115 專技高考高等考試 醫事放射師 放射線器材學（包括磁振學與超音波學）（第一次） 考古題詳解

核心觀念

這題考 X 光管的線焦點原理。陽極靶面上的實際焦點經陽極靶角度投影後，形成影像接收器所見的有效焦點。有效焦點大小與燈絲尺寸及陽極靶角度有關：

其中 $\theta$ 為陽極靶角度。燈絲越小，實際焦點越小；靶角越小，投影後的有效焦點也越小。因此，小燈絲搭配小靶角，可得到最小有效焦點。

解題方法

比較兩個因素對有效焦點的影響：

1. 燈絲大小：小燈絲形成較小的實際焦點，因此有效焦點較小。
2. 陽極靶角度：依線焦點原理，有效焦點長度與 $\sin\theta$ 成正比；靶角越小，投影後的有效焦點越短。

核心觀念

空間電荷效應是指陰極燈絲加熱後放出的電子聚集在陰極附近，形成負電荷雲。這些電子彼此排斥，會妨礙後續電子離開燈絲，因而限制管電流。管電壓越低，陽極對電子的吸引力越弱，電子雲越容易滯留在陰極附近，空間電荷效應也越明顯。

管電流主要由燈絲加熱程度與管電壓共同影響；在低管電壓時，若設定較高管電流，燈絲須放出更多電子，陰極附近的電子雲密度增加，更容易出現空間電荷限制。

解題方法

判斷空間電荷效應是否容易發生，掌握兩個方向：

1. 管電壓低：陽極吸引電子的力量較弱，電子不易迅速離開陰極區。
2. 管電流高：單位時間內需由陰極放出的電子較多，陰極附近的電子雲較密集。

因此，空間電荷效應最容易出現在「低管電壓、高管電流」的設定。

選項分析

核心觀念

類比數位轉換器（analog-to-digital converter, ADC）的工作，是將已經是電訊號的類比訊號轉成數位資料。典型的轉換流程包括：

• 取樣：依固定時間間隔讀取訊號。
• 量化：將每個取樣值對應到有限個離散振幅階層。
• 編碼：以二進位數值表示量化後的結果。

因此，ADC 的訊號來源已是電訊號；把光訊號轉成電訊號，屬於光電轉換元件的工作，不是 ADC 的功能。

解題方法

先辨認各選項描述的是「類比訊號數位化」流程，還是訊號進入 ADC 之前的前置轉換。取樣、量化與編碼共同完成數位化；光電轉換則是把光能轉為電訊號，發生在 ADC 之前。

選項分析

核心觀念

本題考查數位放射攝影（DR）平板偵測器的直接轉換與間接轉換。直接轉換偵測器以光電導體吸收 X 光，直接產生電子—電洞對，再由電場將電荷收集至像素電路；常用材料是非晶硒（amorphous selenium, a-Se）。

間接轉換偵測器則先由閃爍體把 X 光轉成可見光，再由光電二極體轉成電訊號。常見閃爍體包括 CsI（碘化銫）及 Gd₂O₂S（氧硫化釓，亦常寫作 GdOS）。

解題方法

抓住題幹的關鍵詞「直接轉換」與「光電導體」。直接轉換的作用鏈是：

核心觀念

本題考查數位放射攝影（DR）偵測器的間接轉換流程。間接轉換偵測器先由閃爍晶體將 X 光轉換為可見光，再由光電元件把可見光轉換成電子訊號。

常見流程為：

$\text{X 光} \rightarrow \text{可見光} \rightarrow \text{電子訊號}$

解題方法

題幹已指出第一步由閃爍晶體完成，因此要找的是後續負責接收可見光、產生電子訊號的元件。CCD（電荷耦合元件）可感測可見光並將其轉換為電荷訊號，符合題意。

選項分析

• (A) CCD：正確。 CCD 接收閃爍晶體產生的可見光，並將光訊號轉換為電荷訊號，完成間接轉換的第二步。
• **(B) a-Se：錯誤。

核心觀念

此題考數位偵測器的像素大小與空間頻率之關係。每一組線對（line pair, lp）包含一條亮線與一條暗線，因此 $20\ \mathrm{lp/mm}$ 代表每毫米可容納 $20$ 組線對，也就是 $40$ 條明暗線。

