114年:放射診斷(2)

90度的RF脈衝經過幾次T1時間後,縱向磁化強度才能接近完全恢復?

A4
B3
C2
D1

詳細解析

本題觀念

本題探討的核心觀念為磁振造影(MRI)中的 T1 弛緩(T1 relaxation),又稱為自旋-晶格弛緩(spin-lattice relaxation)。當給予一個 90度的射頻(RF)脈衝後,組織的縱向磁化向量(longitudinal magnetization, MzM_z)會被完全翻轉到橫向平面。隨後,縱向磁化強度會隨著時間逐漸恢復至原本的熱平衡狀態(M0M_0),此恢復過程呈現指數型函數,而 T1 時間常數即是衡量此恢復速度的指標。

選項分析

縱向磁化強度的恢復公式為:Mz(t)=M0×(1−e−t/T1)M_z(t) = M_0 \times (1 - e^{-t/T1})。我們可以代入各選項的時間(t)來計算恢復的比例:

  • (D) 1次T1時間:當 t=1×T1t = 1 \times T1,代入公式為 1−e−1≈1−0.368=0.6321 - e^{-1} \approx 1 - 0.368 = 0.632。經過 1 個 T1 時間,縱向磁化強度僅恢復約 63%,這是 T1 時間的定義,但距離「完全恢復」還差得很遠。故此選項錯誤。
  • (C) 2次T1時間:當 t=2×T1t = 2 \times T1,代入公式為 1−e−2≈1−0.135=0.8651 - e^{-2} \approx 1 - 0.135 = 0.865。縱向磁化強度恢復約 86.5%,尚未完全恢復。故此選項錯誤。
  • **(B)

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