轉(zhuǎn)載
常見的磁敏感物質(zhì)有順磁性物質(zhì)、反磁性物質(zhì)及鐵磁性物質(zhì)拦盹。順磁性物質(zhì)具有未成對的軌道電子鹃祖,它們在外加磁場存在時自身產(chǎn)生的磁場(M)與外加磁場(H)方向相同,具有正的磁化率(χ>0)普舆。而反磁性物質(zhì)則沒有成對的軌道電子恬口,自身產(chǎn)生磁場(M)與外加磁場(H)方向相反,具有負(fù)的磁化率(χ<0)沼侣。鐵磁性物質(zhì)可被磁場明顯吸引祖能,去除外磁場后仍可以被永久磁化,具有很大的磁化率蛾洛。人體組織中絕大多數(shù)磁敏感改變與血液中鐵的不同形式或出血等相關(guān)养铸。血紅蛋白的4個蛋白亞基(珠蛋白)分別包含一個由卟啉環(huán)包繞的鐵離子(Fe2+),當(dāng)血紅蛋白中的Fe2+與氧結(jié)合時轧膘,無不成對電子钞螟,形成的氧合血紅蛋白呈反磁性。當(dāng)氧與鐵離子分離形成脫氧血紅蛋白時谎碍,血紅蛋白的構(gòu)像改變阻礙周圍的水分子接近鐵離子鳞滨,形成的脫氧血紅蛋白有4個不成對電子,呈順磁性[9]蟆淀。當(dāng)脫氧血紅蛋白中的Fe2+被進(jìn)一步被氧化成Fe3+拯啦,形成高鐵血紅蛋白。正常情況下熔任,在紅細(xì)胞內(nèi)這一過程被還原型輔酶所抑制褒链,當(dāng)這種機制失效(如出血)時,脫氧血紅蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)楦哞F血紅蛋白笋敞。高鐵血紅蛋白僅有很弱的磁敏感效應(yīng)碱蒙,穩(wěn)定性差,易于解體夯巷,最終被巨噬細(xì)胞吞噬引起組織內(nèi)含鐵血黃素沉積赛惩,含鐵血黃素為高順磁性物質(zhì) 。
血紅蛋白包括含氧血紅蛋白和去氧血紅蛋白趁餐,兩種血紅蛋白對磁場有完全不同的影響:
氧合血紅蛋白---是抗磁性物質(zhì)喷兼,對質(zhì)子弛豫沒有影響,
去氧血紅蛋白---是順磁性物質(zhì)后雷,其鐵離子有4個不成對電子季惯,可產(chǎn)生橫向磁化磁豫縮短效應(yīng)(preferential T2 pro-ton relaxation effect,PT2PRE)。
組織內(nèi)另一種磁敏感的源物質(zhì)是非血紅素鐵臀突,它常以鐵蛋白的形式存在勉抓,表現(xiàn)為反磁性。組織內(nèi)的鈣化通常也呈反磁性候学,雖然磁敏感效應(yīng)比鐵弱藕筋,但也能導(dǎo)致可測量到的敏感性的變化。無論是順磁性還是反磁性物質(zhì)梳码,均可使局部磁場發(fā)生改變而引起質(zhì)子失相位隐圾,使質(zhì)子自旋頻率產(chǎn)生差別,如果施加一個足夠長的TE掰茶,自旋頻率不同的質(zhì)子間將形成明顯的相位差別暇藏。這樣,磁敏感度不同的組織在SWI相位圖上可以被區(qū)別出來 .