T1 vs T2 MRI
Magnetic Resonance Imaging (MRI) utilizes two primary sequences: T1-weighted (T1) and T2-weighted (T2). T1 MRI highlights anatomy, provides crisp images, and shows fluids as dark. Conversely, T2 MRI focuses on pathology, making fluids bright, which is ideal for visualizing inflammation, edema, and certain lesions. The distinction between T1 and T2 is crucial for accurate medical diagnosis. In essence, while T1 outlines structures, T2 detects abnormalities. The choice between T1 and T2 depends on the clinical query and the body part being examined. Understanding these fundamental MRI sequences is vital for radiographers, radiologists, and clinicians to ensure the right imaging method is chosen for accurate diagnosis.
T1-Weighted Imaging (T1 MRI)
T1-weighted imaging emphasizes the differences in the longitudinal relaxation times (T1) of tissues. The contrast on T1WI is determined by the rate at which excited protons return to their equilibrium state, which is influenced by the tissue environment. Specifically, the contrast is produced by adjusting the repetition time (TR) and echo time (TE). For T1-weighted images, a short TR(400-600ms) and short TE(10-20ms) are utilized.
In T1WI, the image typically shows fat as bright (or hyperintense) and water or fluid-filled areas as dark (or hypointense). Therefore, anatomical structures with a high fat content, such as adipose tissue, will appear brighter on T1-weighted images, while fluid-filled structures, like the ventricles of the brain and spinal canal containing cerebrospinal fluid (CSF), will appear dark. Other fluid-filled areas, such as joints with synovial fluid, the bladder in the pelvis, the gallbladder, common bile duct, and ureters in the abdomen, will also appear dark in T1-weighted images.
T2-Weighted Imaging (T2 MRI)
T2-weighted imaging emphasizes the differences in the transverse relaxation times (T2) of tissues. The contrast on T2WI is determined by the rate at which excited protons lose phase coherence due to interactions with their surroundings. The image contrast in T2WI is produced by adjusting the TR and TE. For T2-weighted images, a long TR(3000-6000ms) and long TE(90-110ms) are used.
In T2WI, fluids appear bright (or hyperintense). Therefore, areas filled with CSF, such as the brain’s ventricles or the spinal canal, are prominent. Other fluid-filled areas, such as joints with synovial fluid, the bladder in the pelvis, the gallbladder, common bile duct, and ureters in the abdomen, will also appear bright in T2-weighted images.
T1 and T2 MRI Image Appearance of Various Structures in the Brain
T2 APPEARANCE OF THE BRAIN
|
T1 APPEARANCE OF THE BRAIN
|
T1 MRI Image of the Brain
T2 MRI Image of the Brain
T1 and T2 MRI Image Appearance of Various Structures in the Spine
T2 APPEARANCE OF THE CERVICLE SPINE
|
T1 APPEARANCE OF THE CERVICLE SPINE
|
T1 MRI Image of the Cervical Spine
T2 MRI Image of the Cervical Spine
T1 MRI Image of the lumbar spine
T2 MRI Image of the the lumbar spine
T1 Axial MRI Image of the Cervical Spine
T2 Axial MRI Image of the Cervical Spine
T2 Axial MRI Image of the Cervical Spine
T2 Axial MRI Image of the Cervical Spine
T1 and T2 MRI Image Appearance of Various Structures in the Head and Neck
T2 APPEARANCE OF THE NECK
|
T1 APPEARANCE OF THE NECK
|
T1 MRI Image of the Neck
T2 MRI Image of the Neck
T1 and T2 MRI Image Appearance of Various Structures in the Abdomen
T2 APPEARANCE OF THE ABDOMEN
|
T1 APPEARANCE OF THE ABDOMEN
|
T1 MRI Image of the Abdomen
T2 MRI Image of the Abdomen
T1 MRI Image of the Abdomen
T1 and T2 MRI Image Appearance of Various Structures in the Pelvis
T2 APPEARANCE OF THE PELVIS
|
T1 APPEARANCE OF THE PELVIS
|
T1 MRI Image of the Pelvis
T2 MRI Image of the Pelvis
T1 and T2 MRI Image Appearance of Various Structures in the Knee\ Other Joints
T2 APPEARANCE OF THE KNEE
|
T1 APPEARANCE OF THE KNEE
|
T1 MRI Image of the Knee
T2 MRI Image of the Knee
T1 MRI Image of the Wrist
T2 MRI Image of the Wrist
T1 and T2 MRI pathology Appearance
In MRI, the signal intensity of tissues or pathological processes on T1-weighted (T1W) and T2-weighted (T2W) images is determined by the relaxation properties of hydrogen protons within them. On T1W images, areas with shorter T1 relaxation times appear bright, whereas on T2W images, areas with longer T2 relaxation times appear bright. Pathological processes, such as edema, inflammation, or tumors, often involve an increased water content. The presence of increased free water lengthens the T2 relaxation time, causing these areas to appear bright on T2W images. Conversely, the same regions often appear dark on T1W images because the free water has a longer T1 relaxation time. This contrast difference is pivotal in MRI’s ability to discern pathology, as these signal changes against the backdrop of normal anatomy highlight areas of concern. Here are some examples of how various pathologies appear in T1 and T2 imaging.
