T1 MRI 序列 (T1 SE 和 TSE)
T1（或纵向弛豫时间）是 MRI 物理学中的一个基本概念，指的是组织在受到外部射频 (RF) 脉冲扰动后，其纵向磁化恢复到平衡状态所需的时间。T1 弛豫是 MRI 中的一个关键参数，因为它影响 MRI 图像中不同组织之间的对比度。
以下是 MRI 中 T1 弛豫物理原理的简要概述：
- 平衡磁化：
在磁场 (B0) 中，组织中的质子（氢原子核）沿磁场方向排列。这产生了一个沿磁场方向的净宏观磁化矢量，称为平衡磁化或纵向磁化 (Mz)。 - 射频脉冲扰动：
为了创建 MRI 图像，会施加垂直于 B0 磁场的射频脉冲。这些脉冲可以将纵向磁化矢量从 B0 方向翻转开，有效地将其移动到横向平面（xy 平面）。 - 弛豫过程：
射频脉冲关闭后，被扰动的磁化矢量开始沿着 B0 方向恢复回其平衡状态。这种恢复涉及两个主要的弛豫过程：T1 弛豫和 T2 弛豫。 - T1 弛豫：
T1 弛豫，也称为纵向弛豫，是纵向磁化 (Mz) 恢复至其平衡值的过程。这个过程由时间常数 T1 决定。随着组织中的质子回到与磁场平衡的排列状态，纵向磁化增加。不同的组织具有不同的 T1 值，导致恢复速率不同，从而影响 MRI 图像中的对比度。 - T2 弛豫：
T2 弛豫，也称为横向弛豫，是由于相邻质子之间的相互作用导致的横向磁化 (Mxy) 衰减。它由时间常数 T2 决定。T2 弛豫导致质子间的相位一致性丧失，从而引起横向平面上的信号衰减。 - T1 加权像和 T2 加权像：
通过操控射频脉冲的时序以及脉冲序列之间的时间间隔，MRI 扫描仪可以生成 T1 加权像和 T2 加权像。T1 加权像提供良好的解剖细节，而 T2 加权像对组织水含量的变化敏感，可以突出显示炎症和水肿等病理变化。
MRI T1 图像特征
当配置 MRI 序列以生成 T1 加权像时，具有短 T1 值的组织表现出最高的磁化强度，在生成的图像中显得最亮。T1 加权序列主要通过减少 T2 贡献的影响来增强 T1 对比度。这通常通过采用短重复时间 (TR)（300-600 毫秒）来放大在恢复平衡过程中纵向弛豫的差异，并利用短回波时间 (TE)（10-15 毫秒）来最小化信号采集期间 T2 依赖性的影响来实现。
MRI T1 图像表现
识别 T1 加权像最简单的方法是观察体内的液体填充空间，例如脑室和椎管中的脑脊液、腹腔内的游离液体、胆囊和胆总管中的液体、关节中的滑液、泌尿道和膀胱中的液体、水肿或体内任何其他病理性液体聚集。在 T1 加权像中，液体通常呈现为暗色（低信号）。以下是不同器官和组织在 T1 加权像上的表现：
- 富含脂肪的组织：
富含脂肪的组织，如皮下脂肪和骨髓，由于其 T1 弛豫时间短，在 T1 加权像上呈现为亮（高信号）或白色。脂肪会抑制周围组织的信号。 - 肌肉和软组织：
肌肉和大多数软组织在 T1 加权像上呈现中等信号强度，通常为灰色调。 - 脑灰质和白质：
在大脑中，灰质在 T1 加权像上往往比白质稍暗（信号稍低），反映了弛豫时间和质子密度的差异。 - 血液：
血管内的血液由于其较长的 T1 弛豫时间，在 T1 加权像上呈现为暗色（低信号）。 - 含液结构：
充满液体的结构，如囊肿，由于其较长的 T1 弛豫时间，在 T1 加权像上呈现为暗色或黑色（低信号）。 - 骨骼和钙化：
骨骼由于其非常短的 T1 弛豫时间、低质子密度和极少的水含量，通常在 T1 加权像上呈现为暗色（低信号）。钙化也可能呈现为暗色（低信号）。 - 肝脏：
肝脏在 T1 加权像上通常呈现中等信号强度。根据其成分和脂肪含量，信号强度可能略有变化。 - 脾脏：
脾脏在 T1 加权像上通常表现出与肝脏相似的信号强度，反映了其相似的组织成分。 - 肾脏：
肾皮质（肾脏的外层区域）由于组织成分和水含量的差异，在 T1 加权像上比肾髓质（内层区域）显得稍亮（信号稍高）。 - 胰腺：
胰腺在 T1 加权像上通常呈现中等信号强度，使其结构和潜在异常得以显现。
