي مركبة من عناصر صور تدعى بيكسل Pixel .
كثافة البيكسل متناسبة مع كثافة إشارة NMR لمحتويات فوكسل للعضو المصور.
ويعتمد التصوير بالرنين المغناطيسي على امتصاص ونشر طاقة مجال الأمواج الراديوية للطيف الكهرطيسي، وهذا واضح من الطيف الضعيف للجسم البشري. ظن بعض العلماء أنه لا يمكن تصوير مواضع أصغر من طول موجة الطاقة المستخدمة في التصوير لكن MRI تجاوز المفاهيم بإنتاج صورة معتمدة على التغيرات الفراغية Spatial Variations بين الطور والتردد لطاقة الأمواج الراديوية الممتصة والمنتشرة من قبل العضو المصور.
1-3: الخصائص الميكروسكوبية المسؤولة عن MRI :
microscopic Property Responsible For MRI
يتألف الجسم البشري قبل كل شيء من شحم وماء ,حيث يحتوي الشحم والماء على ذرات هدروجين كثيرة والتي تجعل الجسم البشري مكوناً من 63% تقريباً من ذرات الهدروجين.
يحتوي كل فوكسل لصورة الجسم البشري على نسيج أو أكثر.في داخل كل خلية هناك جزيئات ماء فإذا قربنا أحد ذرات الهدروجين حتى تخترق الغمامة الإلكترونية فإننا نرى نواة مكونة من بروتون واحد ويمتلك ميزة تدعى سبين Spin ويمكن اعتبار البروتون كحقل مغناطيسي صغير مما يجعل النواة قادرة على إصدار إشارة MRI.
لذلك يعتمد التصوير بالرنين المغناطيسي على إشارة MRI لنواة الهدروجين.
1-4: الخصائص الفيزيائية للسبين Spin Physics :
السبين: هو العدد الكمومي الذي يميز كل نواة.
أو هو مقدار كمومي يميز عناصر الطبيعة ويأخذ قيمة من مضاعفات (½) بإشارة (+) أو(-) للإلكترونات والبروتونات والنترونات عدد كمومي.
فالمفردة منها لها عدد كمومي مساوي لـ (½)
في ذرة الديتريوم H2 إلكترون مفرد وبروتون واحد ونترون واحد فالعدد الكمومي الكهربائي الكلي مساوي لـ ½ أما العدد الكمومي النووي الكلي = 1 .
تصطف البروتونات والنترونات متعاكسة لتلغي ظاهرة السبين لتلك النواة ذات العدد الفردي من البروتونات أو النترونات ستملك مركبة دوّارة خاصة السبين مميزة بعدد مساوي لـ ½.
1-5: مستويات الطاقة Energy Levels :
لفهم تصرفات الجزئيات ذات السبين في الحقل المغناطيسي فإننا سنفترض وجود بروتون هذا البروتون له خاصية السبين حيث يُشبّه السبين بمتجه مغناطيسي خطي (شعاع عزم مغناطيسي) مسبباً تصرف البرتون كمغناطيس صغير جداً بقطب شمالي وجنوبي.
لذلك عند وضع البروتون في حقل مغناطيسي خارجي فإن شعاع السبين للجزيء ينتظم بجهة شعاع الحقل الخارجي كما لو أنه مغناطيس وبامتصاص الجزيء لفوتون يؤدي لانتقالات بين سويتي طاقة له.
حيث يمتص الجزيء الفوتون وهو في سوية طاقة منخفضة فينتهي في سوية طاقة عالية، لذلك طاقة الفوتون يجب أن تطابق تماماً الفرق في الطاقة بين هاتين السويتين.
طاقة الفوتون E متناسبة مع ترددها بثابت بلانك:
[
يدعى تردد الرنين أو تردد لارمور وبما أن
فعندما تطابق طاقة الفوتون هذا الفرق في الطاقة عندها يحصل امتصاص لهذا الفوتون حيث يبين الشكل(1-1) انتقال الجزيء من سوية طاقة منخفضة إلى سوية طاقة أعلى عند إعطائه طاقة (امتصاصه لفوتون) .
1-6: دراسات بولتزمان Boltzmann Statistics :
عندما توضع مجموعة سبينات في حقل مغناطيسي ينتظم كل سبين وفق أحد الاتجاهين المحتملين في درجة حرارة الغرفة: عدد السبينات في مستوى الطاقة الأخفض Ntيفوق عدد السبينات في مستوى الطاقة الأعلى N- فأظهرت دراسة بولتزمان أن :
E فرق الطاقة بين سويتي السبين.
K ثابت بولتزمان.
T الحرارة بـ Kelvin .
