Waktu relaksasi T2 pada MRI merupakan hal penting untuk diketahui. Saat peluruhan magnetisasi transversal (Mxy), dibutuhkan pertukaran energi antar spin. Karena kehilangan fase koherensi, beberapa proton berputar lebih cepat dan beberapa lainnya berputar dengan lambat. Ini disebut relaksasi spin–spin atau waktu relaksasi T2, yang merupakan peluruhan eksponensial.
Diukur dengan konstanta waktu, T2 adalah waktu yang diambil untuk mengurangi vektor magnetisasi transversal menjadi 37% dari nilai puncak. Vektor transversal dan ekuilibrium dalam hubunganya dapat dilihat dari formula berikut:
Mxy\left ( t \right ) = Moe^{-t/T2}Mxy adalah momen magnetik transversal pada waktu (t). Ketika t = 0, Mo = Mxy, magnetisasi transversal. Ketika t = T2, maka e-1 = 0.37 dan Mxy = 0.37 Mo. Berikut adalah Gambar 1 relaksasi spin-spin:
Gambar 1. Relaksasi spin-spin (Thayalan, 2014).
Struktur molekul sampel magnetik dan karakteristik proton air terikat sangat mempengaruhi nilai peluruhan T2. Struktur amorf (seperti cairan tulang belakang serebral (CSF) atau jaringan edematosa tinggi) mengandung molekul yang bergerak dengan gerakan molekul yang cepat.
Tanpa pembatas susunan (seperti kurangnya lapisan hidrasi), jaringan ini tidak mendukung inhomogenitas medan magnet intrinsik dan karenanya menunjukkan nilai T2 yang panjang. Ketika ukuran molekul meningkat untuk jaringan tertentu, gerakan molekul menjadi terbatas dan keberadaan lapisan hidrasi menghasilkan domain medan magnet dalam susunan dan meningkatkan penurunan spin yang menyebabkan peluruhan lebih cepat dengan hasil nilai T2 yang lebih pendek. Untuk struktur besar yang tidak bergerak, inhomogenitas magnetik stasioner pada lapisan hidrasi menghasilkan jenis jaringan (seperti tulang) yang memiliki waktu relaksasi T2 yang sangat pendek.
Inhomogenitas magnetik ekstrinsik seperti medan magnet utama yang tidak sempurna (B0) atau agen suspektibilitas dalam jaringan (misalnya bahan kontras MRI, objek paramagnetik atau feromagnetik) menambah hilangnya fase koherensi dari inhomogeneitas intrinsik dan selanjutnya mengurangi konstanta peluruhan yang dikenal sebagai T2*. Berikut adalah Gambar 2 yang menjelaskan mengenai peluruhan T2:
Gambar 2. (A) Hilangnya fase koherensi Mxy terjadi secara eksponensial yang disebabkan oleh interaksi intrinsik spin-spin dalam jaringan dan inhomogenitas medan magnet ekstrinsik. Konstanta peluruhan eksponensial (T2) adalah waktu di mana sinyal meluruh hingga 37% dari magnetisasi transversal awal (setelah pulsa 90°). (B) Waktu relaksasi T2 adalah waktu peluruhan yang dihasilkan dari sifat magnetik intrinsik sampel. T2* adalah waktu peluruhan yang dihasilkan dari variasi medan magnet intrinsik dan ekstrinsik. Waktu relaksasi T2 selalu lebih lama dari T2* (Bushberg, 2012).
Waktu Relaksasi T2 pada MRI
Artikel MRI Forum MRISumber:
Bushberg, Jerrold T., J. Anthony Seibert, Edwin M. Leidholdt, dan John M. Boone. 2012. The Essential Physics of Medical Imaging. Edisi Ketiga. Lippincott Williams & Wilkins. Philadelphia.
Thayalan, K. 2014. The Physics of Radiology and Imaging. Edisi Pertama. Jaypee Brothers Medical Publisher. New Delhi.
