三、自由感应衰减信号
使用一个90°RF 脉冲来激发自旋质子，使M0 翻转到XY 平面。90°RF 脉冲关闭后，自旋质子在 XY 平面内进动，并且处于相同的相位；MXY 开始随 时间衰减；自旋在接收线圈内感应产生一个电流。 当t＝0 时，信号有最大值；t＝1 时，信号为零；t＝ 2 时，信号有反向最大值；t=3 时，信号为零。因此 ，产生震荡磁场，其在接收线圈内产生震荡的感应 电流（磁共振信号）。信号的强度取决于MXY：
3．T2*驰豫 T2*称为准T2 或有效驰豫时间 。T2是在绝对均匀的静磁场（B0 ）中的驰豫，T2衰减主要取决于 自旋-自旋相互作用。但是任何磁 体产生的磁场都不可能是绝对均 匀的，因此横向驰豫受到不均匀 的B0和自旋-自旋相互作用的双重 影响，我们把在不均匀的B0中的 横向驰豫称为T2* 驰豫。T2*是不 固定的，随B0的均匀性而改变。 T2*衰减速度总是快于T2衰减速度 。
（二）纵向驰豫
射频脉冲停止以后， 纵向磁化矢量M0由 最小恢复到原来大小 的过程称纵向驰豫。 在驰豫过程中总的净 磁化矢量也程螺旋形 运动，与射频激发后 的运动正好相反。
1．纵向驰豫机制 纵向驰豫过程中，吸收了射频脉冲能量跃迁到高能级的自旋质子把
能量释放到周围的晶格中，回到它们的稳定状态。因而，纵向驰豫也称 为自旋-晶格驰豫。纵向驰豫过程中M0 恢复的程度是随时间的变化而逐 步增长，用T1 来表示M0 恢复速率特征的时间常数（M0 恢复到某一程 度时所需要的时间）。因此，纵向驰豫又称为T1驰豫。 2．纵向驰豫时间
90°射频脉冲之后，净磁化矢量M0被翻转到XY 平面，随后以T1速 率特征进行恢复，呈指数曲线增长形式。T1驰豫过程中MZ是时间的函数 ，符合：
式中：MZ（t）为t 时刻的纵向磁化矢量值，M0 为平衡态时的净磁化矢 量值，t 为驰豫时间，T1 为纵向驰豫时间常数。
T1＝纵向磁化矢量MZ从最小恢复到平衡态磁化矢量 M0的63％的时间
2．磁场中自旋之间的相位
在静磁场（B0）中〝进动〞的自旋质子的磁矩与 B0存在着进动角，因此自旋磁矩可分解为Z 轴与XY 平 面的两个矢量。在任意时刻，自旋质子的磁矩在Z 轴 的矢量将始终指向同一方向（即同相位），因而叠加 形成宏观纵向磁化矢量M0。XY 平面内的矢量则随机 分布处于不同的方向（即离相位），因而磁化矢量在 XY 平面内相互抵消，不能形成宏观磁化矢量。在射频 脉冲的作用下，M0被翻转到XY 平面的同时，绕Z 轴 进动的自旋磁矩的相位趋于一致（即聚相位），磁化 矢量的叠加形成宏观横向磁化矢量MXY。
接收到的信号如下图所示。呈指数曲线形式衰减的 震荡信号称为自由感应衰减（FID）信号，信号的强 度与组织的T1、T2 及组织的质子密度有关。FID 信 号是在90oRF 脉冲之后采集的信号，该信号的衰减 符合T2度不同，同一组织 的T1值也是不同的（表6-1）。B0越大，组织的T1 值越大。
以上讨论了使用90oRF 脉冲时的T1驰豫过程 。如果在90o脉冲之前再施加一个180oRF 脉冲，这 将使纵向磁化矢量M0被翻转180o至B0的负方向， 然后按照组织的T1速率进行恢复。
正是由于自旋质子间的相互作用引起的磁场均匀性的改变， 造成质子进动频率的差异，导致在XY 平面内进动的净磁化矢量 的失相位。
因此，横向驰豫也称为自旋-自旋驰豫。横向驰豫是横向磁 化矢量MXY 逐步衰减的过程，用T2来表示MXY 衰减速率特征的 时间常数。横向驰豫又称为T2驰豫。
2．横向驰豫时间 90°RF 脉冲关闭后，在XY 平面 内的MXY 以T2速率特征进行驰豫，呈指数衰减曲线 形式，如下图所示。
第三节 磁共振图像的信号
一、相位的概念
1．相位
平面内旋转的矢量与某一参照轴的夹角称为相位。 同相位（in-phase）：多个矢量在空间的方向一致； 离相位（out of phase）：多个矢量在空间的方向不一致 ； 聚相位（re-phase）：由不同相位达到同相位的过程； 失相位（de-phase）：由同相位变成不同相位的过程。
二、自旋质子弛豫
（一）驰豫的概念 驰豫（relaxation）：
是指自旋质子的能级由激 发态恢复到它们稳定态（ 平衡态）的过程。
驰豫过程包含着同步 发生但彼此独立的两个过 程：①纵向驰豫（ longitudinal relaxation） ；②横向驰豫（ transverse relaxation）
T2驰豫过程符合：
式中：MXY（t）为t 时刻的横向磁化矢量值，M0为平衡态的 磁化矢量值，t 为驰豫时间，T2 为驰豫时间常数。
上式中当t＝T2时，MXY＝M0e-1=37% M0，即MXY 衰减至最 大值的37％时所经历的时间等于T2 值：T2＝横向磁化矢量 MXY 衰减至最大值63％的时间。不同组织的T2值不同。
（三）横向驰豫
1．横向驰豫机制 MXY 的形成是由于射频脉冲激发后，自旋质子 处于激发态并在XY 平面继续绕Z 轴进动，其相位趋 于一致而叠加形成宏观磁化矢量。在磁场中，每个自 旋都受到静磁场B0 和临近自旋磁矩产生的局部磁场 的影响。
（2）自旋质子间的相互作用：
两个自旋相邻时，一个为ω(1)的自旋顺B0方向排列，另一 个为ω(2)的自旋逆B0方向排列。由于这两个自旋之间的相互作用 ，ω(1)受到B0加上另一个质子所产生的小磁场（ΔB）的影响， 其进动频率将会略微增加；ω(2)受到与B0相反的略低磁场的影响 ，总磁场强度有所减小，因而其进动频率也将减小。