111年:放射器材(1)
關於超導磁振造影系統的敘述,下列何者錯誤?
A超導線圈需要在-269°C 的環境下維持恆定的超導性
B超導磁場淬息(quench)時,會造成檢查室的氧濃度減少
C超導線圈的材質為鈮鈦合金(niobium-titanium)
D開放式磁振造影(open MRI)無法使用超導線圈
詳細解析
本題觀念:
本題旨在測驗醫事放射師對於磁振造影(MRI)系統中「超導磁體(Superconducting magnet)」的物理特性、硬體設備組態以及相關安全知識的掌握度。核心概念包含超導材料的選擇、維持超導態所需的極低溫環境、淬息(quench)的臨床安全影響,以及不同設計(封閉式 vs. 開放式)之 MRI 系統所能採用的磁體種類。
選項分析
A. 超導線圈需要在-269°C 的環境下維持恆定的超導性:正確。 超導磁振造影系統需要利用低溫冷卻液來維持線圈的超導性(電阻為零的狀態)。臨床上最常使用的是「液態氦(Liquid Helium)」,其沸點約為絕對溫度 4.2 K,換算成攝氏溫度大約是 -268.95°C(常以 -269°C 概稱)。在此極低溫環境下,線圈才能維持穩定的超導狀態以產生強大的靜磁場。
B. 超導磁場淬息(quench)時,會造成檢查室的氧濃度減少:正確。 「淬息(Quench)」是指超導磁體意外或人為地失去超導性,導致線圈產生電阻並釋放大量熱能的現象。這會使液態氦瞬間沸騰並氣化為氦氣。氦氣的體積膨脹率高達約 1:700,若 MRI 系統的排氣管(Quench pipe)設計不良或發生破裂,大量氦氣將迅速排入檢查室內,取代室內的空氣,導致氧氣濃度急速下降,引發患者與工作人員窒息(Asphyxiation)的致命風險。
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