依奈奎斯特取樣定理，像素間距須至少能以兩個像素取樣一組線對。因此在最佳空間頻率為 $20\ \mathrm{lp/mm}$ 時，像素大小為：

其中 $p$ 為像素間距（mm），$f$ 為空間頻率（lp/mm）。

解題方法

代入 $f=20\ \mathrm{lp/mm}$：

又 $1\ \mathrm{mm}=1000\ \mu\mathrm{m}$，所以：

選項分析

核心觀念

本題考螺旋式 CT 的縱軸（$z$ 軸）解析度。冠狀面或矢狀面重組需要沿 $z$ 軸取樣；有效切片越厚，細節越容易被平均，重組影像就越模糊。

有效切片厚度可用切片敏感度剖面（slice sensitivity profile, SSP）的半高全寬（FWHM）表示。螺旋掃描中，影響有效切片厚度的因素包括：

• Pitch：每旋轉一圈，檢查床移動距離與準直射束寬度的比值。Pitch 越大，檢查床移動越快，相鄰投影在 $z$ 軸的間距越大，縱軸解析度通常越差。
• 插值方式：$360^\circ$ LI 使用相隔 $360^\circ$ 的資料插值；$180^\circ$ LI 使用相隔 $180^\circ$ 的資料插值。一般而言，$180^\circ$ LI 的縱軸取樣間距較小，切片剖面較窄，縱軸解析度較佳。

解題方法

比較各選項的有效切片厚度即可：$z$ 軸解析度越差，冠狀或矢狀重組影像越模糊。

先看 Pitch：$2.0$ 大於 $1.0$，因此同一圈掃描時檢查床移動較遠，縱軸取樣較疏。再看插值方式：在相同 Pitch 下，$360^\circ$ LI 的縱軸解析度通常較 $180^\circ$ LI 差。兩個使影像更模糊的條件同時出現在 $360^\circ$ LI、Pitch $=2.0$，所以其有效切片厚度最大。

核心觀念

本題考查電腦斷層（CT）的濾波反投影法（filtered back projection, FBP）與重建濾波器（reconstruction filter／convolution kernel）的作用。

反投影會使影像產生模糊，因此 FBP 在反投影前，先對投影資料套用濾波器，再進行反投影。濾波器的頻率特性會影響影像的空間解析度與雜訊：

• Standard kernel：兼顧空間解析度與雜訊，常用於一般檢查。
• Smoothing kernel：降低高頻成分，影像較平滑、雜訊較低，常用於軟組織。
• Edge enhancement kernel：加強高頻成分，提升邊緣與細微結構的可見度，但雜訊也較明顯，常用於骨骼或內耳道等高解析度需求。

解題方法

先分辨「濾波器在 FBP 中的作用」與「不同 kernel 的臨床用途」。FBP 的濾波不是重建完成後才補做的去模糊步驟，而是 FBP 重建流程的一部分：先濾波投影資料，再反投影。

核心觀念

本題考查 CT 值（Hounsfield unit, HU）及水箱均勻性品保測試。

CT 值定義為：

其中：

• 水的 CT 值定義為約 $0\ \text{HU}$
• 空氣約為 $-1000\ \text{HU}$
• 脂肪約為負值，通常約 $-100\ \text{HU}$
• 骨骼及高密度物質通常為數百至上千 HU

水箱內部應為均勻的水，因此 $3\times3$ 像素 ROI 的數值應在 $0\ \text{HU}$ 附近，僅因影像雜訊產生小幅正負波動。

解題方法

觀察各選項數值的中心值與分布範圍：

• 水應接近 $0\ \text{HU}$
• ROI 各像素應呈現小幅度波動
• 不應整體偏向 $-500$、$+500$ 或 $-1000\ \text{HU}$

選項 A 的數值介於 $-10$ 至 $8\ \text{HU}$，平均值為：

核心觀念

半高全寬（FWHM，full width at half maximum）是指曲線高度降至最大值一半時，左右兩側交點之間的距離。

本題的一維敏感度剖面為

在 $x=0$ 時，指數項最大，因此峰值為 $S(0)=10$；半高值為 $5$。

解題方法

令剖面等於半高值，求出右側交點：

兩側取自然對數：

因為此高斯函數以 $x=0$ 為中心且左右對稱，左側交點為 $-2.63$ cm，故

核心觀念

雜訊功率頻譜（noise power spectrum, NPS）是描述影像雜訊如何分布於不同空間頻率的物理量。它同時呈現雜訊的大小與紋理特性；例如，低頻成分較強時，雜訊看起來較粗，較高頻成分較強時，雜訊看起來較細。

