專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全106 年第 36 題單選題
相同條件下,有關物質T2長短的敘述,下列何者錯誤?
A固態物質的T2小於液態
B越具對稱性(isotropy)的物質,T2越短正確答案
C所在磁場強度越高之物質,T2越短
D溫度越低,T2越短
B正確答案
T2(橫向弛豫時間)受分子運動自由度影響:分子運動越自由、對稱性越高,T2越長;固態、低溫、高磁場強度則 T2 越短。
為什麼答案是 B
錯誤敘述(即本題答案)。對稱性(isotropy)越高代表分子運動方向均勻、磁場局部變化被平均掉,自旋去相位較慢,T2 應越長而非越短。各向異性(anisotropy)的組織才會 T2 較短。
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完整詳解
Pro · 無限重點 T2(橫向弛豫時間)受分子運動自由度影響:分子運動越自由、對稱性越高,T2越長;固態、低溫、高磁場強度則 T2 越短。
記住口訣:分子「動得快、轉得自由」→ T2 長;分子「卡住、晶格化」→ T2 短。對稱性高(等向性)代表分子運動自由,T2應變長而非短。
逐選項分析
A✕
正確敘述。固態物質分子排列緊密、運動受限,自旋間交互作用強,去相位(dephasing)快,T2 較液態短。液態水的 T2 可達數百 ms,固態組織則僅數 ms。
B✓ 正確
錯誤敘述(即本題答案)。對稱性(isotropy)越高代表分子運動方向均勻、磁場局部變化被平均掉,自旋去相位較慢,T2 應越長而非越短。各向異性(anisotropy)的組織才會 T2 較短。
C✕
正確敘述。磁場強度越高,磁場不均勻性(B0 inhomogeneity)造成的去相位效應越明顯,T2(特別是 T2*)越短。這也是高場強 MRI 中 T2* 對比更顯著的原因。
D✕
正確敘述。溫度越低,分子熱運動減緩,類似固態行為,自旋間偶極交互作用更強,去相位加快,T2 縮短。溫度升高則 T2 延長。
影響 T2 長短的因素總整理
| 因素 | T2 變短條件 | T2 變長條件 | 原理 |
|---|
| 物質型態 | 固態 | 液態 | 分子運動自由度 |
| 溫度 | 低溫 | 高溫 | 熱運動快慢 |
| 磁場強度 | 高磁場 | 低磁場 | B0 不均勻性放大 |
| 分子對稱性 | 各向異性 | 等向性(isotropy) | 局部磁場平均效應 |
本題陷阱在於「對稱性(isotropy)」與 T2 的關係方向被刻意顛倒。考生若不熟 NMR 原理,容易誤以為「對稱=規則=固態化=T2 短」,但實際上等向性代表分子運動均勻、局部磁場被平均,反而使 T2 延長。