114年:放射診斷(2)

使用下列何項參數最可能呈現MRI之T2 weighted image?

Ashort TR, long TE
Bshort TR, short TE
Clong TR, long TE
Dlong TR, short TE

詳細解析

本題觀念:

本題測驗磁振造影(MRI)中基本脈衝序列參數設定與影像權重(Image Weighting)之間的關係。MRI 影像的對比度主要由組織的 T1 弛豫時間(縱向磁化恢復)與 T2 弛豫時間(橫向磁化衰減)所決定。透過調整重複時間(Repetition Time, TR)回訊時間(Echo Time, TE),可以選擇性地突顯特定組織的對比。一般而言,TR 決定了影像的 T1 對比程度,而 TE 決定了影像的 T2 對比程度。

選項分析

  • (A) short TR, long TE:短 TR 會增強 T1 對比,長 TE 會增強 T2 對比,這會導致組織間的對比互相抵消。此外,短 TR 使得縱向磁化恢復不足,長 TE 則讓橫向訊號大幅衰減,導致整體訊號雜訊比(SNR)極低,因此在常規臨床診斷上幾乎不具備實用價值。
  • (B) short TR, short TE:短 TR(約 300-700 ms)能最大化組織間 T1 恢復時間的差異;短 TE(約 10-30 ms)則能最小化 T2 衰減的影響。此組合會產生 T1 加權影像(T1-weighted image, T1WI),臨床上常用於觀察解剖結構,脂肪在此影像上呈現高訊號(亮),水呈現低訊號(暗)。
  • (C) long TR, long TE:長 TR(通常 >2000 ms)能讓不同組織的縱向磁化皆充分恢復,從而消除 T1 效應的干擾;長 TE(約 60-120 ms)則給予足夠的時間,讓組織間 T2 橫向磁化衰減的差異充分顯現。此組合會產生 T2 加權影像(T2-weighted image, T2WI),臨床上極常用於偵測病灶與水腫,因為水分(如腦脊髓液、發炎積水)在此影像上呈現高訊號(亮)。
  • (D) long TR, short TE:長 TR 最小化了 T1 效應,而短 TE 則最小化了 T2 效應。此時影像的訊號強度主要取決於組織中氫質子的濃度多寡。此組合會產生 質子密度加權影像(Proton Density-weighted image, PDWI),常運用於骨關節系統的造影。

答案解析

題目要求選出最可能呈現 T2 加權影像(T2-weighted image) 的參數。為了讓影像主要反映組織的 T2 差異,我們必須最大化 T2 效應並最小化 T1 效應。長 TE 能夠有效凸顯不同組織在 T2 衰減上的差別;同時,長 TR 可以確保各個組織的縱向磁化都已經回復至平衡態,藉此消除了 T1 恢復時間不同所帶來的對比干擾。綜合以上原理,長 TR 搭配長 TE 是獲取 T2WI 的標準設定,因此正確答案應選 (C)。

核心知識點

醫事放射師國考必考的 MRI 基礎物理與參數對應關係,考生必須熟記:

  1. T1-weighted image (T1WI):短 TR、短 TE。主要顯示解剖結構(水暗、脂肪亮)。
  2. T2-weighted image (T2WI):長 TR、長 TE。主要顯示病灶與發炎水腫(水亮、脂肪偏暗/亮,依自旋回訊序列特性而異)。
  3. Proton Density-weighted image (PDWI):長 TR、短 TE。主要反映組織氫質子密度。
  4. 混合參數無效區:短 TR、長 TE。因為訊號強度極弱且對比衝突,故無臨床常規應用。

臨床重要性

在臨床實務上,T2WI 是尋找病理變化的絕佳工具。由於絕大多數的病變(如腫瘤、發炎、感染、缺血、創傷)都會伴隨細胞內外水分的增加(水腫),而水分在 T2WI 上會呈現明顯的高訊號(亮),這使得 T2 影像在偵測早期病灶與範圍評估上扮演著不可或缺的角色。

參考資料

  1. Radiology Cafe. "T1, T2 and PD weighted imaging." (https://www.radiologycafe.com/radiology-physics/magnetic-resonance-imaging/t1-t2-and-pd-weighted-imaging/)
  2. Center for Functional MRI - UC San Diego. "3T How To: Structural MRI Imaging." (https://cfmri.ucsd.edu/how-to/3t-structural.html)