計算 NPS 時，通常先從均勻區域取出影像，扣除平均值以取得雜訊影像，再轉換至空間頻域，計算各空間頻率上的雜訊功率。簡化表示為：

其中 $n(x,y)$ 是雜訊影像，$\mathcal{F}$ 是傅立葉轉換。NPS 描述的是各頻率的雜訊功率分布；它不是直接量測單一像素大小的物理量。像素值的變異數或標準差可用來表示整體雜訊量，但無法呈現雜訊分布於各空間頻率的情形。

解題方法

核心觀念

CT（電腦斷層）重建是根據不同角度取得的投影資料，計算出人體各位置的衰減分布，形成橫斷面影像。臨床常用的重建方法包括濾波反投影（filtered backprojection, FBP）；其基本流程是先對投影資料進行濾波，再將資料反投影回影像平面，以改善單純反投影造成的模糊。

解題方法

題目問的是「目前臨床常用」的 CT 影像重建技術。辨識常見 CT 重建方法即可：傳統上常用 FBP，現代 CT 也常採用迭代重建等方法；在四個選項中，只有 (A) 是直接用於 CT 影像重建的典型技術。

選項分析

核心觀念

本題考查三種乳房 X 光成像技術所形成影像的維度。乳房攝影（mammography）取得二維投射影像；乳房數位斷層合成（digital breast tomosynthesis, DTS）由不同角度的投影資料重建出多層影像；乳房錐形束電腦斷層（cone beam breast CT, CBBCT）則重建為三維影像。三者皆使用 X 光。

解題方法

先區分「取得的原始投影資料」與「重建後的影像」：DTS 掃描時會取得多角度投影，但其影像結果是由這些投影重建出的層面影像，不能因此稱為二維投射影像。CBBCT 則重建出乳房的三維體積影像。確認成像維度後，再判斷三者的輻射種類。

選項分析

核心觀念

CT 的空間解析度是分辨彼此靠近的小物體或細微邊界的能力，主要受影像取樣與成像系統的幾何及重建特性影響。常見因素包括：

• 重建濾器：高空間頻率強化的濾器能提升細節解析度，但影像雜訊也會增加。
• 偵檢器大小：偵檢器尺寸影響取樣間距與可記錄的細節。
• X 光管焦斑大小：焦斑越大，幾何模糊越明顯；焦斑較小有助於提升解析度。
• 管電壓（kVp）：主要影響 X 光束能量與穿透性，並非影像空間解析度的主要決定因素。

解題方法

辨認各選項是否直接影響影像細節的模糊或取樣。濾器會改變重建影像的空間頻率特性；偵檢器大小與焦斑大小分別影響取樣及幾何模糊；管電壓主要影響衰減、對比與雜訊表現，因此選出管電壓設定。

選項分析

核心觀念

電腦放射攝影（computed radiography, CR）以可重複使用的影像板（imaging plate, IP）取代傳統底片。影像板含有光激發儲存螢光體，曝光後先將 X 光影像以潛影形式儲存，再由讀取器以雷射掃描取出訊號，轉換成數位影像；讀取後經強光消除殘留訊號，即可再次使用。

CR 影像板通常裝在片匣內曝光，片匣外觀與傳統片匣相似，但影像板不需像感光底片一樣避光裝卸，因此一般不需在暗房操作。

解題方法

逐項辨認敘述是否符合 CR 影像板的特性。關鍵在於分清楚傳統底片與 CR 影像板的裝卸需求：底片感光，須避光處理；CR 影像板記錄的是可由讀取器掃描的潛影，曝光前後可在一般室內光線下裝卸。

核心觀念

DR 影像前處理會修正偵測器及曝光造成的系統性不均勻或偽影，例如壞點、影像延遲、像素增益差異與照射野不均。要注意修正方式須對應偽影來源：軟體可修正已記錄影像的像素值；若問題源自曝光時的電源或發生器輸出，也可從設備端改善。

