115年:放射診斷(1)

MRI的脈衝波序簡圖如下圖,此為下列何種造影波序? 圖片

Aphase contrast (PC)
Bfluid-attenuated inversion recovery (FLAIR)
Cspin echo sequence
Dgradient echo sequence

詳細解析

本題觀念:

本題測驗考生對磁振造影(MRI)基本脈衝波序(Pulse sequence)時序圖(Timing diagram)的辨識能力。正確理解各種射頻脈衝(RF pulse)的翻轉角度與時間參數(如 TR、TE)的相對排列方式,是區分不同造影波序的核心基礎。

影像分析:

觀察題目提供的脈衝波序簡圖:

  • 上排(紅線)代表射頻脈衝(RF pulse):首先出現一個 90∘90^\circ 的射頻激發脈衝(90∘90^\circ RF pulse),經過一段時間(TE/2)後,接著出現一個 180∘180^\circ 的射頻重聚脈衝(180∘180^\circ RF pulse)。隨後又出現下一個週期的 90∘90^\circ 射頻脈衝。
  • 下排(藍線)代表 MR 訊號(Signal):在 90∘90^\circ 脈衝之後,產生了自由感應衰減訊號(Free Induction Decay, FID)。在施加 180∘180^\circ 脈衝之後,原本失相的自旋重新聚焦(Rephasing),形成了一個明顯的迴訊(Echo)。
  • 時間參數:
    • TR (Repetition Time, 重複時間):標示於兩個連續的 90∘90^\circ RF 脈衝之間,代表一個完整脈衝週期的時間。
    • TE (Echo Time, 迴訊時間):標示於第一個 90∘90^\circ RF 脈衝到迴訊(Echo)訊號最高峰之間的時間。

這是一個最經典、最基礎的**自旋迴訊波序(Spin Echo sequence)**時序圖。

選項分析

  • (A) phase contrast (PC):相位對比波序是一種利用雙極梯度磁場(Bipolar gradients)來量化血流速度與方向的技術。其波序圖的特徵重點在於流速編碼梯度(Velocity encoding gradients, VENC)的設計,而非僅僅是單純的 90∘90^\circ-180∘180^\circ RF 脈衝圖。
  • (B) fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR):這是一種反轉回復(Inversion Recovery, IR)波序。其標準特徵是在 90∘90^\circ 激發脈衝「之前」,會先施加一個 180∘180^\circ 反轉脈衝(Inversion pulse),並等待一段反轉時間(Inversion Time, TI)來壓抑腦脊髓液(CSF)的訊號。本圖中並未出現最前面的 180∘180^\circ 反轉脈衝。
  • (C) spin echo sequence:自旋迴訊波序的最典型特徵即為「90∘90^\circ 激發脈衝 + 180∘180^\circ 重聚脈衝」,並在 TE 時間收集訊號,圖中完美呈現了此特徵,為正確答案。
  • (D) gradient echo sequence:梯度迴訊波序(GRE)通常使用小於 90∘90^\circ 的翻轉角(Flip angle, α\alpha)進行激發,且絕對不會使用 180∘180^\circ RF 脈衝來重聚訊號,而是利用梯度磁場(Gradient field)的反轉來產生迴訊。這與圖中明確標示的 180∘180^\circ RF pulse 物理機制完全不同。

答案解析

綜合上述影像特徵,90∘90^\circ RF 激發脈衝搭配 180∘180^\circ RF 重聚脈衝是自旋迴訊波序(Spin Echo sequence)的標誌性設計。圖中的 TR(兩個 90∘90^\circ 脈衝之間的間隔時間)與 TE(90∘90^\circ 脈衝至產生最高峰迴訊的時間)標示也都完全符合 Spin Echo 的物理定義。因此,此簡圖所表示的造影波序正確答案為 (C) spin echo sequence。

核心知識點

醫事放射師在準備國考時,必須熟記各大基礎 MRI 波序的 RF 脈衝組成與順序:

  1. Spin Echo (SE):90∘90^\circ pulse →\rightarrow 180∘180^\circ pulse →\rightarrow Echo。
  2. Gradient Echo (GRE):α∘\alpha^\circ pulse (小翻轉角) →\rightarrow 梯度反轉 (Gradient reversal) →\rightarrow Echo (無 180∘180^\circ RF pulse)。
  3. Inversion Recovery (IR, 含 FLAIR/STIR):180∘180^\circ pulse (Inversion) →\rightarrow 等待 TI (Inversion Time) →\rightarrow 90∘90^\circ pulse →\rightarrow 180∘180^\circ pulse →\rightarrow Echo。
  4. Fast Spin Echo (FSE / TSE):90∘90^\circ pulse →\rightarrow 多個連續的 180∘180^\circ pulses (Echo Train Length, ETL) →\rightarrow 產生多個 Echoes。

參考資料

  1. MRI Physics: MRI Pulse Sequences - XRayPhysics
  2. Spin Echo: MRI Sequence Guide - Medical Professionals