Một trong những cách tốt nhất để tìm hiểu một quy trình tạo ảnh mới là kiểm tra lược đồ thời gian cho quy trình đó. Lược đồ thời gian cho một quy trình tạo ảnh có những thành phần: tần số radio, gradient từ trường và tín hiệu theo thời gian. Quá trình tạo ảnh FT đơn giản nhất bao gồm 1 xung chọn lớp cắt 90o, 1 xung gradient lựa chọn lớp cắt, 1 xung gradient mã hoá pha, 1 xung gradient mã hoá tần số và một tín hiệu. Xung với 3 gradient thể hiện biên độ và thời gian tồn tại của gradient từ trường.
Bước đầu tiên trong quy trình này là phát một gradient lựa chọn lớp cắt, xung RF lựa chọn lớp cắt được đưa vào cùng một lúc. Mỗi khi kết thúc một xung RF, gradient lựa chọn lớp cắt thì một gradient mã hoá pha được bật lên. Và mỗi khi xung gradient mã hoá pha tắt đi thì một xung gradient mã hoá tần số được bật lên và một tín hiệu sẽ được ghi lại. Tín hiệu này sẽ ở dạng FID. Quá trình điều khiển xung này sẽ được lặp lại từ 128 hoặc 256 lần để thu được các dữ liệu cần thiết để tạo ảnh. Thời gian giữa những lần lặp lại quy trình này được gọi là thời gian lặp, TR. Tại mỗi thời điểm quy trình này lặp lại, biên độ của gradient mã hoá pha sẽ được thay đổi. Biên độ được thay đổi ở những bước bằng nhau giữa giá trị Amax và Amin của gradient.
Gradient lựa chọn lớp cắt luôn được đưa vào trực giao với mặt phẳng cắt. Gradient mã hoá pha được đưa vào dọc theo một phía của mặt phẳng ảnh. Gradient mã hoá tần số sẽ được đưa vào cạnh còn lại của mặt phẳng ảnh. Ta có thể xác định vị trí của chúng thông qua bảng 4.1sau:
Bảng 4.1: Phân chia các gradient lựa chọn lớp cắt, mã hoá pha và tần số theo các trục và mặt phẳng toạ độ Mặt phẳng cắt Gradient Cắt Pha Tần số XY Z X hoặc Y Y hoặc X XZ Y X hoặc Z Z hoặc X YZ X Y hoặc Z Z hoặc Y
Bây giờ chúng ta sẽ kiểm tra quy trình từ góc nhìn xa hơn, của các vector spin. Hãy tưởng tượng có một thể tích spin đặt trong một từ trường. Thể tích được hình thành từ một số đơn vị thể tích thành phần, mà mỗi thể tích nhỏ này có một vector độ từ hoá riêng của mình. Giả sử chúng ta muốn tạo ảnh một lớp cắt trong mặt phẳng XY. Từ trường B0 nằm dọc theo trục Z, gradient lựa chọn lớp cắt đưa vào dọc theo trục Z. Xung RF sẽ làm quay các gói spin bên trong thể tích thoả mãn điều kiện cộng hưởng. Những gói spin này được đặt trong một mặt phẳng, trong ví dụ này là mặt phẳng XY.Vị trí của mặt phẳng dọc theo trục Z so với tâm được cho bởi:
S G . z (4.1) ở đó : = - o: chênh lệch tần số
GS: biên độ của gradient lựa chọn lớp cắt
: Hệ số hồi chuyển từ.
Các spin nằm phía trên và phía dưới mặt phẳng này không bị ảnh hưởng của xung RF. Vì thế chúng sẽ được bỏ qua đối với các mục đích trong phần giới thiệu này. Để đơn giản và dễ hiểu, chúng ta sẽ đưa ra một tổ hợp 3x3 vector độ từ hoá mạng lưới. Sự phân bố spin được chỉ ra trong hình vẽ 4.8
Mỗi khi quay tới mặt phẳng XY, những vector này sẽ chuyển động ở tần số Larmor do tác động của mỗi từ trường đang hoạt động. Nếu từ trường là đồng dạng, tốc độ chuyển động của cả 9 phần tử sẽ như nhau. Trong quá trình tạo ảnh, một gradient mã hoá pha được đưa vào sau gradient lựa chọn lớp cắt. Giả sử nó được đưa vào dọc theo trục x, các spin ở các vị trí khác nhau dọc theo trục x bắt đầu chuyển động ở những tần số Larmor khác nhau. Và khi gradient mã hoá pha tắt đi thì vector độ từ hoá mạng lưới sẽ chuyển động ở cùng vận tốc, nhưng có pha khác nhau. Pha được xác định bởi thời gian tồn tại và biên độ của xung gradient mã hoá pha.
Hình 4.8: Sự thay đổi hướng của các spin khi tác động các gradient
Khi gradient mã hoá pha bị tắt đi, một xung gradient mã hoá tần số nằm trong hướng -Y. Gradient mã hoá tần số là nguyên nhân làm cho các gói spin chuyển động ở các tốc độ phụ thuộc vào vị trí trên phương Y của chúng. Lưu ý rằng, giờ đây mỗi vector từ hoá mạng lưới trong 9 vector kia đặc trưng bởi một góc pha và tần số chuyển động duy nhất. Nếu chúng ta có một phương pháp nào đó để xác định pha và tần số của tín hiệu từ một vector từ hoá mạng lưới, ta có thể tìm ra vị trí của nó trong số 9 thành phần thể tích kia.
Biến đổi Fourie đơn giản có thể thực hiện công việc này đối với một vector từ hoá mạng nằm đâu đó bên trong thể tích 3x3. Ví dụ, nếu một vector nằm ở vị trí (X,Y) = (2,2), thì FID của nó có thể chứa một sóng sin có tần số 2 và pha 2.
Biến đổi Fourie của thành phần này có thể thu được một đỉnh ở tần số 2 và pha 2. Nhưng biến đổi Fourie một chiều lại không thực hiện được điều này khi có nhiều hơn một vector nằm trong ma trận 3x3 nằm ở vị trí, hướng mã hoá pha khác. Do đó cần phải có một bước gradient mã hoá pha đối với mỗi vị trí trong hướng của
gradient mã hoá pha. Vì thế nếu có 3 vị trí trên hướng mã hoá pha, chúng ta sẽ cần đến 256 biên độ khác nhau của gradient mã hoá pha và sẽ thu được 256 FID khác nhau.