112年:放射診斷(1)

水和脂肪因磁場強度的差異會造成旋進頻率不同,在 1.0 T 磁場下會造成多少頻率差?

A220 Hz
B440 Hz
C147 Hz
D220 MHz

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心觀念為磁振造影(MRI)中的化學位移(Chemical Shift)。在人體組織中,氫質子主要存在於水分子(H₂O)與脂肪分子(-CH₂-)中。由於脂肪與水分子內氫質子周圍的電子雲遮蔽效應(Electron shielding)不同,它們所感受到的局部有效磁場會有些微差異,導致兩者在相同的主磁場下,產生略微不同的旋進頻率(Precessional frequency)。 水與脂肪的化學位移常數固定約為 3.43.5 ppm3.4 \sim 3.5 \text{ ppm}(parts per million,百萬分之一),這個差距是固定的常數比例,但換算成絕對的「頻率差(Hz)」時,會與主磁場強度(B0B_0)成正比。

選項分析:

  • 選項 A (220 Hz):錯誤。這是在 1.5 T 磁場強度下,水與脂肪的旋進頻率差(42.58 MHz/T×1.5 T×3.45 ppm220 Hz42.58 \text{ MHz/T} \times 1.5 \text{ T} \times 3.45 \text{ ppm} \approx 220 \text{ Hz})。
  • 選項 B (440 Hz):錯誤。這是在 3.0 T 磁場強度下,水與脂肪的旋進頻率差($42.58 \text{ MHz/T} \times 3.0 \text{ T} \times 3.45 \text

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