自旋回波
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自旋回波，是磁共振現(xiàn)象中的一種訊號來源，相對于第一個射頻脈沖(RF pulse)激發(fā)后立刻出現(xiàn)的自由感應衰減(FID)，自旋回訊是透過第二個射頻脈沖之后，將失相的磁化向量重新聚焦(refocus)而長回來的訊號。“自旋回訊”是項歷史名詞，若從意義上來看，稱之為射頻回訊(RF echo)可能更為貼切，以其為射頻聚焦造成的回訊，相對于利用梯度反轉(zhuǎn)達成聚焦的梯度回訊(gradient echo)。
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歷史
在核磁共振(時稱“核感應”，Nuclear induction)發(fā)現(xiàn)后不久，埃爾溫·翰(Erwin L. Hahn)于1950年的《物理評論》雜志發(fā)表了一篇名為“自旋回訊”的文章，首次介紹了這個現(xiàn)象。為了紀念他，他所提出的“單一自旋回訊磁振脈沖序列”方法以及相應產(chǎn)生的訊號，也稱作“翰回訊”(Hahn echo)。
機制
在射頻激發(fā)之后，熱平衡態(tài)的磁化向量(磁向量)M0部分或全部被翻轉(zhuǎn)到垂直主磁場的橫平面上，產(chǎn)生了自由感應衰減(FID)這種訊號。由于局部磁場不均勻、化學位移等等因素，使得自旋不完全是處在預想的共振頻率上(由主磁場強度與核種決定)，事實上有不同的共振頻率與旋進速率。隨著時間，這樣的離共振現(xiàn)象使得橫磁向量不再處在同一方向上，使得橫磁向量的向量和變小，即造成訊號強度變小。這是自由感應衰減(FID)的機制。
自旋回訊的產(chǎn)生，是額外加上一個聚焦用的射頻脈沖，傳統(tǒng)是用翻轉(zhuǎn)角180度的脈沖。其作用在于將不同旋進速率的自旋一下子反轉(zhuǎn)，變成跑得快的在后，跑得慢的在前。隨著時間，跑得快的漸漸追上跑得慢的，則橫磁向量漸漸排在一起；當排在同一方向上時，可以發(fā)現(xiàn)此時自旋訊號強度達到最高峰。
整段過程訊號慢慢回復，到達最高峰，再慢慢消逝；相對于自由感應衰減是一激發(fā)就出現(xiàn)的自旋反應訊號，其與激發(fā)當下隔了一段時間，像個回音(echo)一樣，而其又來自于射頻聚焦，故應稱為“射頻回訊”，但因歷史因素，多稱為“自旋回訊”。
訊號強度
圖左側(cè)為自由感應衰減，向右經(jīng)過一些時間后出現(xiàn)自旋回訊，并在回訊時間(TE)達到最高峰。
設定參數(shù)：橫向弛緩時間(T2)為120毫秒，回訊時間(TE)為100毫秒。自由感應衰減最初強度設定為1。 自旋回訊最高峰的訊號強度(SISE,max)受到橫向弛緩的影響，與FID最初時間點的訊號強度(SIFID)相比，呈現(xiàn)了與回訊時間(echo time, TE)以及橫向弛緩時間(T2)相關的指數(shù)衰減：
以右圖的例子為例：TE為100毫秒，T2為120毫秒，則自旋回訊(最高峰)的強度衰減至原來FID的
。
與梯度回訊的比較
請參見梯度回訊#與自旋回訊的比較|此條目段落。
其他意涵
自旋回訊也是一大類磁振脈沖序列的總稱，包括有先前提過的“翰回訊”以及它的造影版本、“CP自旋回訊磁振脈沖序列”、“CPMG自旋回訊磁振脈沖序列”，更廣義的還包括了磁振造影中的“快速自旋回訊磁振脈沖序列”。其中，C是Carr字首、P是Purcell字首、M是Meiboom字首、G是Gill字首，是核磁共振歷史中研究自旋回訊的幾位貢獻者姓氏。
另外，在磁振造影方面，單講“自旋回訊磁振脈沖序列”通常是指“翰回訊”的造影版本。
參考文獻
- ^ 翰回訊：Hahn EL “自旋回訊”("Spin Echoes") 《物理評論》雜志(Physical Review) 80 (1950): pp.580–594 Acrobat? PDF
- ^ CP自旋回訊：Carr HY, Purcell EM. "Effects of Diffusion on Free Precession in Nuclear Magnetic Resonance Experiments" 《物理評論》雜志(Physical Review) 94(1954): pp.630-638 Acrobat? PDF
- ^ CPMG自旋回訊：Meiboom S, Gill D. "Modified Spin-Echo Method for Measuring Nuclear Relaxation Time" The Review of Scientific Instruments 29(8) (1958): pp.688-691
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參考來源
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