106年:放射器材(2)

若磁場強度 B₀ = 2T 時,線性梯度強度 Gx =2 G/cm ,下列那一區域所產生的 time-varying field bioeffects 較明顯?

A在X=0 cm 處的梯度磁場
B在X=1 cm 處的梯度磁場
C在X=2 cm 處的梯度磁場
D在X=- 0.5 cm 處的梯度磁場

詳細解析

本題觀念:

當 MRI 梯度線圈快速切換時,產生時間變化磁場(time-varying magnetic field),其 dBdt\frac{dB}{dt} 值決定了生物效應(bioeffects)的強弱。對於線性梯度系統,梯度場強度與空間位置密切相關,離等中心(isocenter)越遠、梯度場變化量越大,誘發的生物效應也越明顯。

選項分析

線性梯度強度 Gx=2 G/cmG_x = 2 \text{ G/cm},在位置 XX 處的梯度磁場強度為:

B(X)=B0+Gx×XB(X) = B_0 + G_x \times X

當梯度線圈快速開關(switching)時,該位置所受到的磁場變化量 ΔB\Delta B 為:

ΔB(X)=Gx×X\Delta B(X) = G_x \times |X|

因此 dBdt\frac{dB}{dt} 正比於 X|X|,即距等中心越遠,time-varying field 的生物效應越明顯。

各選項位置計算:

(A) X=0X = 0 cm:ΔB=2×0=0 G\Delta B = 2 \times 0 = 0 \text{ G},在等中心處梯度磁場變化為零,無 time-varying field bioeffects。

(B) X=1X = 1 cm:ΔB=2×1=2 G\Delta B = 2 \times 1 = 2 \text{ G},有一定程度的磁場變化。

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