112年:放射診斷(2)
關於超導磁鐵磁振掃描儀,下列敘述何者正確?
A超導材質在溫度越低時,電阻越大
B超導材質需要維持在約 4 K 的溫度
C超導磁鐵所製作的 MRI 通常重量大於 50 噸
D目前超導體 MRI磁場強度最大至 9.4 T
詳細解析
本題觀念:
本題旨在測驗醫事放射師對於超導磁振造影(Superconducting MRI)掃描儀的核心物理特性與硬體架構之了解,主要包含超導現象、低溫冷卻系統(Cryogenics)、設備重量以及目前超高場強(Ultra-high-field, UHF)MRI 的發展現況。
選項分析
A. 超導材質在溫度越低時,電阻越大 (錯誤) 根據超導現象的物理定律,當超導材料(目前 MRI 最常使用的是鈮鈦合金 NbTi)被冷卻降溫至其「臨界溫度(Critical temperature)」以下時,材料的電阻會瞬間降為「零」,而不是變大。零電阻的特性使得電流可以在線圈內無損耗地持續流動,進而產生強大且穩定的靜磁場()。
B. 超導材質需要維持在約 4 K 的溫度 (正確) 為了讓 NbTi 等超導材料維持在零電阻的超導狀態,必須將其置於極低溫的環境中。臨床上絕大多數的 MRI 系統是將超導線圈浸泡於「液態氦(Liquid Helium)」中冷卻。液態氦的沸點為 4.2 K(約攝氏 -269 度),這正是超導 MRI 穩定運作所必須維持的典型溫度。
C. 超導磁鐵所製作的 MRI 通常重量大於 50 噸 (錯誤) 隨著硬體與超導線圈設計的進步,現代臨床常規使用的 1.5 T 與 3.0 T 超導磁體 MRI 已經相當緊湊,重量通常落在
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