115年:放射器材(1)

下列何者主要為美國放射科學院( ACR)推薦MRI品質管制( QC)假體( phantom)內所填裝的溶液?

A10 mM NiCl₂和75 mM NaCl
B15 mM AgBr 和50 mM KI
C20 mM GdCl₂和70 mM CuSO₄
D5 mM Na₂SO₃和10 mM BaI₂

詳細解析

本題觀念:

本題測驗醫事放射師對於磁振造影(MRI)品質管制(Quality Control, QC)標準規範的了解。美國放射科學院(American College of Radiology, ACR)制定了一套 MRI 認證計畫,其中規定必須使用標準化的 ACR MRI 假體(phantom)來進行系統性能測試。為了精準模擬人體組織在磁場中的物理與電磁特性,假體內部必須填充特定配方與濃度的水溶液。

選項分析

  • (A) 10 mM NiCl2 和 75 mM NaCl正確。ACR MRI 假體內部的標準填充液為 10 mM 氯化鎳(NiCl2)與 75 mM 氯化鈉(NaCl)(約 0.45% 重量百分比)的水溶液。
    • NiCl2(氯化鎳):做為順磁性物質(paramagnetic agent),主要作用是縮短水分子的 T1 與 T2 弛緩時間(relaxation time),使其產生的訊號對比能更接近真實人體組織的特性。
    • NaCl(氯化鈉):主要作用是調整溶液的電導率(electrical conductivity),以模擬人體組織對射頻線圈(RF coil)造成的負載效應(coil loading)及射頻穿透深度的影響。
  • (B) 15 mM AgBr 和 50 mM KI錯誤。溴化銀(AgBr)與碘化鉀(KI)是傳統 X 光感光底片(乳劑)中常見的化學成分,其作用原理為光化學反應,完全不具備 MRI 假體所需的改變磁矩弛緩時間與導電率的特性。
  • (C) 20 mM GdCl2 和 70 mM CuSO4錯誤。硫酸銅(CuSO4)與含釓(Gadolinium, Gd)的化合物確實也常被用來製作其他的 MRI 測試假體(能縮短 T1/T2 弛緩時間),但並非 ACR 所明文規範推薦的標準假體配方。此外,釓離子通常為 +3 價(如 GdCl3),寫為 GdCl2 在化學上也不甚合理。
  • (D) 5 mM Na2SO3 和 10 mM BaI2錯誤。亞硫酸鈉(Na2SO3)與碘化鋇(BaI2)皆非 MRI 假體的標準填充物。其中鋇劑(Barium)通常用於透視攝影(Fluoroscopy)或一般 X 光的胃腸道對比劑。

答案解析

要進行嚴謹的 MRI 品質管制,假體必須在磁場中對射頻(RF)脈衝產生與人體頭部或身體相似的反應。單純的純水 T1 與 T2 弛緩時間過長(可達數秒),且缺乏導電性,會導致測試時的線圈負載與臨床實際掃描差異過大。

美國放射科學院(ACR)所推薦的標準 MRI 假體,明確規範其內部填充溶液必須為 10 mM 氯化鎳(NiCl2) 結合 75 mM 氯化鈉(NaCl)。透過 NiCl2 縮短弛緩時間產生適當的訊號強度,並透過 NaCl 模擬人體的電導率特性,藉此確保假體影像能正確反映臨床掃描的品質。因此,本題的最佳解答為 (A)。

核心知識點

醫事放射師在準備 MRI 品質管制(QC)與品質保證(QA)時,必須熟記 ACR MRI 假體的相關細節:

  1. 假體填充液成分與功能
    • NiCl2 (10 mM):順磁性物質,用於縮短 T1 與 T2 弛緩時間
    • NaCl (75 mM / 0.45%):離子化合物,用於調整電導率(Electrical conductivity),模擬人體 RF coil loading。
  2. ACR MRI 假體七大常規檢測項目(需能辨識其對應的假體內部結構與合格標準):
    • 幾何準確度(Geometric accuracy)
    • 高對比空間解析度(High-contrast spatial resolution)
    • 切面厚度準確度(Slice thickness accuracy)
    • 切面位置準確度(Slice position accuracy)
    • 影像強度均勻度(Image intensity uniformity)
    • 百分比訊號假影(Percent-signal ghosting)
    • 低對比物體偵測度(Low-contrast object detectability)

參考資料

  1. Evaluation of the ACR MRI phantom for quality assurance tests of 1.5 T MRI scanners - Semantic Scholar
  2. Large and Medium Phantom Test Guidance for the MRI Accreditation Program - ACR