T1 APPEARANCE
|
T2 APPEARANCE
|
T1 MRI Image of the Renal cyst
T2 MRI Image of the Renal cyst
T2 MRI Image of myositis
- Knight, M. J., McCann, B., Tsivos, D., Couthard, E. C., & Kauppinen, R. A. (2016). Quantitative T1 and T2 MRI signal characteristics in the human brain: different patterns of MR contrasts in normal ageing. MAGMA (New York, N.y.), 29(6), 833–842.
- Schwer, A., McCammon, R., Kavanagh, B., Gaspar, L., Damek, D., & Chen, C. (2007). Magnetic Resonance Imaging (MRI) T1 and T2 Volumetric Changes and their Implications after Hypofractionated Stereotactic Radiotherapy (SRS) in Patients with Recurrent Malignant Gliomas. Poster Discussion Presentation, International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, 69(3), Supplement, S167.
- van Gastel, M.D.A., Messchendorp, A.L., Kappert, P., Kaatee, M.A., de Jong, M., Renken, R.J., ter Horst, G.J., Mahesh, S.V.K., & Gansevoort, R.T. (2018). T1 vs. T2 weighted magnetic resonance imaging to assess total kidney volume in patients with autosomal dominant polycystic kidney disease. Abdominal Radiology, 43(10), 1215–1222. doi:10.1007/s00261-017-1269-0
- Haacke, E. M., Brown, R. W., Thompson, M. R., & Venkatesan, R. (1999). Magnetic resonance imaging: Physical principles and sequence design. John Wiley & Sons.
- Hennig, J., Nauerth, A., & Friedburg, H. (1986). RARE imaging: a fast imaging method for clinical MR. Magnetic resonance in medicine, 3(6), 823-833.
- Edelman, R. R., Hesselink, J. R., Zlatkin, M. B., & Crues, J. V. (2006). Clinical magnetic resonance imaging (Vol. 1). WB Saunders.
- van Gastel, M.D.A., Messchendorp, A.L., Kappert, P., Kaatee, M.A., de Jong, M., Renken, R.J., Ter Horst, G.J., Mahesh, S.V.K., Gansevoort, R.T.; DIPAK Consortium. (2018). T1 vs. T2 weighted magnetic resonance imaging to assess total kidney volume in patients with autosomal dominant polycystic kidney disease. Abdom Radiol (NY), 43(5), 1215-1222. doi: 10.1007/s00261-017-1285-2. PMID: 28871393 PMCID: PMC5904223.
Chụp cộng hưởng từ (MRI) sử dụng hai chuỗi chính: T1W (T1) và T2W (T2). T1 MRI làm nổi bật giải phẫu, cung cấp hình ảnh sắc nét và hiển thị chất lỏng có màu tối. Ngược lại, T2 MRI tập trung vào bệnh lý, làm cho chất lỏng có màu sáng, lý tưởng để hình dung tình trạng viêm, phù nề và một số tổn thương nhất định. Sự khác biệt giữa T1 và T2 là rất quan trọng để chẩn đoán y tế chính xác. Về bản chất, trong khi T1 phác thảo cấu trúc thì T2 phát hiện những bất thường. Việc lựa chọn giữa T1 và T2 tùy thuộc vào câu hỏi lâm sàng và bộ phận cơ thể được khám. Hiểu được các trình tự MRI cơ bản này là rất quan trọng đối với các bác sĩ chụp X quang, bác sĩ X quang và bác sĩ lâm sàng để đảm bảo chọn phương pháp hình ảnh phù hợp để chẩn đoán chính xác.
