半高寬是什麼意思

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在前文自旋-自旋耦合與脂肪定量、磁共振成像中的兩類化學位移效應及偽影中說到了化學位移及自旋-自旋耦合，其中提到了“譜線”這個詞，見下圖1，亞甲基-CH2中的氫質子、甲基-CH3中的氫質子，羥基-OH中的氫質子的譜線，其中譜線有個顯著的特徵：有一定的寬度。從前文中可知，化學位移（進動頻率）是一個確定的值，所以理想中的譜線應該是無限窄的細線，然而實際中的情況是譜線具有一定的寬度。

關於磁共振譜線一般可以用兩種型別的函式表示，洛倫茲線型函式（Lorenz）和高斯線型函式（Gauss），見圖2公式1和2，且從公式1 2中還可以得出公式3的關係，然後就可以推出公式1 2的最大值，見圖3公式1 2。公式中的ω0表示拉莫爾進動頻率。

理想的譜線應該是無限窄的細線，實際中的情況是譜線具有一定的寬度，導致譜線增寬的原因有質子本身的原因，比如弛豫，也有外部的原因比如磁場的不均勻，常用譜線的半高寬表示譜線的寬度，也可以叫半峰全寬（FWHM：這個大家比較常見）就是指譜線的一半高的寬度，根據這個解釋再結合圖3公式，就可以推出圖4的公式（以洛倫茲線型函式推導），得出半峰全寬的大小，見公式4，從公式中可以看出FWHM的大小與橫向磁化時間T2值有關。

從圖4公式4中可以看出FWHM的大小與橫向磁化時間T2值有關，此時表示的均勻磁場的時候，實際上磁場存在著不均勻性，此時就可以將圖4公式4改寫為圖5公式1，公式1包含了磁場的不均勻性引起的橫向衰減。根據角頻率與頻率間的關係，還可以將公式1轉換成公式2。所以從公式2中就可以得出FWHM與T2*的關係，進而得出FWHM與磁場均勻性的關係，比如FWHM值越大，表示T2*越小，橫向衰減得越快，這其中就包含了磁場不均勻性導致的加快橫向衰減現象。

在平時的磁共振學習中得知，橫向衰減在不經過磁場均勻性矯正的時候是以T2*衰減的，其值可以用下圖6表示，其中T2‘表示磁場不均勻性引起的橫向馳豫，從公式中可以看出當T2衰減得很快時，T2*衰減得很快，此時的T2’的衰減就顯得很不起眼，換句話說就是當T2衰減得很快時，你無法分清T2*衰減是由T2衰減引起的還是由T2‘衰減引起的，因此在實際應用中多以T2衰減比較慢的質子作為參考，這樣就比較容易知道T2*衰減是由T2’衰減引起的，這有助於磁場均勻性的判斷。

根據譜線FWHM與T2*衰減的關係，就可以根據譜線的半高寬掌握到磁場的均勻性，如圖7，在未進行勻場時，T2*衰減很快，導致譜線較寬（黑線），在進行勻場後，T2*衰減很慢，導致譜線較窄（黑線）。

從譜線判斷磁場的均勻性在實際應用中比較多，比如常規部位的壓脂在進行調頻時，就可以從譜線大致看出磁場的均勻性，見圖8，從圖8中可以看出水中氫質子的FWHM的比較寬，磁場均勻性是比較差的。另外一個用得比較多的地方就是在波普成像的時候，在波普中對於磁場的均勻性儘可能的好，其表現就是FWHM的值比較小，目前在常規場強下各部位的FWHM有少許差別，見圖9。

磁場的均勻性在磁共振成像中是無論如何都繞不開的，如果在掃描前可以判斷磁場的均勻性而做出均勻性調整，這對於成像質量來說有很大的幫助。本文到這裡就結束了，如有什麼想法，可以關注留言和新增微信進行討論，謝謝。特別說明：文中部分圖片來自引用參考，如侵權聯絡刪