113年:醫物幅安(1)

擴散磁振造影(diffusion MRI, dMRI)中,為確保影像中的訊號下降能反應出組織的擴散現象,而非其它因素造成失相(dephasing),常另外取一組B0或null的影像來校正,如何校正?

AdMRI + null
BdMRI - null
CdMRI × null
DdMRI / null

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心概念為擴散磁振造影(Diffusion MRI, dMRI 或 DWI)的訊號生成原理,以及如何透過數學運算消除背景組織固有的 T2 弛豫效應,以獲取純粹反應水分子擴散狀態的影像。此觀念主要建立在擴散磁振造影的基礎公式:Stejskal-Tanner 方程式。

選項分析

在擴散磁振造影中,影像的訊號強度公式(Stejskal-Tanner 方程式)為:S=S0ebDS = S_0 \cdot e^{-bD}

  • SS (dMRI):施加擴散梯度(b>0b > 0)後測得的擴散權重影像訊號。
  • S0S_0 (null 或 B0):未施加擴散梯度(b=0b = 0)時測得的基準影像訊號。此訊號本身包含了組織的質子密度與 T2 弛豫等內在特性。
  • ebDe^{-bD}:純粹由水分子擴散(DD,表觀擴散係數 ADC)與擴散權重(bb-value)所造成的訊號衰減比例。

根據數學關係來檢視各選項:

  • (A) dMRI + null:錯誤。兩者相加在數學上無法將公式中的 S0S_0 變數消除,無助於分離出單純的擴散衰減資訊。
  • (B) dMRI - null:錯誤。影像相減(subtraction)常用於顯影劑施打前後的對比影像,但在擴散造影的指數衰減模型中,相減無法消去 S0S_0 項。
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