Tempo di rilassamento trasversale
# Tempo di rilassamento trasversale

Il tempo di rilassamento trasversale o rilassamento spin-spin o $T_2,$ è una costante di tempo della risonanza magnetica nucleare, è un fenomeno della fisica nucleare sfruttato per tecniche d'indagine della materia e in campo biomedico a scopo diagnostico.

## Descrizione

Il segnale raccolto al termine dell'irraggiamento dei nuclei con onde elettromagnetiche è costituito da onde aventi la medesima frequenza caratteristica della precessione nucleare. L'andamento del tempo di questo segnale è determinato da due costanti di tempo chiamate $T_1$ e $T_2.$

Se si perturba una popolazione di atomi immersi in un campo magnetico, quindi con spin allineati allo stesso, tramite un impulso a radiofrequenza in modo da deflettere la direzione dell'orientamento totale degli spin di 90° rispetto al campo magnetico principale, al termine dell'impulso i nuclei atomici immersi nel campo magnetico perderanno gradualmente il sincronismo di precessione in misura diversa a seconda della disomogeneità della materia stessa, durante il loro riallineamento al campo magnetico. Questo è correlabile alla magnetizzazione iniziale e al tempo t, detto tempo "di risonanza" o "di eco" (TE).

In ogni momento l'apparecchio RM misura i valori della magnetizzazione residua a un determinato tempo TE dal quale, mediante una formula logaritmica, risulta facile risalire al valore di $T_2.$ La scelta del tempo TE è molto importante, poiché ne viene il contrasto che l'immagine può ottenere.

Essendo la formula del decadimento logaritmica, si dice comunemente che il $T_2$ di una sostanza è pari al tempo impiegato a ridurre la sua magnetizzazione trasversale al 36,79 % del suo valore originario (essendo 1/e=0,3679...), ma da un punto di vista chimico il $T_2$ di una sostanza è determinato dalla libertà di movimento delle molecole in essa contenute: in acqua pura il $T_2,$ determinato sul rilassamento degli atomi di idrogeno, è massimo (alcuni secondi), mentre raggiunge valori brevi per i solidi cristallini (nell'ordine dei microsecondi).

Fu proprio grazie alla determinazione del $T_2$ in vitro che Damadian scoprì, nel 1972, la potenzialità dell'RM nel differenziare le neoplasie maligne, dando così l'avvio alle ricerche tecnologiche che portarono alla creazione delle prime macchine RM a scopo medico diagnostico.

## Confronto tempi di $T_1$ e $T_2$

Di seguito sono riportati esempi di tempi di rilassamento longitudinale e trasversale per alcuni tessuti biologici (il tempo $T_1$ è riferito ad un campo magnetico statico di 1,5 tesla):

| Tessuto biologico | $T_2$ | $T_1$ (a 1,5 T) |
| - | - | - |
| Sostanza grigia | 101 | 920 |
| Sostanza bianca | 76 | 780 |
| Liquido cerebrospinale | 1660 | 3270 |
| Muscoli scheletrici | 47 | 860 |
| Cuore | 57 | 860 |
| Fegato | 43 | 520 |
| Reni | 58 | 1220 |
| Milza | 62 | 1070 |
| Grasso sottocutaneo | 85 | 230 |
