110年:放射診斷(2)

氫原子核在水和脂肪中自旋的頻率相差 3.5 ppm ,在 3T 的磁場中其頻率的差異約是多少 Hz ?

A73
B110
C220
D440

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)以及拉莫頻率方程式(Larmor Equation)。 在人體中,水分子(Water)和脂肪分子(Fat)中的氫原子核(質子),因為周圍電子雲分佈的不同(電子遮蔽效應差異),會感受到略微不同的局部磁場。這種共振頻率的相對差異被稱為化學位移,其數值是一個與主磁場無關的相對常數,約為 3.5 ppm(百萬分之3.5)。然而,在不同強度的主磁場(B0B_0)下,這 3.5 ppm 所對應的絕對「頻率差(Hz)」會隨著主磁場強度的增加而等比例成正比放大。

選項分析

  • (A) 73:不正確。若以 1.5T 下水脂頻率差異約 220 Hz 來推算,73 Hz 大約是 0.5T 磁場下的頻率差(220÷373220 \div 3 \approx 73 Hz)。
  • (B) 110:不正確。110 Hz 是 0.75T 磁場下的頻率差(相當於 3T 的四分之一,即 440÷4=110440 \div 4 = 110 Hz)。
  • (C) 220:不正確。220 Hz 是在 1.5T 磁場下的水和脂肪頻率差(42.58×1.5×3.522342.58 \times 1.5 \times 3.5 \approx 223 Hz,臨床上常簡化為 220 Hz 或 224 Hz)。
  • **(D)

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