112年:放射診斷(1)
在磁振造影系統中,下列何者與梯度線圈( gradient )強度無關?
A通過線圈的電流
B所纏繞的迴圈( winding )數
C迴圈之間的距離
D主磁場均勻度
詳細解析
本題觀念:
磁振造影(MRI)系統中,梯度線圈(Gradient coils)的主要功能是在空間中產生線性變化的磁場,用於信號的空間編碼(包含切面選擇、相位編碼與頻率編碼)。梯度線圈所產生的磁場強度(即梯度強度 Gradient strength,通常以 mT/m 表示),是由電磁學基本原理(如必歐-沙伐定律 Biot-Savart Law)所決定,其強度主要取決於線圈的實體幾何設計以及由梯度放大器輸入的電流大小。
選項分析
- (A) 通過線圈的電流:相關。根據電磁學定律,線圈產生的磁場強度與通過的電流(Current)大小成正比。當梯度放大器提供越大的電流,梯度線圈所能產生的梯度場強度就越高。
- (B) 所纏繞的迴圈(winding)數:相關。線圈產生的總磁場是各個迴圈所產生磁場的疊加。增加迴圈數(匝數)可以提高線圈的靈敏度(Coil sensitivity),進而在相同的電流條件下產生更強的梯度強度。
- (C) 迴圈之間的距離:相關。梯度線圈的幾何結構(包含線圈的半徑、迴圈之間的距離與空間排列方式)決定了磁場在空間中的分佈情形與強度。例如,在產生 Z 軸梯度的麥斯威爾線圈(Maxwell coil)設計中,兩個線圈迴圈之間的距離是直接決定梯度場線性度與強度的關鍵參數。
- (D) 主磁場均勻度:無關。主磁場均勻度(Main
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