106年:放射器材(2)

下列關於臨床磁振造影儀造影時所發射出之射頻輻射的敘述,何者錯誤?

A主磁場強度( B₀)為兩倍時,射頻輻射之能量應為四倍
B主磁場強度( B₀)為兩倍時,射頻輻射之頻率應為兩倍
C主磁場強度( B₀)為兩倍時,若要達到同樣的偏折角度( flip angle ),射頻輻射之功率可維持不變
D主磁場強度( B₀)增高時,激發射頻輻射磁場( B₁)在人體內之空間分布較不均勻

詳細解析

本題觀念:

本題考查磁振造影(magnetic resonance imaging, MRI)中射頻(radiofrequency, RF)輻射的物理特性,特別是主磁場強度(B₀)與 RF 輻射頻率、能量及功率之間的關係。此為反向題,須找出錯誤的敘述。

選項分析

核心公式回顧

Larmor 頻率公式: ω0=γB0\omega_0 = \gamma \cdot B_0 其中 γ\gamma 為質子的旋磁比(gyromagnetic ratio),γ/2π42.58 MHz/T\gamma/2\pi \approx 42.58 \text{ MHz/T}

光子能量(Planck 關係): E=hν=ω0=γB0E = h\nu = \hbar\omega_0 = \hbar\gamma B_0

特定吸收率(specific absorption rate, SAR)與場強的關係: SARω02B02\text{SAR} \propto \omega_0^2 \propto B_0^2

(A) 主磁場強度(B₀)為兩倍時,射頻輻射之能量應為四倍此選項錯誤(即本題答案)

RF 輻射的光子能量由 E=hνE = h\nu 決定,而頻率 ν\nu 與 B₀ 成正比(Larmor 定律)。因此:

  • B₀ 變為兩倍 → 頻率 ν\nu 變為兩倍 → 光子能量 $E =

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