專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全115 年第 38 題單選題
MRI中,關於部分傅立葉成像(partial Fourier imaging)的敘述,下列何者最適當?
A部分傅立葉成像原理是利用k-space具有的共軛對稱特性正確答案
B部分傅立葉成像時,將填滿正好一半的k-space
C部分傅立葉成像原理的好處是有效減少頻率解碼的時間
D使用半傅立葉成像(half-Fourier imaging)時,其取像時間減為一半,同時影像訊雜比也降低一半
A正確答案
部分傅立葉成像利用 k-space 共軛對稱性,只採樣略多於一半的資料即可重建完整影像,縮短相位編碼時間。
為什麼答案是 A
正解。k-space 資料具有共軛對稱(Hermitian symmetry)特性,即 S(-k) = S*(k),因此只需取得一半的資料就能數學推導出另一半,這正是 partial Fourier 的理論基礎。
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完整詳解
Pro · 無限重點 部分傅立葉成像利用 k-space 共軛對稱性,只採樣略多於一半的資料即可重建完整影像,縮短相位編碼時間。
關鍵字:k-space 共軛對稱(Hermitian symmetry)→ 選 A。
逐選項分析
A✓ 正確
正解。k-space 資料具有共軛對稱(Hermitian symmetry)特性,即 S(-k) = S*(k),因此只需取得一半的資料就能數學推導出另一半,這正是 partial Fourier 的理論基礎。
B✕ 陷阱
錯誤。實務上不會剛好取一半,而是略多於一半(通常 5/8、6/8、7/8),必須保留中央 k-space 一小段重疊區域用於相位校正,否則相位誤差會嚴重劣化影像。
C✕ 陷阱
錯誤。Partial Fourier 減少的是「相位編碼」步數(phase encoding),而非頻率編碼時間。頻率編碼在每次 readout 已同時取得,無法透過此法縮短。
D✕ 陷阱
錯誤。取像時間雖接近減半,但 SNR 並非降為一半。SNR 與取樣數的平方根成正比,取一半資料時 SNR 約降為 1/√2(約 70%),而非 1/2。
Partial Fourier Imaging 重點
| 項目 | 內容 | 數學關係 | 臨床意義 |
|---|
| 原理 | k-space 共軛對稱 | S(-k)=S*(k) | 實數影像才成立 |
| 取樣範圍 | 略多於一半 | 通常 5/8~7/8 | 保留中央做相位校正 |
| 縮短對象 | 相位編碼步數 | TA ∝ Ny | 減少掃描時間 |
| SNR 變化 | 下降 | SNR ∝ √N | 取半→SNR×1/√2 |
部分傅立葉成像的核心是利用 k-space 的共軛對稱性質,理論上只需一半資料就能重建,但實際必須採集「略多於一半」(通常 60-65%) 來補償相位誤差。考選部最愛混淆的是:把「略多於一半」改成「正好一半」來誘答,以及把「減少相位編碼次數」偷換成「減少頻率編碼」——記住所有 MRI 加速技術都是減少相位編碼,因為頻率編碼本來就很快。另一個常考點是 SNR 與採樣點數的關係:採樣點減半時 SNR 會降低 √2 倍(平方根關係),不是線性減半,這是因為雜訊功率與取樣點數呈平方根反比。