T1（或纵向弛豫时间）是 MRI 物理学中的一个基本概念，指的是组织的纵向磁化强度在受到外部射频 (RF) 脉冲扰动后恢复到平衡状态所需的时间。 T1 弛豫是 MRI 中的一个重要参数，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 弛豫背后的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）与磁场对齐。这会沿磁场方向产生净宏观磁化强度，称为平衡磁化强度或纵向磁化强度 (Mz)。
RF 脉冲扰动： 为了创建 MRI 图像，垂直于 B0 磁场施加 RF 脉冲。这些脉冲可以使纵向磁化强度偏离 B0 方向，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，被扰动的磁化强度开始沿B0方向恢复到平衡状态。这种恢复涉及两个主要的松弛过程：T1 松弛和 T2 松弛。
T1 弛豫： T1 弛豫，也称为纵向弛豫，是纵向磁化强度 (Mz) 恢复到其平衡值。该过程由时间常数 T1 控制。当组织的质子恢复到与磁场的平衡排列时，纵向磁化强度增加。不同的组织具有不同的 T1 值，导致恢复速度不同并影响 MRI 图像的对比度。
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而导致的横向磁化强度 (Mxy) 的衰减。它由时间常数 T2 控制。 T2 弛豫导致质子之间相位相干性的丧失，从而导致横向平面中的信号衰减。
T1 加权和 T2 加权图像： 通过操纵 RF 脉冲的时序和脉冲序列之间的时间，MRI 扫描仪可以生成 T1 加权和 T2 加权图像。 T1 加权图像提供良好的解剖细节，而 T2 加权图像对组织含水量的变化敏感，可以突出炎症和水肿等病理。
MRI T1 图像特征
当 MRI 序列配置为生成 T1 加权图像时，具有短 T1 值的组织表现出最高的磁化强度，并且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。这通常是通过采用 300-600 ms 的短重复时间 (TR) 来放大恢复平衡期间纵向弛豫的区别，并利用 10-15 ms 的短回波时间 (TE) 来最小化 T2 的影响来实现的。信号采集期间的依赖性。
MRI T1 图像外观
识别T1加权图像的最简单方法是寻找体内充满液体的空间，例如脑室和椎管中的脑脊液、腹部中的游离液体、胆囊和胆总管中的液体、滑液关节积液、尿路和膀胱积液、水肿或体内任何其他病理性积液。流体在 T1 加权图像中通常显得较暗。以下是不同器官和组织在 T1 加权图像上的显示方式：
富含脂肪的组织：
肌肉和软组织：
大脑中的灰质和白质：
血液
含液体结构：
骨骼和钙化：
肝脏：
脾脏：
肾脏：
胰腺
T1 加权 MRI 的病理表现
病理过程通常会增加组织中的水含量。由于添加了水成分，这会导致 T1 加权图像上的信号损失和 T2 加权图像上的信号增加。因此，病理过程通常在 T2 加权图像上较亮，而在 T1 加权图像上较暗。
T1 加权图像上的病理表现可能因特定组织或异常而异。以下是不同病理在 T1 加权图像上表现的几种方式：
肿瘤： 肿瘤可能会在 T1 加权图像上表现出改变的信号强度区域。根据肿瘤的细胞结构、血管分布和成分等因素，与周围组织相比，它们可能呈低信号（较暗）或等信号（呈灰色）。
水肿： 由于含水量增加，水肿组织可能在 T1 加权图像上显示低信号。这是由于水的 T1 弛豫时间较短，导致信号强度降低。
出血： 出血在不同阶段可以显示不同的信号强度：
脂肪瘤： 脂肪瘤由脂肪组织组成，由于其大量脂肪含量，通常在 T1 加权图像上呈现高信号。在涉及脂肪饱和技术的成像序列中，这一点变得尤其值得注意，导致脂肪组织显得更暗。
钙化： 钙化通常在 T1 加权图像上表现为低信号。然而，具体外观可能因钙化的类型和数量而异。
囊肿： 由于含水量升高，简单的充满液体的囊肿可能在 T1 加权图像上显示低信号（暗）。相反，复杂或出血性囊肿可能表现出不同的信号强度。
炎症： 由于水分含量升高和组织内的变化，炎症组织在 T1 加权图像上可能会出现低信号。
退行性变化： 由于含水量和组织成分的变化，退行性组织（例如脊柱中的退行性椎间盘）可能在 T1 加权图像上表现为低信号。
组织及其 T1表现：
大脑：
脊柱：
腹部和骨盆：
肌肉骨骼：
颅脑 轴位T1加权像
颅脑 冠位T1加权像
眼眶 冠位T1加权像
面部 轴位T1加权像
颈部 轴位T1加权像
颈椎 矢状位T1加权像
胸部 轴位T1加权像
颈椎 轴位T1加权像
腰椎 轴位T1加权像
腰椎 矢状位T1加权像
双肾 冠位T1加权像
双侧股骨头 轴位T1加权像
骶髂关节 冠位T1加权像
双侧大腿 冠位T1加权像
双侧大腿 轴位T1加权像
膝关节 矢状位 T1加权像
双侧小腿 轴位T1加权像
踝关节 矢状位T1加权像
足部 冠位T1加权像
肩关节 轴位T1加权像
肩关节 冠位T1加权像
肘关节 冠位T1加权像
腕关节 冠位T1加权像
手掌 冠位T1加权像
