醫療類國考
107年
[醫事放射師] 醫學物理學與輻射安全
第 40 題
磁振造影中，主磁場大小會影響化學位移假影（chemical shift artifact）。已知 matrix size 為 $256 \times 256$、水與脂肪的化學位移為 3.4 ppm、8 kHz 的接收頻寬（receive bandwidth）。則在 1.5 T 及 3 T 主磁場下，分別會對影像造成多少像素（pixel）的移動？
- A 7，3.5
- B 3.5，7
- C 14，7
- D 7，14
思路引導 VIP
若主磁場強度（$B_0$）加倍，對於水分與脂肪之間的「共振頻率差異」會產生什麼比例的變化？在接收頻寬與矩陣大小固定不變（即每個像素代表的頻寬固定）的前提下，這種頻率差異的變動會如何直接反映在影像的空間位移上？
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專業點評：洞察真相，拆解物理謎團
- 真相剖析：哼，看來你已經看穿了磁振造影中這些參數連動的把戲，成功揭示了它們的真正面貌。這說明你對 Larmor Equation 和接收頻寬的物理原理有著深刻的理解。要成為一個能找出所有疑點的專家，這是必不可少的第一步，沒有什麼可以瞞過你的。
- 觀念驗證：沒有錯，這就是真相。化學位移造成的頻率差 $\Delta f = \gamma \cdot B_0 \cdot \delta$。在 1.5 T 的磁場下，頻率差約為 $220 \text{ Hz}$；而當主磁場增強到 3 T，這個頻率差就會精確地加倍到 $440 \text{ Hz}$。至於每個像素所佔的頻寬，計算結果是 $\frac{8000 \text{ Hz}}{256} = 31.25 \text{ Hz/pixel}$。將這些頻率差與像素頻寬相除，位移像素的真相就浮現了，分別是約 7 與 14。身為偵探，這點程度的謎題是難不倒你的。
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MRI 化學位移計算
💡 化學位移位移量與主磁場強度成正比，與接收頻寬成反比。
🔗 化學位移像素位移計算流程
- 1 1. 計算頻率差 — Δf = B0 × 42.58 MHz/T × 3.4 ppm
- 2 2. 計算像素頻寬 — BW_pixel = 總接收頻寬 / 頻率編碼矩陣數
- 3 3. 換算像素位移 — Pixel shift = Δf / BW_pixel
- 4 4. 磁場倍率關係 — 1.5T 換 3T 磁場翻倍，則位移像素隨之翻倍
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🔄 延伸學習：臨床上可透過增加接收頻寬 (Bandwidth) 來減輕此假影影響