足跟效應是 X 光管陽極側與陰極側的射束強度不均，可能讓原始影像呈現空間亮度差異。照野平坦化修正可依校正資料調整像素值，以改善影像均勻度。

解題方法

逐項判斷敘述是否符合常見的 DR 前處理或設備修正方式。前三項分別描述壞點內插、影像延遲的偏移修正，以及足跟效應的平坦化修正，皆是可採取的修正方法。D 項聲稱電壓變動造成的線雜訊「無法」透過外加電壓改善；這把可用的設備端改善手段說成不可能，因此最不適當。

選項分析

核心觀念

本題比較的是「單張影像」的檔案容量。未壓縮影像的容量主要由影像矩陣中的像素數與每像素位元數決定：

換算成位元組時，再除以 $8$。在常規影像比較中，數位乳房攝影和 DR 的矩陣較大；CT 矩陣通常大於一般 MRI；核子醫學影像矩陣通常較小。因此，容量通常依序遞減為：數位乳房攝影、DR、CT、MRI、核子醫學。

解題方法

由各影像形式的典型矩陣大小與灰階位元深度比較：

• 數位乳房攝影：為呈現乳房微小鈣化等細節，採用較大的矩陣；單張影像容量通常大於一般 DR。
• DR：單張影像矩陣大，容量通常高於 CT、MRI。
• CT：常見矩陣為 $512 \times 512$，單張影像容量通常高於矩陣較小的 MRI。
• MRI：常規教科書比較中，單張影像矩陣通常小於 CT。

核心觀念

本題考查 DR 偵檢器的像素尺寸與空間解析度、訊雜比及填滿因子之間的關係。照野（FOV）固定時，像素尺寸縮小代表同一影像範圍被分成更多像素；但像素變小本身不代表每個像素的有效感光面積比例會增加。

填滿因子（fill factor）是像素中對訊號有效感測的面積占像素總面積的比例：

解題方法

先固定照野，觀察像素縮小帶來的直接影響：

• 單位長度內的像素數增加，有利於空間取樣與空間解析度。
• 每個像素涵蓋的面積變小，接收到的 X 光光子通常較少，量子雜訊相對增加，因此 SNR 降低。
• 為維持足夠的影像訊號，實務上可能需要增加曝光量，導致病人輻射劑量增加。
• 填滿因子取決於像素內有效感測區域與總面積的比例，不能由「像素尺寸縮小」直接推得填滿因子變大。

因此，聲稱像素縮小會使填滿因子變大的選項錯誤。

選項分析

核心觀念

主動式矩陣液晶顯示器（active matrix LCD）以面板上的薄膜電晶體（TFT）逐一控制像素。對像素施加電壓後，形成的電場會改變液晶分子的排列方向，進而改變光線通過液晶層時的偏振狀態與透光量，配合偏光片呈現不同亮度。

解題方法

辨認題目問的是「控制液晶材料排列方式」的物理作用。液晶分子會隨施加的電壓所建立的電場改變排列，因此應選電場；TFT 的作用是控制各像素的電壓，不是以機械方式推動液晶。

選項分析

核心觀念

CR（電腦放射攝影）使用成像板記錄 X 光訊號，再由讀取器掃描成像。柵板遮斷假影是成像板讀取時出現的柵板線條或條紋影像，主要與柵板的週期性結構和 CR 讀取器的掃描、取樣方式不匹配有關。若柵板線條與讀取器取樣頻率形成干涉，影像上便會出現規則性條紋，即摩爾紋或柵板遮斷假影。

解題方法

先辨認題幹所問的是「柵板遮斷假影」的成因，再區分柵板相關假影與其他常見影像假影：首飾或手錶造成局部遮蔽，不當擺位造成解剖位置或投照錯誤，病人移動則造成影像模糊。這三者都不是柵板線條與 CR 讀取取樣互相干涉所造成的假影。

選項分析

核心觀念

灰階影像的位元深度（bit depth）是用來表示每個像素灰階值的位元數。若每像素使用 $n$ bits，最多可表示 $2^n$ 種不同灰階值，數值範圍為 $0$ 至 $2^n-1$。

