106年:放射器材(2)

磁振造影中梯度磁場為一向量,下列敘述何者錯誤?

A梯度磁場向量的方向和梯度線圈的材質無關
B梯度磁場向量的大小和梯度線圈的圈數有關
C梯度磁場向量的方向和主磁場垂直
D梯度磁場向量的方向和流經線圈的電流方向有關

詳細解析

本題觀念:

本題為反向題(問何者錯誤),考 MRI 梯度磁場(gradient magnetic field)向量特性,包括方向與大小的決定因素。關鍵在於理解梯度磁場向量的方向與主磁場(main magnetic field, B0B_0)的關係。

選項分析

(A) 梯度磁場向量的方向和梯度線圈的材質無關 ✅(正確陳述) 梯度線圈材質(銅、鋁等導體)不決定磁場方向;決定方向的是線圈的幾何形狀與電流方向。材質影響的是電阻、發熱效率等電氣特性,而非產生磁場的向量方向。此陳述正確。

(B) 梯度磁場向量的大小和梯度線圈的圈數有關 ✅(正確陳述) 根據電磁感應原理,線圈匝數(圈數)越多,相同電流下產生的磁場強度越大(BNIB \propto NI)。梯度線圈的磁場大小確實與圈數有關,此陳述正確。

(C) 梯度磁場向量的方向和主磁場垂直 ❌(錯誤陳述,即答案) 這是本題的核心陷阱。MRI 梯度磁場(GxG_xGyG_yGzG_z)的向量方向平行於主磁場 B0B_0(即 z 軸),而非垂直。梯度磁場的作用是使 BzB_z(沿 z 軸的場強)在空間中產生線性變化,例如 x 梯度讓 BzB_z 在 x 方向上線性增加或減少,但梯度場本身仍沿 z 軸方向。用於成像的梯度場改變的是主磁場在 z 方向的大小分佈,而非產生垂直於 $

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