專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)104 年第 34 題單選題
關於腦部功能磁振造影(fMRI)中,下列敘述何者正確?
A含氧血紅素(oxyhemoglobin)是順磁性物質(paramagnetic)
B與刺激(stimulation)相關的正常腦部皮質受到刺激後,磁振訊號變大正確答案
C含氧血紅素的磁化率大於去氧血紅素(deoxyhemoglobin)
D與刺激相關的正常腦部皮質受到刺激後,去氧血紅素(deoxyhemoglobin)數量增加
B正確答案
fMRI 利用 BOLD 效應:腦皮質活化時血流增加、去氧血紅素相對減少,T2* 訊號變強。
為什麼答案是 B
正確。BOLD 效應:腦皮質受刺激活化 → 局部血流大量增加 → 含氧血紅素比例上升、去氧血紅素相對減少 → T2* 去相位減少 → 磁振訊號『變大』。
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完整詳解
Pro · 無限重點 fMRI 利用 BOLD 效應:腦皮質活化時血流增加、去氧血紅素相對減少,T2* 訊號變強。
記住口訣:『活化→血流↑→去氧↓→訊號↑』。去氧血紅素才是順磁性(搗亂磁場、訊號↓)。
逐選項分析
A✕ 陷阱
錯誤。含氧血紅素(oxyhemoglobin)是『反磁性』(diamagnetic);去氧血紅素才是順磁性 (paramagnetic),因為去氧血紅素的鐵離子有未配對電子。
B✓ 正確
正確。BOLD 效應:腦皮質受刺激活化 → 局部血流大量增加 → 含氧血紅素比例上升、去氧血紅素相對減少 → T2* 去相位減少 → 磁振訊號『變大』。
C✕
錯誤。磁化率(magnetic susceptibility):去氧血紅素 > 含氧血紅素。去氧血紅素為順磁性、磁化率高,會擾亂局部磁場造成訊號下降,這正是 BOLD 對比的物理基礎。
D✕ 陷阱
錯誤。皮質活化時,血流灌注增加遠超過氧氣消耗,使去氧血紅素『減少』而非增加。這是 fMRI 訊號上升的關鍵機制。
BOLD fMRI 機制總整理
| 項目 | 含氧血紅素 | 去氧血紅素 | 對訊號影響 |
|---|
| 磁性 | 反磁性 (diamagnetic) | 順磁性 (paramagnetic) | 去氧→擾亂磁場 |
| 磁化率 | 低 | 高 | 去氧→T2*縮短 |
| 皮質活化後 | 增加 ↑ | 減少 ↓ | 訊號變大 ↑ |
| 靜止狀態 | 較少 | 較多 | 訊號較低 |
BOLD fMRI 最容易搞混的是「誰順磁、誰抗磁」和「活化後誰增誰減」。核心判斷點:去氧血紅素才是順磁性物質,會干擾 T2* 訊號;含氧血紅素是抗磁性。當神經元活化時,局部血流大增,帶來的含氧血紅素遠多於耗氧量,結果是去氧血紅素相對減少,磁場干擾變小,T2* 訊號反而變強。許多考生會誤以為「活化=耗氧=去氧增加」,但其實血流增加幅度遠超過耗氧,才是 BOLD 訊號的來源。記住「去氧順磁會干擾、活化反而去氧降、訊號就變亮」這組因果鏈,就能避開所有方向性陷阱。