108年:放射診斷(1)

下列有關磁振造影中自由感應衰減( free induction decay )的敘述,何者錯誤?

A在射頻脈衝關閉後,自旋開始自由旋進( precession )
B在射頻脈衝關閉後,偵測的訊號開始隨時間衰退
C自旋的自由旋進( precession )會在接收線圈中產生感應電流
D自由感應衰減的訊號在 X-Y平面上的投影為同心圓

詳細解析

本題觀念:

本題為反向題,考磁振造影(MRI)中自由感應衰減(free induction decay, FID)的物理原理。需找出錯誤的敘述。

選項分析

(A) 在射頻脈衝關閉後,自旋開始自由旋進(precession) ✅ 正確陳述。射頻(radiofrequency, RF)脈衝施加期間,質子自旋(spin)被激發至橫向平面(XY 平面)。RF 脈衝關閉後,沒有外力驅動,自旋依據拉莫爾頻率(Larmor frequency)開始「自由」旋進(free precession)——這正是「free induction decay」中「free」的意涵。

(B) 在射頻脈衝關閉後,偵測的訊號開始隨時間衰退 ✅ 正確陳述。RF 脈衝關閉後,橫向磁化量(transverse magnetization, MxyM_{xy})因自旋去相位(dephasing)而隨時間衰退。此衰退由 T2T_2^*(包含真實 T2T_2 弛豫及磁場不均勻性 ΔB0\Delta B_0 影響)決定,訊號以指數方式衰減,即為 FID。

(C) 自旋的自由旋進(precession)會在接收線圈中產生感應電流 ✅ 正確陳述。旋進中的橫向磁化量 MxyM_{xy} 在 XY 平面上旋轉,產生隨時間振盪的磁場。根據法拉第電磁感應定律(Fara

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