110年:放射診斷(2)

磁振造影中,主磁場大小會影響化學位移假影( chemical shift artifact )。已知水與脂肪的化學位移為 3.4ppm、 8 kHz的接收頻寬( receive bandwidth ),且在 3T 主磁場下,會對影像造成 28 個像素( pixel )的移動,下列何者為 matrix size ?

A128×128
B256×256
C512×512
D1024×1024

詳細解析

本題觀念:

本題考查磁振造影(MRI)中的化學位移假影(Chemical shift artifact)。這是一種因為水與脂肪分子中的氫原子核(Proton)受到周圍電子雲遮蔽程度不同,導致其共振頻率(Larmor frequency)產生差異所造成的現象。

在空間編碼中,系統依賴頻率來定位 frequency-encoding 方向上的訊號。因為水與脂肪存在頻率差,系統會將頻率差誤認爲是空間位置的差異,導致影像中水與脂肪的交界處出現黑色(訊號空缺)與白色(訊號重疊)的假影。假影的像素移動量取決於主磁場強度(B0B_0)、水脂頻率差(Δf\Delta f)、接收頻寬(Receive bandwidth, rBW)以及頻率編碼的矩陣大小(Frequency matrix size, NxN_x)。

選項分析

在運算選項前,我們需要先求出在 3T 磁場下,水與脂肪的頻率差(Δf\Delta f)。

  1. **質子的旋磁比(Gyromagnetic ratio, γ\gamma)**約為 42.58 MHz/T42.58 \text{ MHz/T}
  2. 3T 主磁場下的共振頻率(f0f_0f0=42.58 MHz/T×3 T=127.74 MHzf_0 = 42.58 \text{ MHz/T} \times 3 \text{ T} = 127.74 \text{ MHz}
  3. **水與脂肪的頻率差(

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