Inversionszeit

Nach einem 180°-Puls wird die Longitudinalmagnetisierung invertiert (M_z < 0). Anschließend erfolgt ein zeitabhängiger Wiederaufbau in Richtung des Gleichgewichtszustands durch T1-Relaxation. Die Inversionszeit bestimmt den Zeitpunkt, zu dem die Magnetisierung durch den folgenden Anregungspuls in ein messbares Signal überführt wird:

• kurze TI → Magnetisierung noch stark negativ
• lange TI → Magnetisierung bereits teilweise oder vollständig erholt

Der Verlauf der Longitudinalmagnetisierung nach Inversion kann beschrieben werden durch:

• ${\displaystyle M_{z}(t)=M_{0}\left(1-2\cdot e^{-{\frac {t}{T_{1}}}}\right)}$

mit:

• ${\displaystyle M_{z}(t)}$ - Longitudinalmagnetisierung zum Zeitpunkt ${\displaystyle t}$
• ${\displaystyle M_{0}}$ - Gleichgewichtsmagnetisierung
• ${\displaystyle T_{1}}$ - T1-Relaxationszeit

Für jedes Gewebe existiert eine spezifische Inversionszeit, bei der die Longitudinalmagnetisierung gerade null ist:

• ${\displaystyle M_{z}=0}$

Daraus ergibt sich:

• ${\displaystyle TI=T_{1}\cdot \ln(2)}$

Wird der Anregungspuls genau zu diesem Zeitpunkt appliziert, entsteht kein Signal. Dieses Prinzip wird zur gezielten Signalunterdrückung genutzt.

Typische Anwendungen:

• STIR-Sequenz → Unterdrückung von Fett
• FLAIR-Sequenz → Unterdrückung von Liquor

Die Inversionszeit steuert den T1-basierten Bildkontrast, insbesondere durch gezielte Modulation der Longitudinalmagnetisierung:

• kurze TI: starke Beeinflussung durch T1-Unterschiede
• gezielte TI: selektive Signalunterdrückung bestimmter Gewebe

Sie ermöglicht eine differenzierte Darstellung von Geweben mit unterschiedlichen T1-Relaxationszeiten.

Die Inversionszeit wirkt in Kombination mit anderen Parametern:

• Repetitionszeit (TR): bestimmt die vollständige Relaxation zwischen den Zyklen
• Echozeit (TE): beeinflusst die T2- bzw. T2*-Relaxation

Bijan Fink

Peer reviewed am 19.03.2025 von Bijan Fink