專技高考-醫事放射師放射線診斷原理與技術學113 年第 52 題單選題
周邊神經刺激(nerve stimulation)是由MRI的那個硬體設備所引起的生物效應?
A射頻線圈(RF coil)
B梯度線圈(gradient coil)正確答案
C勻場線圈(shimming coil)
D表面線圈(surface coil)
B正確答案
MRI周邊神經刺激(PNS)是由梯度線圈快速切換磁場所產生的感應電流引起,與RF線圈(熱效應)不同,考試必考區分!
為什麼答案是 B
梯度線圈(gradient coil)在MRI掃描時需快速切換電流(dB/dt),依法拉第電磁感應定律,在人體組織中產生感應電流(eddy current),當感應電流達一定強度時即可刺激周邊神經,造成肌肉收縮或針刺感,稱為周邊神經刺激(PNS)。這是梯度線圈最主要的生物安全考量。
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完整詳解
Pro · 無限重點 MRI周邊神經刺激(PNS)是由梯度線圈快速切換磁場所產生的感應電流引起,與RF線圈(熱效應)不同,考試必考區分!
梯度線圈→快速切換→感應電流→神經刺激;RF線圈→電磁波→熱效應(SAR)。兩者生物效應完全不同,牢記對應關係即可秒解。
逐選項分析
A✕ 陷阱
射頻線圈(RF coil)發射電磁波(射頻脈衝),其主要生物效應是組織吸收電磁能量轉換為熱能,以SAR(比吸收率)衡量,可能造成組織升溫,但不會直接引起周邊神經刺激。此選項是最大的陷阱,因為RF線圈是最常被聯想到「生物效應」的硬體。
B✓ 正確
梯度線圈(gradient coil)在MRI掃描時需快速切換電流(dB/dt),依法拉第電磁感應定律,在人體組織中產生感應電流(eddy current),當感應電流達一定強度時即可刺激周邊神經,造成肌肉收縮或針刺感,稱為周邊神經刺激(PNS)。這是梯度線圈最主要的生物安全考量。
C✕
勻場線圈(shimming coil)用於補償主磁場(B0)的不均勻性,維持磁場均勻度,屬靜態或低頻調整,不進行快速切換,因此不會產生足以引起周邊神經刺激的感應電流,不是PNS的來源。
D✕
表面線圈(surface coil)是接收線圈的一種,通常放置於患者體表靠近受檢部位,主要功能是接收MRI信號以提升影像SNR,並非主動發射電磁波或切換磁場,不會引起周邊神經刺激。
MRI各硬體設備對應的生物效應
| 硬體設備 | 主要功能 | 生物效應 | 安全指標 |
|---|
| 主磁場(B0) | 提供靜態磁場 | 金屬吸引、植入物受力 | 磁場強度(T) |
| 梯度線圈 | 空間定位、快速切換 | 周邊神經刺激(PNS) | dB/dt 切換率 |
| RF線圈 | 發射射頻脈衝 | 組織升溫(熱效應) | SAR(W/kg) |
| 勻場線圈 | 修正磁場均勻度 | 幾乎無顯著生物效應 | 無特定指標 |
| 表面線圈 | 接收MRI信號 | 幾乎無顯著生物效應 | 無特定指標 |
考生最容易把「生物效應」直接聯想到RF線圈(因為SAR和熱效應最常被提及),而忽略周邊神經刺激是梯度線圈的獨特生物效應。題目已明確說「nerve stimulation(神經刺激)」,這是關鍵字,只要認清PNS對應梯度線圈、熱效應對應RF線圈,立即排除A。