題目給定的二進位值是 $100110011$，共有 9 位元，因此表示該灰階值至少需要 9 bits。

解題方法

逐一計算二進位數值中的位元數：

要表示這個灰階值，位元深度至少須為 9 bits。選項中可用位元數必須不少於 9，因此選擇最小且足夠的 12 bits。

選項分析

核心觀念

數位影像的未壓縮儲存容量取決於像素數與每像素所需的位元數：

灰階度為 $256=2^8$，表示每個像素需要 $8$ 位元，也就是 $1$ 位元組（Byte）。

解題方法

影像像素數為：

每個像素占 $8$ 位元，因此總容量為：

換算成位元組：

核心觀念

影像增強管的亮度增益（brightness gain），是輸出螢光面亮度相對於輸入螢光面亮度的增加程度，主要由兩部分相乘而成：

縮小增益（minification gain）來自影像由較大的輸入螢光面縮小至較小的輸出螢光面，使相同光能集中在較小面積上；通量增益（flux gain）則來自光電子在管內加速後，撞擊輸出螢光面所產生的光子數增加。

解題方法

題目問的是亮度增益的定義，直接辨認公式即可。縮小增益描述面積縮小帶來的亮度提升，通量增益描述光子通量增加帶來的提升；兩種效應共同作用，因此以乘積表示，而非相除。

選項分析

核心觀念

本題考查 CR 與 DR 的成像方式，以及數位影像的空間解析度限制。

CR（computed radiography，電腦輻射攝影）使用可重複使用的光激發螢光影像板（imaging plate, IP）。曝光後，須將影像板放入讀取器，以雷射掃描取出訊號，再轉成數位影像。

DR（digital radiography，數位輻射攝影）由平板偵測器直接或間接將 X 光訊號轉換成數位資料，通常不需取出影像板再經讀取器掃描。DR 的數位影像由像素組成，像素尺寸是影響空間解析度的重要因素；像素愈小，理論上可分辨的細節愈小。

解題方法

比較兩系統時，先抓住三個常考差異：

1. 影像板能否重複使用：CR 的 IP 可重複使用。
2. 空間解析度的主要限制：DR 的空間解析度受像素尺寸等偵測器特性影響。
3. 成本與解析度的比較：DR 設備通常初期建置成本較高；CR 系統的解析度也不必然優於 DR，仍須視設備與偵測器規格而定。

依此逐一檢查選項，只有指出 DR 空間解析度受像素大小限制的敘述正確。

選項分析

核心觀念

超音波影像品質測試常使用組織等效假體（tissue-mimicking phantom）或測試體，藉由假體內已知大小、間距及對比度的靶物，評估超音波系統的基本影像品質，常見參數包括：

• 空間解析度
• 對比解析度或對比雜訊比
• 影像深度、穿透深度
• 距離測量準確度
• 均勻度及假影表現

時間解析度主要與系統的影格率、掃描速度及物體運動顯示能力有關，通常不是一般靜態組織等效假體的主要分析項目。

解題方法

本題問「不是此測試體主要分析之影像參數」，應判斷各選項是否能直接利用假體中固定靶物進行評估。

固定靶物可用來檢查：

1. 靶物能否分辨及彼此區隔：評估空間解析度。
2. 靶物與背景的亮度差異及雜訊：評估對比雜訊比。
3. 靶物在不同深度是否仍能顯示：評估影像深度或穿透深度。

但時間解析度須觀察運動目標的即時更新能力，通常需利用移動靶物、動態測試設備或影格率分析，並非圖示靜態假體的主要測試目的。

選項分析

核心觀念

本題考肺部超音波中正常肺部的典型影像。肺內含大量空氣，超音波波束在胸膜與肺內空氣界面會反覆反射，形成與胸膜線平行、等距排列的水平高回音線，稱為 A-lines，其本質是殘響（reverberation）假影。

圖中箭號所指為胸膜線下方反覆出現的水平平行線，即正常肺部常見的 A-line 表現。

解題方法

判讀肺部超音波假影時，可先觀察影像的排列型態：

• 水平、彼此平行且間距規則的回音線：表示超音波在高反射界面間多次往返反射，屬於殘響假影。
• 垂直、由胸膜線向深部延伸至影像底部的高回音線：較符合 B-lines，常與肺間質含水增加有關。
• 背後增強：為低衰減結構後方的回音增強。
• 影像位置錯置：才考慮範圍模糊等距離定位相關假影。

本圖為正常肺部，箭號指向水平重複線，因此判定為 A-lines 所造成的殘響假影。

選項分析

核心觀念

都卜勒超音波利用探頭與血流之間的相對運動，測量反射回波的頻率變化。血流方向與超音波波束的夾角會影響量到的速度分量，其頻率偏移可表示為：

其中 $f_D$ 為都卜勒頻率偏移，$f_0$ 為發射頻率，$v$ 為血流速度，$\theta$ 為血流方向與超音波波束的夾角，$c$ 為血液中的聲速。式中的 $2$ 是因為超音波先由移動血球接收，再由血球反射回探頭，包含往返兩次都卜勒效應。