Hình ảnh có trọng số T1 (T1 MRI)
Hình ảnh T1W nhấn mạnh sự khác biệt về thời gian thư giãn theo chiều dọc (T1) của các mô. Độ tương phản trên T1WI được xác định bởi tốc độ các proton bị kích thích trở về trạng thái cân bằng, bị ảnh hưởng bởi môi trường mô. Cụ thể, độ tương phản được tạo ra bằng cách điều chỉnh thời gian lặp lại (TR) và thời gian dội âm (TE). Đối với hình ảnh có trọng số T1, TR ngắn (400-600 mili giây) và TE ngắn (10-20 mili giây) được sử dụng.
Trong T1WI, hình ảnh thường cho thấy mỡ có màu sáng (hoặc tăng tín hiệu) và vùng chứa nước hoặc dịch có màu tối (hoặc giảm tín hiệu). Do đó, các cấu trúc giải phẫu có hàm lượng chất béo cao, chẳng hạn như mô mỡ, sẽ xuất hiện sáng hơn trên hình ảnh T1W, trong khi các cấu trúc chứa đầy chất lỏng, như tâm thất của não và ống sống chứa dịch não tủy (CSF), sẽ xuất hiện tối. Các vùng chứa dịch khác, chẳng hạn như các khớp có hoạt dịch, bàng quang ở khung chậu, túi mật, ống mật chủ và niệu quản ở bụng, cũng sẽ xuất hiện màu tối trên hình ảnh T1W.
Hình ảnh có trọng số T2 (T2 MRI)
Hình ảnh T2W nhấn mạnh sự khác biệt về thời gian thư giãn ngang (T2) của các mô. Độ tương phản trên T2WI được xác định bởi tốc độ các proton bị kích thích mất đi sự kết hợp pha do tương tác với môi trường xung quanh. Độ tương phản hình ảnh trong T2WI được tạo ra bằng cách điều chỉnh TR và TE. Đối với hình ảnh có trọng số T2, TR dài (3000-6000 mili giây) và TE dài (90-110 mili giây) được sử dụng.
Trong T2WI, chất lỏng xuất hiện sáng (hoặc tăng cường độ). Do đó, các khu vực chứa đầy CSF, chẳng hạn như tâm thất của não hoặc ống sống, nổi bật. Các khu vực chứa đầy chất lỏng khác, chẳng hạn như khớp với dịch khớp, bàng quang ở khung chậu, túi mật, ống mật chung và niệu quản ở bụng, cũng sẽ xuất hiện sáng trên hình ảnh T2W.
Hình ảnh MRI T1 và T2 Sự xuất hiện của các cấu trúc khác nhau trong não
T2 HÌNH THỨC CỦA NÃO
|
T1 HÌNH THỨC CỦA NÃO
|
Hình ảnh MRI T1 của não
Hình ảnh MRI T2 của não
Hình ảnh MRI T1 và T2 Sự xuất hiện của các cấu trúc khác nhau ở cột sống
T2 HÌNH THỨC CỘNG SỐNG CỔ
|
T1 HÌNH THỨC CỘNG SỐNG CỔ
|
Hình ảnh MRI T1 của cột sống cổ
Hình ảnh MRI T2 của cột sống cổ
Hình ảnh MRI T1 cột sống thắt lưng
Hình ảnh MRI T2 cột sống thắt lưng
Hình ảnh MRI trục T1 của cột sống cổ
Hình ảnh MRI trục T2 của cột sống cổ
Hình ảnh MRI trục T2 của cột sống cổ
Hình ảnh MRI trục T2 của cột sống cổ
Hình ảnh MRI T1 và T2 Xuất hiện các cấu trúc khác nhau ở đầu và cổ
T2 HÌNH THỨC CỔ
|
T1 HÌNH THỨC CỔ
|
Hình ảnh MRI T1 của cổ
Hình ảnh MRI T2 của cổ
Hình ảnh MRI T1 và T2 Sự xuất hiện của các cấu trúc khác nhau trong bụng
T2 HÌNH THỨC CỦA BỤNG
|
T1 HÌNH THỨC BỤNG
|
Hình ảnh MRI T1 của bụng
Hình ảnh MRI T2 của bụng
Hình ảnh MRI T1 của bụng
Hình ảnh MRI T1 và T2 Sự xuất hiện của các cấu trúc khác nhau ở xương chậu
T2 XUẤT HIỆN BÊN XƯƠNG
|
T1 HÌNH THỨC VÙNG XƯƠNG
|
Hình ảnh MRI T1 của xương chậu
Hình ảnh MRI T2 của xương chậu
Hình ảnh MRI T1 và T2 Xuất hiện các cấu trúc khác nhau ở đầu gối\Các khớp khác
T2 HÌNH THỨC ĐẦU GỐI
|
T1 HÌNH THỨC ĐẦU GỐI
|
