77AM64第77回 診療放射線技師国家試験 過去問

理工学・放射線科学医用物理核磁気共鳴

核磁気共鳴の緩和現象で正しいのはどれか。

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正解: 2

正答

2

この問題のポイント

この問題では、MRI の基本である 核磁気共鳴の緩和現象 が問われています。

正しいのは、縦緩和時間は物質の温度に依存するという記述です。

縦緩和時間 T1 は、スピン系が周囲の格子にエネルギーを渡して、縦磁化が回復する時間を表します。

この過程は分子運動や相互作用に影響されるため、温度によって変化します。

解説

核磁気共鳴では、RF パルスにより磁化が励起された後、磁化は平衡状態へ戻ります。

この回復過程を緩和といいます。

緩和には、主に次の 2 種類があります。

  • 縦緩和〈T1 緩和〉
  • 横緩和〈T2 緩和〉

縦緩和

縦緩和は、縦磁化が回復する過程です。

スピンが周囲の分子環境、つまり格子へエネルギーを渡すため、スピン格子緩和とも呼ばれます。

T1 は、分子運動、粘性、温度、磁場強度、組織の性質などに影響されます。

横緩和

横緩和は、横磁化が減衰する過程です。

スピン同士の位相がずれていくため、スピンスピン緩和とも呼ばれます。

T2 は一般に T1 より短く、横磁化は時間とともに指数関数的に減衰します。

ひっかけポイント
磁場の不均一性は、真の T2 ではなく T2* に強く影響します。
T1 と T2 と T2*を区別して覚えることが重要です。

選択肢の確認

1.誤り。
縦緩和時間 T1 は、磁場均一性そのものに依存するというより、分子運動、温度、組織特性、磁場強度などに依存します。

磁場不均一性の影響を強く受けるのは、主に T2* 減衰です。

2.正しい。
縦緩和時間 T1 は、物質の温度に依存します。

温度が変わると分子運動や相関時間が変化し、スピン格子緩和の効率が変わります。

3.誤り。
一般に、横緩和時間 T2 は縦緩和時間 T1 より短いです。

通常、T2 は T1 以下になります。

4.誤り。
横磁化は時間とともに直線的に減少するのではありません。

横磁化は、一般に指数関数的に減衰します。

5.誤り。
90 度 RF パルス印加により、縦磁化は横方向へ倒されます。

そのため、パルス印加直後には縦磁化は減少し、パルス後に T1 緩和により回復します。

覚えるポイント

  • T1 = 縦緩和時間、スピン格子緩和
  • T2 = 横緩和時間、スピンスピン緩和
  • T1 は温度や分子運動に依存する
  • T2 は一般に T1 より短い
  • 横磁化は指数関数的に減衰する。
  • 磁場不均一性は主に T2* に影響する。

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