115年:放射器材(1)
關於RF屏蔽的敘述,下列何者最不適當?
A可避免掃描時發生拉鍊假影( zipper artifact )
B操作台前的玻璃窗口,其特殊矽材質具有RF屏蔽效果
C掃描室的地板也須使用RF屏蔽
D可避免掃描室內的RF滲漏
詳細解析
本題觀念:
磁振造影(MRI)系統在激發人體組織時會發射強大的射頻(Radiofrequency, RF)脈衝,同時也需要接收來自人體極微弱的 RF 回訊。為了確保影像品質並避免干擾外部設備,MRI 掃描室必須建構成一個完整的「法拉第籠(Faraday cage)」,即所謂的 RF 屏蔽(RF shielding)。
選項分析
- A. 可避免掃描時發生拉鍊假影(zipper artifact):適當。拉鍊假影(Zipper artifact)通常是由於掃描室的 RF 屏蔽不完整(例如:掃描室的門未關緊、門框金屬接觸不良或屏蔽破損),導致外部的環境射頻雜訊(如廣播、行動電話訊號或其他電子儀器)進入掃描室,被接收線圈接收而產生。完善的 RF 屏蔽可有效阻絕外部雜訊,避免此假影發生。
- B. 操作台前的玻璃窗口,其特殊矽材質具有RF屏蔽效果:最不適當。操作台與掃描室之間的觀察窗為了維持法拉第籠的完整性並兼顧透視性,通常是在兩層玻璃之間夾入一層極細的導電金屬網(通常為黑化銅網,Blackened copper mesh),或是鍍上透明導電膜來達到 RF 屏蔽效果,而非使用「特殊矽(Silicon)材質」。矽為半導體材料,並不具備建構法拉第籠所需的優良導電特性。
- C. 掃描室的地板也須使用RF屏蔽:適當。法拉第籠必須是 3D 全方位無死角的連續封閉結構。因此,掃描室的六個面,包含牆壁、天花板以及「地板」,都必須鋪設導電金屬(常見為銅箔或鍍鋅鋼板)並互相連接,才能構成完整的 RF 屏蔽。
- D. 可避免掃描室內的RF滲漏:適當。RF 屏蔽具備雙向防護的作用:除了阻擋外部 RF 雜訊進入掃描室之外,也能防止 MRI 機器發出的高功率 RF 脈衝向外洩漏,進而干擾醫院內其他精密的醫療電子設備(如心電圖機、生理監視器等)。
答案解析
本題考查 MRI 掃描室射頻屏蔽(RF shielding)的基礎構造與硬體設計原理。MRI 掃描室的觀察窗之所以具有屏蔽效果,是依靠玻璃內層夾雜的導電金屬網(如銅網),透過金屬導體的連續性來維持法拉第籠的封閉效能。選項 (B) 錯誤地將其歸因為「特殊矽材質」,因此 (B) 為最不適當的敘述,是本題正確解答。
核心知識點
醫事放射師在準備 MRI 儀器學與假影分析時,應熟記以下關於 RF 屏蔽(法拉第籠)的重點:
- 屏蔽目的(雙向防護):防止外部 RF 雜訊進入(避免拉鍊假影 Zipper artifact);防止內部高頻 RF 脈衝洩漏(避免干擾周圍醫療設備)。
- 結構要求:必須是完全封閉的導電體結構,包含四周牆面、天花板及地板。
- 常見材料:銅(最常見且屏蔽效果佳)、鋁或鍍鋅鋼。
- 特殊結構處理:
- 觀察窗:使用夾有黑化銅網(Copper mesh)的雙層玻璃。
- 掃描室門:門框與門板周圍需有金屬簧片(RF contact strips)或氣動金屬密封設計,以確保關門時導電的連續性。
- 管線通道(Waveguides):空調或非導電液體管線進入掃描室時,需透過波導管(Waveguide)設計,利用其特定幾何尺寸限制特定頻率以下的 RF 電磁波通過。
臨床重要性
在臨床實務中,若 MRI 影像在相位編碼方向(Phase-encoding direction)突然出現不明的拉鍊假影,放射師應首先檢查:
- 掃描室的門是否確實關妥。
- 門框周圍的 RF 金屬簧片是否有髒污、氧化或斷裂。
- 是否有家屬或工作人員將未經授權的電子產品(如手機、智慧手錶、血氧機)帶入掃描室。 這些都是破壞 RF 屏蔽效能或在室內產生異常 RF 雜訊的常見原因。