113年:放射診斷(2)

關於腦部功能磁振造影(fMRI)的blood oxygenation level dependent(BOLD)訊號,下列敘述何者正確?

A可加入一正一負的梯度磁場(gradient)來觀察水分子的擴散情形
B與刺激相關的正常腦部皮質受到刺激後,去氧血紅素(deoxyhemoglobin)會相對減少
C可注射含碘顯影劑增加訊號強度
D去氧血紅素的增加會使大腦組織的T2及T2*都變長

詳細解析

本題觀念:

本題測驗對於腦部功能磁振造影(functional MRI, fMRI)中,血氧濃度相依(Blood Oxygenation Level Dependent, BOLD)效應的核心物理與生理機制的理解。

BOLD 效應是利用血液中**充氧血紅素(oxyhemoglobin)去氧血紅素(deoxyhemoglobin)兩者磁化特性的不同來產生影像對比。充氧血紅素具「抗磁性(diamagnetic)」,與腦組織磁性相近;而去氧血紅素具「順磁性(paramagnetic)」,會干擾局部磁場均勻度,加速質子自旋失相(dephasing),導致 T2 與 T2 弛豫時間變短,進而在 T2/T2 權重影像上造成訊號衰減。

當腦神經活化時,神經血管耦合(neurovascular coupling)會使局部腦血流量(CBF)大幅增加,此血流增加的幅度遠超過局部腦組織氧氣消耗量(CMRO₂)的增加。結果導致過剩的充氧血紅素流入,使微血管與靜脈端的去氧血紅素相對濃度下降,進而減少了局部磁場的不均勻性,使 T2* 弛豫時間變長(恢復),最終在 fMRI 影像上表現為局部訊號增強。

選項分析

  • (A) 可加入一正一負的梯度磁場(gradient)來觀察水分子的擴散情形 錯誤。這是**擴散磁振造影(Diffusion-We

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