108年:放射診斷(2)

在1.5T 主磁場下,⽔及脂肪分⼦的旋進頻率( precessional frequency )相差為多少 Hz ?

A220
B440
C120
D0

詳細解析

本題觀念:

本題考察磁振造影(magnetic resonance imaging, MRI)中,在 1.5T 主磁場下,水分子與脂肪分子中質子的拉莫頻率(Larmor frequency)差異,即化學位移(chemical shift)現象的定量計算。

選項分析

化學位移的基本概念: 水分子中的質子(-OH\text{-OH})與脂肪中的質子(-CH2-\text{-CH}_2\text{-})因化學環境不同,所受到的局部磁場屏蔽效應(magnetic shielding)不同,導致其共振頻率略有差異。這個差異以百萬分率(parts per million, ppm)表示,水與脂肪的化學位移差為 3.5 ppm

在 1.5T 磁場下,質子的拉莫頻率為: f0=γ×B0=42.58 MHz/T×1.5 T63.87 MHzf_0 = \gamma \times B_0 = 42.58 \text{ MHz/T} \times 1.5 \text{ T} \approx 63.87 \text{ MHz}

水與脂肪的頻率差為: Δf=3.5×106×63.87×106 Hz220 Hz\Delta f = 3.5 \times 10^{-6} \times 63.87 \times 10^6 \text{ Hz} \approx 220 \text{ Hz}

(A) 220 此選項正確。根據公式計算,$\Delta f = 3.5 \text{ p

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