專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全104 年第 34 題單選題
某組織T1值為2秒,在給予90度翻轉角度(flip angle)後,試問需要多少時間(sec),磁化矩(magnetization)才能回復到平衡時的95%?
C正確答案
T1 縱向弛豫遵循 Mz=M0(1-e^(-t/T1)),恢復 95% 約需 3×T1。
為什麼答案是 C
6 秒為 3T1,Mz=1-e^(-3)≈95%,正好符合題目要求。代入公式:0.95=1-e^(-t/2) → e^(-t/2)=0.05 → t≈3×2=6 秒。
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完整詳解
Pro · 無限重點 T1 縱向弛豫遵循 Mz=M0(1-e^(-t/T1)),恢復 95% 約需 3×T1。
口訣:恢復 63%→1T1、86%→2T1、95%→3T1、99%→5T1。本題 T1=2s,3×2=6 秒。
逐選項分析
A✕ 陷阱
2 秒只是 1 個 T1,此時 Mz 僅恢復至 1-e^(-1)≈63%,遠未達 95%。考生若誤以為「T1=恢復時間」會選此。
B✕
4 秒為 2T1,Mz 恢復至 1-e^(-2)≈86.5%,仍未達 95%,不正確。
C✓ 正確
6 秒為 3T1,Mz=1-e^(-3)≈95%,正好符合題目要求。代入公式:0.95=1-e^(-t/2) → e^(-t/2)=0.05 → t≈3×2=6 秒。
D✕
8 秒為 4T1,Mz 已恢復至約 98%,超過題目所需 95%,並非最接近答案。
T1 縱向弛豫恢復百分比對照表
| 時間倍數 | 公式 1-e^(-n) | 恢復百分比 | 本題秒數 |
|---|
| 1×T1 | 1-e^(-1) | ≈63% | 2 秒 |
| 2×T1 | 1-e^(-2) | ≈86% | 4 秒 |
| 3×T1 | 1-e^(-3) | ≈95% | 6 秒 ✓ |
| 4×T1 | 1-e^(-4) | ≈98% | 8 秒 |
| 5×T1 | 1-e^(-5) | ≈99% | 10 秒 |
最常見錯誤是把 T1 直接當「恢復完成時間」而選 A。實際上 T1 是時間常數,僅代表恢復 63% 所需時間;要達 95% 需約 3 倍 T1,要近乎完全恢復(99%)則需 5T1。記熟「3T1=95%、5T1=99%」即可秒殺。