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自旋回波
,'''自旋回波''',是[[磁共振]]现象中的一种讯号来源,相对于第一个射频脉冲([[RF]] pulse)激发后立刻出现的自由感应衰减(FID),'''自旋回讯'''是透过第二个射频脉冲之后,将失相的磁化向量重新[[聚焦]](refocus)而长回来的讯号。“自旋回讯”是项历史名词,若从意义上来看,称之为'''射频回讯'''(RF echo)可能更为贴切,以其为射频聚焦造成的回讯,相对于利用梯度反转达成聚焦的梯度回讯(gradient echo)。
== 历史 ==
在[[核磁共振]](时称“[[核感应]]”,Nuclear induction)发现后不久,埃尔温·翰(Erwin L. Hahn)于1950年的《物理评论》杂志发表了一篇名为“自旋回讯”的文章,首次介绍了这个现象。为了纪念他,他所提出的“单一自旋回讯磁振脉冲序列”方法以及相应产生的讯号,也称作“翰回讯”(Hahn echo)。
== 机制 ==
在射频激发之后,热平衡态的磁化向量(磁向量)M<sub>0</sub>部分或全部被[[翻转角|翻转]]到垂直主磁场的横平面上,产生了自由感应衰减(FID)这种讯号。由于局部磁场不均匀、[[化学]]位移等等因素,使得[[自旋]]不完全是处在预想的[[共振频率]]上(由主磁场强度与[[核种]]决定),事实上有不同的共振频率与[[旋进]]速率。随着时间,这样的离[[共振]]现象使得横磁向量不再处在同一方向上,使得横磁向量的向量和变小,即造成讯号强度变小。这是自由感应衰减(FID)的机制。
自旋回讯的产生,是额外加上一个聚焦用的射频脉冲,传统是用翻转角180度的脉冲。其作用在于将不同旋进速率的自旋一下子反转,变成跑得快的在后,跑得慢的在前。随着时间,跑得快的渐渐追上跑得慢的,则横磁向量渐渐排在一起;当排在同一方向上时,可以发现此时自旋讯号强度达到最高峰。
整段过程讯号慢慢回复,到达最高峰,再慢慢消逝;相对于自由感应衰减是一激发就出现的自旋反应讯号,其与激发当下隔了一段时间,像个回音(echo)一样,而其又来自于射频聚焦,故应称为“射频回讯”,但因历史因素,多称为“自旋回讯”。
== 讯号强度 ==
[[File:Spin_Echo.gif|right|thumb|250px|自旋回讯的模拟范例。]]
图左侧为[[自由感应衰减]],向右经过一些时间后出现自旋回讯,并在回讯时间(TE)达到最高峰。<br/><br/>设定参数:横向弛缓时间(T<sub>2</sub>)为120毫秒,回讯时间(TE)为100毫秒。自由感应衰减最初强度设定为1。 自旋回讯最高峰的讯号强度(SI<sub>SE,max</sub>)受到[[弛缓 (核磁共振)|横向弛缓]]的影响,与FID最初时间点的讯号强度(SI<sub>FID</sub>)相比,呈现了与回讯时间(echo time, TE)以及横向弛缓时间(T<sub>2</sub>)相关的指数衰减:
:<math>SI_{SE,max}=SI_{FID} \cdot e^{-TE/T_2}</math>
以右图的例子为例:TE为100毫秒,T<sub>2</sub>为120毫秒,则自旋回讯(最高峰)的强度衰减至原来FID的<math>exp(-100/120) \approx 0.435</math>。
== 与梯度回讯的比较 ==
''请参见梯度回讯#与自旋回讯的比较|此条目段落。''
== 其他意涵 ==
自旋回讯也是一大类磁振脉冲序列的总称,包括有先前提过的“翰回讯”以及它的[[造影]]版本、“CP自旋回讯磁振脉冲序列”、“CPMG自旋回讯磁振脉冲序列”,更广义的还包括了[[磁振造影]]中的“[[快速自旋回讯造影|快速自旋回讯磁振脉冲序列]]”。其中,C是Carr字首、P是Purcell字首、M是Meiboom字首、G是Gill字首,是核磁共振历史中研究自旋回讯的几位贡献者姓氏。
另外,在磁振造影方面,单讲“自旋回讯磁振脉冲序列”通常是指“翰回讯”的造影版本。
== 参考文献 ==
# '''翰回讯''':Hahn EL “自旋回讯”(\"Spin Echoes\") 《[[物理评论]]》杂志(''Physical Review'') '''80''' (1950): pp.580–594 [http://prola.aps.org/pdf/PR/v80/i4/p580_1 Acrobat® PDF]
# '''CP自旋回讯''':Carr HY, Purcell EM. \"Effects of Diffusion on Free Precession in Nuclear Magnetic Resonance Experiments\" 《物理评论》杂志(''Physical Review'') '''94'''(1954): pp.630-638 [http://prola.aps.org/pdf/PR/v94/i3/p630_1 Acrobat® PDF]
# '''CPMG自旋回讯''':Meiboom S, Gill D. \"Modified Spin-Echo Method for Measuring Nuclear Relaxation Time\" ''The Review of Scientific Instruments'' '''29'''(8) (1958): pp.688-691
== 相关条目 ==
* [[核磁共振]]
* [[磁振造影]]
* [[自由感应衰减]]
* [[梯度回讯]]
[[category:磁共振]]
==参考来源==
*[http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%87%AA%E6%97%8B%E8%BF%B4%E8%A8%8A 维基百科-自旋迴訊]