Hình ảnh MRI T1 của đầu gối
Hình ảnh MRI T2 của đầu gối
Hình ảnh MRI T1 của cổ tay
Hình ảnh MRI T2 của cổ tay
Bệnh lý MRI T1 và T2 Xuất hiện
Trong MRI, cường độ tín hiệu của các mô hoặc quá trình bệnh lý trên hình ảnh có trọng số T1 (T1W) và T2 (T2W) được xác định bởi đặc tính thư giãn của các proton hydro bên trong chúng. Trên ảnh T1W, các vùng có thời gian thư giãn T1 ngắn hơn sẽ sáng, trong khi trên ảnh T2W, các vùng có thời gian thư giãn T2 dài hơn sẽ sáng. Các quá trình bệnh lý như phù nề, viêm nhiễm hoặc khối u thường liên quan đến hàm lượng nước tăng lên. Sự hiện diện của lượng nước tự do tăng lên sẽ kéo dài thời gian thư giãn của T2, khiến những vùng này xuất hiện sáng trên hình ảnh T2W. Ngược lại, các vùng giống nhau thường xuất hiện tối trên ảnh T1W vì nước tự do có thời gian thư giãn T1 dài hơn. Sự khác biệt về độ tương phản này là mấu chốt trong khả năng phân biệt bệnh lý của MRI, vì những tín hiệu này thay đổi so với bối cảnh giải phẫu bình thường làm nổi bật các khu vực cần quan tâm. Dưới đây là một số ví dụ về cách các bệnh lý khác nhau xuất hiện trên hình ảnh T1 và T2.
HÌNH THỨC T1
|
HÌNH THỨC T2
|
Hình ảnh MRI T1 của nang thận
Hình ảnh MRI T2 của nang thận
Hình ảnh MRI T2 của bệnh viêm cơ
- Knight, MJ, McCann, B., Tsivos, D., Couthard, EC, & Kauppinen, RA (2016). Đặc điểm tín hiệu MRI T1 và T2 định lượng trong não người: các kiểu tương phản MR khác nhau trong quá trình lão hóa bình thường. MAGMA (New York, Ny) , 29(6), 833–842.
- Schwer, A., McCammon, R., Kavanagh, B., Gaspar, L., Damek, D., & Chen, C. (2007). Hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) Thay đổi thể tích T1 và T2 và ý nghĩa của chúng sau khi xạ trị lập thể giảm phân đoạn (SRS) ở bệnh nhân u thần kinh đệm ác tính tái phát. Poster Thảo luận Trình bày, Tạp chí Quốc tế về Ung thư Bức xạ, Sinh học, Vật lý, 69(3), Phụ lục, S167.
- van Gastel, MDA, Messchendorp, AL, Kappert, P., Kaatee, MA, de Jong, M., Renken, RJ, ter Horst, GJ, Mahesh, SVK, & Gansevoort, RT (2018). Chụp cộng hưởng từ có trọng số T1 so với T2 để đánh giá tổng thể tích thận ở bệnh nhân mắc bệnh thận đa nang di truyền trội nhiễm sắc thể thường. X quang bụng, 43(10), 1215–1222. doi:10.1007/s00261-017-1269-0
- Haacke, EM, Brown, RW, Thompson, MR, & Venkatesan, R. (1999). Chụp cộng hưởng từ: Nguyên lý vật lý và thiết kế trình tự. John Wiley & Con trai.
- Hennig, J., Nauerth, A., & Friedburg, H. (1986). Hình ảnh RARE: một phương pháp hình ảnh nhanh cho MR lâm sàng. Cộng hưởng từ trong y học, 3(6), 823-833.
- Edelman, RR, Hesselink, JR, Zlatkin, MB, & Crues, JV (2006). Chụp cộng hưởng từ lâm sàng (Tập 1). WB Saunders.
- van Gastel, MDA, Messchendorp, AL, Kappert, P., Kaatee, MA, de Jong, M., Renken, RJ, Ter Horst, GJ, Mahesh, SVK, Gansevoort, RT; Hiệp hội DIPAK (2018). Chụp cộng hưởng từ có trọng số T1 so với T2 để đánh giá tổng thể tích thận ở bệnh nhân mắc bệnh thận đa nang di truyền trội nhiễm sắc thể thường. Bụng Radiol (NY), 43(5), 1215-1222. doi: 10.1007/s00261-017-1285-2. PMID: 28871393 PMCID: PMC5904223.