T1 加权 MRI 中的病理表现
病理过程通常会增加组织中的水含量。由于增加了水成分，这导致在 T1 加权像上信号丢失（低信号），而在 T2 加权像上信号增加（高信号）。因此，病理过程通常在 T2 加权像上呈亮（高信号），在 T1 加权像上呈暗（低信号）。
病理在 T1 加权像上的表现可能因具体组织或异常情况而异。以下是不同病理在 T1 加权像上可能表现的几种方式：
- 肿瘤：
肿瘤在 T1 加权像上可能表现出信号强度改变的区域。根据肿瘤的细胞构成、血管分布和成分等因素，它们与周围组织相比可能呈现低信号（较暗）或等信号（灰调）。 - 水肿：
水肿组织由于含水量增加，可能在 T1 加权像上显示为低信号。这归因于水较长的 T1 弛豫时间，导致信号强度降低。 - 出血：
出血在不同阶段可显示不同的信号强度： -
周边：T1 呈低信号。 -
中心：T1 呈等信号。 - 超急性期：
呈等信号。 - 急性期：
从等信号过渡到低信号。 - 早期亚急性期：
逐渐变为高信号。 - 晚期亚急性期：
持续表现为高信号。 - 慢性期：
- 脂肪瘤：
脂肪瘤由脂肪组织构成，由于其富含大量脂肪，通常在 T1 加权像上呈现为高信号。这在应用脂肪抑制技术的成像序列中尤为重要，因为脂肪抑制会使脂肪组织呈现为暗色（低信号）。 - 钙化：
钙化通常在 T1 加权像上呈现为低信号。然而，具体表现可能因钙化的类型和数量而异。 - 囊肿：
单纯性液性囊肿由于其含水量高，可能在 T1 加权像上呈现为低信号（暗）。相反，复杂性或出血性囊肿可能表现出不同的信号强度。 - 炎症：
炎症组织由于含水量增加和组织内变化，可能在 T1 加权像上呈现为低信号。 - 退行性改变：
退变组织，如脊柱中的退变椎间盘，由于水含量和组织成分的改变，可能在 T1 加权像上表现为低信号。
组织及其在 T1 加权像上的信号表现
脑部：
-
脑脊液 (CSF)：低信号 (暗) -
脂肪：高信号 (亮) -
白质：中等至稍高信号 -
灰质：中等至稍低信号 -
骨骼 (颅骨)：低信号 (暗) -
骨髓：中等至高信号 -
血管：大多为低信号 (暗)；根据血流特征，可为高信号或低信号 -
垂体：中等信号 -
脉络丛：中等信号 -
小脑：灰质信号低于白质 -
脑干：中等至高信号 -
鼻窦：低信号 (暗) (含气) -
丘脑、壳核、海马、尾状核：中等信号 -
胼胝体：中等信号 -
松果体：中等信号
脊柱：
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脊髓：中等信号 -
脑脊液 (CSF)：低信号 (暗) -
骨骼：低信号 (暗) -
骨髓：中等至高信号 -
椎间盘：中等至高信号 -
韧带：中等至低信号 -
神经根：中等信号
腹部和盆腔：
-
肝脏：中等至低信号 -
胆囊和胆总管：低信号 (暗) -
脾脏：中等信号 -
肾脏：中等信号 -
输尿管：中等信号 -
胰腺：中等至低信号 -
膀胱：低信号 (暗) -
前列腺：中等信号 -
子宫：中等信号
肌肉骨骼系统：
-
肌肉：中等信号 -
骨骼：低信号 (暗) (低信号) -
骨髓：中等至高信号 -
血管：大多为低信号 (暗)；根据血流特征，可为高信号或低信号 -
脂肪：高信号 (亮) -
韧带：中等至低信号 -
神经根：中等信号 -
软骨：中等至低信号 -
滑液：低信号 (暗) -
肌腱：中等至低信号
应用 (Use)
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适用于腹部成像 (T1 TSE 呼吸门控扫描) -
适用于胸部成像 (T1 TSE 呼吸门控扫描) -
非常适用于臂丛和腰丛神经成像 -
非常适用于前颈部、眼眶和面部成像 -
非常适用于任何肌肉骨骼成像 -
非常适用于四肢成像 -
非常适用于脑部成像 -
非常适用于脊柱成像 -
适用于盆腔成像
