113年:放射器材(2)

關於MRI掃描時所產生的噪音,下列敘述何者錯誤?

A該聲音由梯度線圈震動所產生
B理論上只有當梯度線圈開啟瞬間才會產生噪音,關閉時不會
CRF射頻線圈不會產生噪音
D當開啟的梯度磁場愈強,震動聲音也愈大

詳細解析

本題觀念:

MRI(磁振造影)掃描時會產生巨大的敲擊噪音(Acoustic noise),其主要來源為梯度線圈(Gradient coils)。在造影過程中,為了進行空間編碼,系統必須在梯度線圈中快速切換強大的電流。由於梯度線圈位於主磁體強大的靜磁場(B0B_0)內部,根據電磁學原理,載流導線在磁場中會受到**勞侖茲力(Lorentz force)**的作用(公式為 F=IL×B\vec{F} = I \vec{L} \times \vec{B})。當電流快速上升、下降或反轉時,勞侖茲力會隨之急遽變化,導致梯度線圈及周邊的支撐結構產生劇烈的機械震動,進而發出人耳所聽見的巨大噪音。

選項分析

  • (A) 該聲音由梯度線圈震動所產生正確。MRI 最主要的噪音來源即是梯度線圈在切換電流時,因勞侖茲力作用而引發的機械性震動。
  • (B) 理論上只有當梯度線圈開啟瞬間才會產生噪音,關閉時不會錯誤。勞侖茲力的大小與電流強度成正比。當梯度線圈「開啟(電流激增)」與「關閉(電流驟降)」時,電流的快速變化皆會造成勞侖茲力的急遽改變,導致線圈產生震盪。因此,在脈衝序列中,無論是開啟還是關閉的瞬間,都會引發震動並產生噪音。
  • (C) RF射頻線圈不會產生噪音正確。RF 射頻線圈的主要功能是發射射頻脈衝以激發質子,並接收回訊。其工作

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