專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全108 年第 35 題單選題
已知在1.5 T的磁振造影中,水與脂肪的旋進頻率(Larmor frequency)差別為220 Hz,化學位移差距為3.4 ppm,在4.5 T之下,水與脂肪的旋進頻率差別與化學位移差距分別為多少?
A660 Hz,3.4 ppm正確答案
B660 Hz,10.2 ppm
C220 Hz,3.4 ppm
D220 Hz,10.2 ppm
A正確答案
化學位移 (ppm) 是相對值不隨磁場變,但頻率差 (Hz) 與磁場強度成正比,磁場 ×3 則頻率差 ×3。
為什麼答案是 A
Larmor 頻率 ω=γB0,水與脂肪頻率差 Δf 正比於 B0。磁場由 1.5T 變 4.5T,頻率差 220×3=660 Hz。化學位移以 ppm 表示是相對比值,不隨 B0 改變,仍為 3.4 ppm。
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完整詳解
Pro · 無限重點 化學位移 (ppm) 是相對值不隨磁場變,但頻率差 (Hz) 與磁場強度成正比,磁場 ×3 則頻率差 ×3。
ppm 永遠不變,Hz 隨 B0 線性放大。1.5T→4.5T 是 3 倍,220×3=660 Hz,ppm 維持 3.4。
逐選項分析
A✓ 正確
Larmor 頻率 ω=γB0,水與脂肪頻率差 Δf 正比於 B0。磁場由 1.5T 變 4.5T,頻率差 220×3=660 Hz。化學位移以 ppm 表示是相對比值,不隨 B0 改變,仍為 3.4 ppm。
B✕ 陷阱
Hz 算對了 (660),但誤把 ppm 也乘以 3 變成 10.2 ppm。這是最常見陷阱:ppm 是「百萬分之一」的相對單位,描述化學環境差異,本質上獨立於外加磁場。
C✕
誤以為頻率差不變。實際上 Δf = δ(ppm) × f0 × 10⁻⁶,f0 隨 B0 增加,故頻率差也會放大。
D✕
兩個值都錯:頻率差應隨磁場放大為 660 Hz,ppm 則應維持 3.4 不變。把兩個概念都搞反了。
化學位移 ppm vs Hz 對照
| 磁場強度 | Larmor 頻率 f0 | 水脂頻率差 (Hz) | 化學位移 (ppm) |
|---|
| 1.5 T | 約 64 MHz | 220 Hz | 3.4 ppm |
| 3.0 T | 約 128 MHz | 440 Hz | 3.4 ppm |
| 4.5 T | 約 192 MHz | 660 Hz | 3.4 ppm |
考生最容易把 ppm 和 Hz 的關係搞反。ppm 是「相對」差異所以恆定;Hz 是「絕對」差異所以隨 B0 放大。記住:高場 MRI 之所以脂肪抑制效果好、化學位移偽影明顯,正是因為 Hz 差距變大,不是 ppm 變大。