114年:放射診斷(1)

將磁場從1.5 T增加到3 T,磁核的拉莫爾頻率變為多少?

A二倍
B二分之一
C四分之一
D四倍

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心概念為磁振造影(MRI)的基本物理原理——拉莫爾方程式(Larmor equation)。該方程式描述了磁核在外部靜磁場中發生進動(precession)時,其進動頻率(即拉莫爾頻率)與主磁場強度之間的數學關係。

選項分析

拉莫爾方程式的定義為:ω=γB0\omega = \gamma B_0 或表示為 f=γ2πB0f = \frac{\gamma}{2\pi} B_0。 方程式中的各項參數代表:

  • ω\omegaff:拉莫爾頻率(Larmor frequency,單位常為 MHz)。
  • γ\gamma:旋磁比(Gyromagnetic ratio),是特定原子核的常數。臨床最常用的氫質子(1^1H)旋磁比約為 42.58 MHz/T。
  • B0B_0:外部主磁場強度(單位為 Tesla, T)。

從方程式中可以清楚看出,拉莫爾頻率與主磁場強度 (B0B_0) 呈現完全的線性正比關係。 當主磁場強度從 1.5 T 增加到 3 T 時,磁場強度變為原本的 2 倍(3 T/1.5 T=23 \text{ T} / 1.5 \text{ T} = 2)。因為兩者成正比,拉莫爾頻率自然也會變成原本的 2 倍。

  • (A) 二倍:正確,因拉莫爾頻率與磁場強度成正比。
  • (B) 二分之一:錯誤,只有當磁場強度減半時,頻率才會變為二分之

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