110年:放射器材(2)

磁振造影中射頻輻射所造成的加熱效應,與下列何者最相關?

AA.主磁場強度與偏轉角(flip angle)
BB.梯度磁場強度與偏轉角(flip angle)
CC.主磁場強度與梯度磁場強度
DD.主磁場強度與梯度磁場扭轉速率(slew rate)

詳細解析

本題觀念:

本題探討磁振造影(MRI)中,射頻(Radiofrequency, RF)脈衝對人體造成的加熱效應(Heating effect)。在 MRI 掃描期間,人體吸收射頻能量的速率稱為「特定吸收率」(Specific Absorption Rate, SAR),單位為瓦特/公斤(W/kg)。射頻能量被組織吸收後會轉化為熱能,導致體溫升高,因此 SAR 是 MRI 臨床實務與安全性評估中極為關鍵的參數。

選項分析

  • SAR 與主磁場強度(Main magnetic field strength, B0B_0)的關係:根據拉莫方程式(Larmor equation),質子的共振頻率與主磁場強度成正比。當主磁場強度增加(如從 1.5T 升級至 3T),激發所需的射頻頻率也會增加。射頻脈衝的能量沉積與頻率的平方成正比,因此 SAR 亦與主磁場強度的平方(B02B_0^2)成正比。
  • SAR 與偏轉角(Flip angle, α\alpha)的關係:射頻脈衝將質子自旋偏轉所需的能量,與偏轉角的平方(α2\alpha^2)成正比。舉例來說,一個 180 度的射頻脈衝所產生的熱能沉積,是一個 90 度脈衝的 4 倍。因此,減少偏轉角是降低 SAR 的有效方法。
  • **梯度磁場(Gradient magnetic field)與扭轉速率(Slew r

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