單一個表面線圈與 8 個此表面線圈所組成的相位陣列（phased array）線圈相較，在最佳情況之下，下列敘述何者最不適當？

本題觀念：

本題主要探討磁振造影（MRI）中，**表面線圈（Surface Coil）與相位陣列線圈（Phased Array Coil）**的物理特性比較。重點在於了解線圈數量增加時，對訊雜比（SNR）、特定吸收率（SAR）及照野（FOV）的影響，並釐清發射（Transmit）與接收（Receive）線圈在臨床上的角色。

影像分析：

題目所附的圖片為數學符號「√8」。在 MRI 陣列線圈的物理學中，這代表了訊雜比（SNR）的提升倍率。當使用 $N$ 個獨立的表面線圈組成相位陣列線圈時，若雜訊為隨機不相關（incoherent），且訊號能同相疊加（coherent addition），在理想最佳情況下，其整體的 SNR 會提升為單一線圈的 $\sqrt{N}$ 倍。本題設定為 8 個線圈組成，故出現 $\sqrt{8}$ 的提示，這直接對應到選項 (A) 的物理觀念。

選項分析

• (A) 相位陣列線圈產生的 SNR約為單一表面線圈的 √8 倍：適當。根據訊號處理理論與圖片提示，N 個獨立且無強烈交互耦合的線圈所組成的陣列，其接收到的訊號振幅相加，而雜訊則是平方和開根號相加。因此在最佳情況下，SNR 的提升因子為 $\sqrt{N}$，也就是 $\sqrt{8}$ 倍。
• (B) 相位陣列線圈產生的 SAR約為單一表面線圈的 8倍：最不適當。特定吸收率（SAR, Specific Absorption Rate）是指射頻（RF）能量在人體組織中被吸收而轉化為熱能的速率。SAR 主要是由發射射頻脈衝的線圈（通常是 MRI 系統內建的體線圈 Body coil）所產生。臨床上絕大多數的表面線圈及相位陣列線圈皆設計為「單純接收線圈（Receive-only coil）」，本身不發射射頻，因此不會產生 SAR。SAR 的高低與接收線圈的數量完全無關。
• (C) 相位陣列線圈的照野（FOV）約為單一表面線圈的8 倍：適當。單一表面線圈的優點是局部 SNR 高，但缺點是照野（FOV）極小且穿透深度淺。相位陣列線圈的設計初衷即是結合多個小線圈，在不犧牲局部高 SNR 的前提下，將整體的掃描範圍擴大。在理論最佳情況下，8 個線圈無縫排列可涵蓋約 8 倍於單一線圈的 FOV。
• (D) 相位陣列線圈與單一表面線圈在臨床造影應用上皆設計為接收線圈：適當。為了確保射頻激發（B1+ 磁場）的均勻性，臨床常規掃描多半使用大體積的體線圈負責「發射」，而將貼近病患體表的表面線圈或相位陣列線圈作為「接收」專用，以獲取最佳的影像品質。

答案解析

綜合上述分析，本題的解題核心在於區分「發射」與「接收」的角色。SAR 是由於 RF 射頻激發人體造成的熱效應，只與發射功率及發射線圈有關。既然表面線圈和相位陣列線圈在臨床上多設計為接收線圈（如選項 D 所述），它們就不會產生 SAR。因此，宣稱「SAR 會變成 8 倍」在物理觀念與臨床實務上皆是完全錯誤的，故 (B) 為最不適當的敘述，是本題正確解答。

核心知識點

醫事放射師在面對 MRI 線圈設計與安全性考量時，應牢記以下原則：

1. Phased Array Coils (相位陣列線圈) 的優勢：
   • 結合了小表面線圈的高訊雜比 (High SNR) 與大體積線圈的大照野 (Large FOV)。
   • 理想狀態下，SNR 會與 $\sqrt{N}$ 成正比（N 為線圈元件數）。
2. SAR (特定吸收率) 的成因與安全：
   • 僅由發射射頻脈衝 (RF transmission) 引起。
   • 影響 SAR 的因素包含：主磁場強度 (B0)、射頻頻率、翻轉角 (Flip angle)、射頻脈衝數量 (如 Fast Spin Echo 序列具高 SAR)、TR 長短等。接收專用線圈不增加 SAR 負擔。
3. 平行造影 (Parallel Imaging)：
   • 相位陣列線圈是執行 SENSE、GRAPPA 等平行造影技術的必備硬體，能有效縮短掃描時間並減少射頻熱沉積。

參考資料

1. MRI Questions and Answers - MR array coils https://mriquestions.com/array-coils.html
2. 放射線器材學原理：MRI 硬體設計及安全規範（SAR 的計算與成因）。