عندما تنقص درجة الحرارة تنقص النسبة 7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.gif[/IMG] وعندما تزداد درجة الحرارة تزداد النسبة حتى الواحد، وتنتج الإشارة في تحليل NMR الطيفي من الفرق بين الطاقة الممتصة من قبل السبين والمؤدية لانتقاله من سوية طاقة منخفضة إلى سوية طاقة عالية والطاقة التي يصدرها عند عودته من سوية الطاقة العليا إلى سوية الطاقة المنخفضة لذلك فإن إشارة NMR تتناسب مع الفرق بين هاتين السويتين والذي يعطي NMRK1 حساسية عالية هو الرنين أو تبادل الطاقة عند تردد محدد بين السبينات والمطياف، فهناك عاملان أساسيان يؤثران على إشارة MRI: الوفرة الطبيعية للنظائر والوفرة البيولوجية.
الوفرة الطبيعية للنظائر: هي العدد العشري للنوى ذات العدد المعطى من البروتونات والنترونات (أو العدد الذري) كمثال هناك 3 نظائر الهدروجين 3H – 2H – 1H .
حزم السبين Spin Packets:
حزم السبين :هي مجموعة من السبينات لها نفس شدة الحقل المغناطيسي (في هذا المثال السبينات في كل قطاع شبكي هي حزمة سبينات).
يمكن تمثيل الحقل المغناطيسي الناتج عن السبينات في كل حزمة سبينات بشعاع مغنطة يتناسب طول كل شعاع مع الفرق (N+ - N-).
المـجموع الشعاعــي لأشعـة المغـنطة لكـل حـزم السبيـنات هـي المغنطة الصافية
Net magnetization ،وعند التوازن يقع كل من شعاع الحقل المغناطيسي الخارجي وشعاع المغنطة الصافي باتجاه المحور Z كما يبين الشكل (1-2) .
file:///C:/DOCUME%7E1/Mohammed/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.jpg
الشكل (1-2)
شعاع المغنطة الصافي
الفترة T1T1 processes:
عند التوازن يأخذ شعاع المغنطة الصافية نفس اتجاه الحقل المغناطيسي الخارجي المطبق Bo ويدعى عندها مغنطة التوازن Mo [على المخطط المركبةMz تساوي Mo] تسمى M2 المغنطة الطولانية ]لا يوجد هنا مغنطة عرضية Mx, My))[.
من الممكن تغيير المغنطة الصافية بتعريض نظام السبينات إلى طاقة ترددية مساوية لفرق الطاقة بين سويتي السبين فإذا كانت الطاقة المقدمة كافية أمكن إشباع النظام ونجعل M2 = 0
يدعى ثابت الزمن الذي يصف عودة Mz لقيمة التوازن زمن استرخاء شبكة سبين.
المعادلة التالية توضح هذا السلوك كتابع للزمن t بعد انزياحه :
file:///C:/DOCUME%7E1/Mohammed/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.gif
file:///C:/DOCUME%7E1/Mohammed/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image033.gif
الشكل (1-3)
اتجاه كل من شعاع المغنطة الصافي وشعاع الحقل الخارجي عند التوازن
يعرّف T1: بالزمن اللازم لعودة المغنطة الطولانية باتجاه الحقل بسرعة محددة وفق منحني أسي، إذا توضع شعاع المغنطة الصافية على المحور (- Z) فإنها ستعود تدريجياً إلى وضعية التوازن باتجاه المحور (+Z) بمعدل يتحكم به T1 والمعادلة تبين هذا السلوك كتابع للزمن بعد إزاحته.
file:///C:/DOCUME%7E1/Mohammed/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image035.gif
إذاً T1 زمن الاسترخاء سبين – شبكة هو أيضاً زمن إنقاص الفرق بين المغنطة الطولانية Mzوقيمة توازنها كمعامل قوة للأساس e.
file:///C:/DOCUME%7E1/Mohammed/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.gif
الشكل (1-4)
زمن الاسترخاء سبين – شبكة T1
الفترة T2T2 Process :
إذا توضع شعاع المغنطة الصافية في المستوي XY فإنه سيدور حول المحور Z بتردد مساوي لتردد الفوتون والذي سبب الانتقال بين سويتي الطاقة للسبين هذا التردد هو تردد لارمور بالإضافة لدوران شعاع المغنطة الصافية حول المحور Z يبدأ بفقدان طوره لأن كل من حزم السبين المشكلة له تخضع لحقل مغناطيسي مختلف وتدور بتردد لارمور الخاص بها.
عندها يكون شعاع المغنطة بشكل أولي على المحور +Y ولكن بما أننا نعتبر هذا الشعاع مركب لأشعة عديدة أصغر ناتجة عن حزم السبين المفردة يزداد فقدان التوافق في الطور مع الزمن.
تدعى الثابتة الزمنية التي تصف عودة المغنطة العرضية إلى التوازن MXY بزمن استرخاء سبين- سبين T2 ]دوماً أقل أو مساوي لـ [T1