== 百科帮你涨知识 ==
[http://www.zk120.com/ji/ 查找更多中医古籍]
[http://www.zk120.com/an/ 查找更多名老中医的医案]
[http://www.zk120.com/fang/ 查找更多方剂]
== 历史 ==
在[[核磁共振]](时称“[[核感应]]”,Nuclear induction)发现后不久,埃尔温·翰(Erwin L. Hahn)于1950年的《物理评论》杂志发表了一篇名为“自旋回讯”的文章,首次介绍了这个现象。为了纪念他,他所提出的“单一自旋回讯磁振脉冲序列”方法以及相应产生的讯号,也称作“翰回讯”(Hahn echo)。
== 机制 ==
在射频激发之后,热平衡态的磁化向量(磁向量)M<sub>0</sub>部分或全部被[[翻转角|翻转]]到垂直主磁场的横平面上,产生了自由感应衰减(FID)这种讯号。由于局部磁场不均匀、[[化学]]位移等等因素,使得[[自旋]]不完全是处在预想的[[共振频率]]上(由主磁场强度与[[核种]]决定),事实上有不同的共振频率与[[旋进]]速率。随着时间,这样的离[[共振]]现象使得横磁向量不再处在同一方向上,使得横磁向量的向量和变小,即造成讯号强度变小。这是自由感应衰减(FID)的机制。
自旋回讯的产生,是额外加上一个聚焦用的射频脉冲,传统是用翻转角180度的脉冲。其作用在于将不同旋进速率的自旋一下子反转,变成跑得快的在后,跑得慢的在前。随着时间,跑得快的渐渐追上跑得慢的,则横磁向量渐渐排在一起;当排在同一方向上时,可以发现此时自旋讯号强度达到最高峰。
整段过程讯号慢慢回复,到达最高峰,再慢慢消逝;相对于自由感应衰减是一激发就出现的自旋反应讯号,其与激发当下隔了一段时间,像个回音(echo)一样,而其又来自于射频聚焦,故应称为“射频回讯”,但因历史因素,多称为“自旋回讯”。
== 讯号强度 ==
[[File:Spin_Echo.gif|right|thumb|250px|自旋回讯的模拟范例。]]
图左侧为[[自由感应衰减]],向右经过一些时间后出现自旋回讯,并在回讯时间(TE)达到最高峰。<br/><br/>设定参数:横向弛缓时间(T<sub>2</sub>)为120毫秒,回讯时间(TE)为100毫秒。自由感应衰减最初强度设定为1。 自旋回讯最高峰的讯号强度(SI<sub>SE,max</sub>)受到[[弛缓 (核磁共振)|横向弛缓]]的影响,与FID最初时间点的讯号强度(SI<sub>FID</sub>)相比,呈现了与回讯时间(echo time, TE)以及横向弛缓时间(T<sub>2</sub>)相关的指数衰减:
:<math>SI_{SE,max}=SI_{FID} \cdot e^{-TE/T_2}</math>
以右图的例子为例:TE为100毫秒,T<sub>2</sub>为120毫秒,则自旋回讯(最高峰)的强度衰减至原来FID的<math>exp(-100/120) \approx 0.435</math>。
== 与梯度回讯的比较 ==
''请参见梯度回讯#与自旋回讯的比较|此条目段落。''
== 其他意涵 ==
自旋回讯也是一大类磁振脉冲序列的总称,包括有先前提过的“翰回讯”以及它的[[造影]]版本、“CP自旋回讯磁振脉冲序列”、“CPMG自旋回讯磁振脉冲序列”,更广义的还包括了[[磁振造影]]中的“[[快速自旋回讯造影|快速自旋回讯磁振脉冲序列]]”。其中,C是Carr字首、P是Purcell字首、M是Meiboom字首、G是Gill字首,是核磁共振历史中研究自旋回讯的几位贡献者姓氏。
另外,在磁振造影方面,单讲“自旋回讯磁振脉冲序列”通常是指“翰回讯”的造影版本。
== 参考文献 ==
# '''翰回讯''':Hahn EL “自旋回讯”(\"Spin Echoes\") 《[[物理评论]]》杂志(''Physical Review'') '''80''' (1950): pp.580–594 [http://prola.aps.org/pdf/PR/v80/i4/p580_1 Acrobat® PDF]
# '''CP自旋回讯''':Carr HY, Purcell EM. \"Effects of Diffusion on Free Precession in Nuclear Magnetic Resonance Experiments\" 《物理评论》杂志(''Physical Review'') '''94'''(1954): pp.630-638 [http://prola.aps.org/pdf/PR/v94/i3/p630_1 Acrobat® PDF]
# '''CPMG自旋回讯''':Meiboom S, Gill D. \"Modified Spin-Echo Method for Measuring Nuclear Relaxation Time\" ''The Review of Scientific Instruments'' '''29'''(8) (1958): pp.688-691
== 相关条目 ==
* [[核磁共振]]
* [[磁振造影]]
* [[自由感应衰减]]
* [[梯度回讯]]
[[category:磁共振]]
==参考来源==
*[http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%87%AA%E6%97%8B%E8%BF%B4%E8%A8%8A 维基百科-自旋迴訊]
== 百科帮你涨知识 ==
[http://www.zk120.com/ji/ 查找更多中医古籍]
[http://www.zk120.com/an/ 查找更多名老中医的医案]
[http://www.zk120.com/fang/ 查找更多方剂]