108年:醫物幅安(1)

磁振造影技術中,若影像之矩陣大小( matrix size )為 512×512 ,頻率編碼( frequency encoding )時的取樣時間為 8 msec ,則其接收頻寬( bandwidth )為多少 kHz ?

A8
B16
C32
D64

詳細解析

本題觀念:

本題考查 MRI 接收頻寬(receiver bandwidth)的計算。頻寬與頻率編碼方向的取樣時間(sampling time)及矩陣大小(matrix size)之間有固定的數學關係,是 MRI 物理的基礎計算題型。

選項分析

(A) 8 kHz — 計算結果不符,見下方推導。❌

(B) 16 kHz — 計算結果不符。❌

(C) 32 kHz — 計算結果不符。❌

(D) 64 kHz — 依公式計算結果為 64 kHz。✅ 正確答案

答案解析

頻寬公式推導

MRI 頻率編碼方向的接收頻寬(BW)由以下公式決定:

BW=NTsamplingBW = \frac{N}{T_{sampling}}

其中:

  • NN = 頻率編碼方向的取樣點數(即矩陣大小)= 512
  • TsamplingT_{sampling} = 頻率編碼方向的總取樣時間 = 8 ms = 8×1038 \times 10^{-3} s

代入計算

BW=5128×103 s=64,000 Hz=64 kHzBW = \frac{512}{8 \times 10^{-3} \text{ s}} = 64{,}000 \text{ Hz} = 64 \text{ kHz}

物理意義

在頻率編碼期間,ADC(類比數位轉換器)需要在 TsamplingT_{sampling} 時間內均勻採

...(解析預覽)...