第111回薬剤師国家試験

正解：1、4

この問題の核心は、MRI検査の基礎となる核磁気共鳴（NMR）の物理現象と、造影剤が画像コントラストを向上させるメカニズムを正確に理解することにあります。特に「放射性医薬品」との混同や、緩和時間の「延長・短縮」といった引っかけに注意が必要です。

正解：1
「プロトンは外部磁場で2つのエネルギー準位に分裂する」は、正しい記述です。
プロトン（水素原子核 ¹H）は「スピン」という磁気的な性質を持っています。外部から強い静磁場をかけると、スピンが磁場と同じ向き（低エネルギー状態）と逆の向き（高エネルギー状態）の2つに分かれます。これをゼーマン分裂（ゼーマン効果）と呼びます。

誤り：2
「ラーモア周波数より高い周波数のラジオ波を照射する」は、誤りです。
核磁気共鳴を起こすためには、外部から照射するラジオ波（電磁波）の周波数が、プロトンの回転速度であるラーモア周波数と全く同じである必要があります。この一致が「共鳴条件」であり、周波数が高すぎても低すぎてもエネルギーの吸収（励起）は起こりません。

誤り：3
「MRI用造影剤は放射性医薬品である」は、誤りです。
MRIは磁場と電波を利用する検査であり、放射線は使用しません。したがって、造影剤も放射線を出す物質ではなく、磁性に富む金属（ガドリニウムなど）が用いられます。放射性医薬品を用いるのは、PET検査やSPECT検査といった核医学検査です。

正解：4
「造影剤はGd³⁺のキレート化合物である」は、正しい記述です。
ガドリニウムイオン（Gd³⁺）は強い常磁性を持ちますが、そのままでは毒性が強いため、安全に使用できるようにガドテル酸メグルミン（Gd-DOTA）などのキレート化合物として製剤化されています。

誤り：5
「造影剤はプロトンの緩和時間を延長させる」は、誤りです。
MRI用造影剤の役割は、周囲にあるプロトンの緩和時間を短縮させることにあります。特にT₁緩和時間を短縮させることで、目的部位の信号強度が強まり、画像上で白く光るような鮮明なコントラストが得られます。