專技高考-醫事放射師放射線診斷原理與技術學109 年第 47 題單選題
下列關於磁振造影成像中的疊影(aliasing)之敘述,何者正確?
A疊影頻率(aliased frequency)與真正頻率(actual frequency)完全相同
B使用高通濾波器(high-pass filter)是用來解決疊影的常用手段
C疊影的產生來自於採樣頻寬過高
D提高採樣頻率可以解決疊影的產生正確答案
D正確答案
疊影源於採樣頻率不足 (低於 Nyquist 率),提高採樣頻率或使用低通濾波器可解決。
為什麼答案是 D
正解。依 Nyquist–Shannon 取樣定理,採樣頻率需至少為訊號最高頻率的 2 倍。提高採樣頻率(或在 MRI 中增大 FOV、增加採樣點數)可避免訊號折疊產生疊影。
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完整詳解
Pro · 無限重點 疊影源於採樣頻率不足 (低於 Nyquist 率),提高採樣頻率或使用低通濾波器可解決。
記住 Nyquist 定理:採樣頻率須 ≥ 2× 訊號最高頻率,否則高頻被「折疊」成假的低頻 → 疊影。
逐選項分析
A✕ 陷阱
疊影頻率是高頻訊號被「折疊」後偽裝成的低頻,與真實頻率不同。這正是 aliasing 名稱由來——「假冒」成另一個頻率。
B✕ 陷阱
應使用「低通濾波器 (low-pass filter)」濾掉超過 Nyquist 頻率的高頻成分,避免它們被折疊。高通濾波器反而讓高頻通過,會加劇疊影。
C✕ 陷阱
顛倒概念。疊影來自採樣「頻寬不足」或「採樣頻率過低」,無法捕捉訊號中的高頻成分,並非頻寬過高。
D✓ 正確
正解。依 Nyquist–Shannon 取樣定理,採樣頻率需至少為訊號最高頻率的 2 倍。提高採樣頻率(或在 MRI 中增大 FOV、增加採樣點數)可避免訊號折疊產生疊影。
MRI 疊影 (Aliasing) 解決方案
| 方法 | 原理 | MRI 實作 | 副作用 |
|---|
| 提高採樣頻率 | 滿足 Nyquist 條件 | 增加讀出方向採樣點 | 掃描時間↑ |
| 擴大 FOV | 讓物體完整落在 FOV 內 | Phase/Frequency FOV 加大 | 解析度↓ |
| 低通濾波 | 濾除超 Nyquist 高頻 | Anti-aliasing filter | 邊緣訊號損失 |
| No phase wrap | 相位方向過採樣 | Phase oversampling | 掃描時間↑ |
疊影 (aliasing) 本質是「採樣跟不上訊號變化」,當採樣率低於 Nyquist 頻率(訊號最高頻率的兩倍)時,高頻訊號會被誤認成低頻,在影像上產生假影。解決邏輯有兩條路:要嘛提高採樣率讓訊號被正確捕捉,要嘛用低通濾波器先把高頻成分濾掉,讓剩下的訊號符合現有採樣能力。考生最常搞混的是濾波器方向——記住「高通會留下高頻、加劇問題」,只有低通能壓制超出採樣能力的頻率。另一個陷阱是把因果倒過來:不是採樣率太高造成疊影,而是太低;不是不同頻率變相同,而是高頻被錯誤解讀成低頻。抓住「Nyquist 率是及格線」這個核心,判斷就不會亂。