解題方法

比較各選項所述物理量與公式的關係：$f_D$ 與 $f_0$、$v$、$\cos\theta$ 成正比，與 $c$ 成反比。角度愈小，$\cos\theta$ 愈大，因此頻率偏移愈大；聲速愈高，頻率偏移反而愈小。

核心觀念

本題考查都卜勒超音波中，哪種技術最適合呈現組織內血流的分布與灌流情形。**功率都卜勒（power Doppler）**顯示的是血流都卜勒訊號的總功率，對低速、微弱血流較敏感，也較不受血流方向與都卜勒角度影響，因此適合觀察組織內血液灌流。

解題方法

先分辨各技術顯示的資訊：

• 彩色都卜勒主要以顏色呈現血流方向及平均速度。
• 功率都卜勒主要呈現都卜勒訊號強弱，較適合顯示微小血管與低速血流的分布。

題目問的是「觀察組織中的血液灌流」，重點在血流訊號的分布與存在，而非測量血流速度或方向，因此選功率都卜勒影像。

選項分析

核心觀念

相位陣列探頭（phased array）利用各陣元的發射時間差控制聲波的相位，進而改變射束方向或使聲束聚焦。各陣元依序發射時，聲波會在不同位置相長干涉，形成合成射束；發射順序所造成的時間延遲方向，決定射束偏轉方向。

解題方法

題目指定脈衝由左至右快速連續發射，表示右側陣元比左側陣元晚發射。聲波向外傳播時，右側波前落後於左側波前，合成射束便朝發射較晚的一側偏轉，也就是向右掃描。

選項分析

核心觀念

超音波解析度是分辨兩個相鄰目標的能力。橫向解析度（lateral resolution）指分辨聲束方向左右並排目標的能力，主要取決於聲束寬度：聲束越窄，橫向解析度越佳。

在聚焦區，聲束會收窄，因此聚焦可提升橫向解析度。焦點附近的橫向解析度最佳；離開焦點後，聲束逐漸發散，解析度會下降。

解題方法

先判斷題目問的是哪一種解析度，再對照其主要影響因素：

• 橫向解析度：主要由聲束寬度決定，可藉由聚焦使聲束變窄。
• 軸向解析度（axial resolution）：主要由空間脈衝長度決定，空間脈衝越短，越能分辨前後排列的目標。其關係為 $\text{軸向解析度} \approx \frac{\text{空間脈衝長度}}{2}$

核心觀念

本題考查超音波掃描中的穿透深度、脈波重複頻率（PRF）、聚焦數、掃描線數與畫面更新率之間的關係。

超音波脈波發射後，須等待回波返回，才能發射下一個脈波。若設定的最大成像深度為 $d$，聲速為 $c$，往返傳播時間約為 $2d/c$，因此 PRF 受到最大深度限制：

每張畫面由多條掃描線組成；掃描線數或每條線的聚焦數增加時，完成一張畫面所需的時間通常增加，畫面更新率則下降。

解題方法

逐一檢查各選項所述的「成正比」或「成反比」是否符合上述時間與深度限制：

• 深度增加，回波往返時間變長，能使用的 PRF 上限降低。
• 每張畫面需要的掃描線或聚焦次數增加，完成畫面的時間增加，畫面更新率降低。

選項分析

核心觀念

本題考查組織諧波影像（tissue harmonic imaging, THI）的成像原理與優點。超音波在組織內傳播時，因介質的非線性特性而產生諧波成分；影像系統主要接收基頻兩倍的第二諧波訊號。第二諧波主要在聲束中央高強度區域形成，因此可減少側瓣與體壁雜訊，使聲束較窄、影像中的雜訊與假影減少，並改善側向解析度與對比解析度。

「動態範圍」是系統可呈現的回波強度範圍；它是影像顯示與處理的參數，不是諧波影像本身帶來的典型改善項目。

解題方法

先辨認諧波影像的成像效果：接收諧波訊號可減少側瓣與雜訊，通常有助於降低假影、提高側向解析度及影像對比度。再將這些典型優點與選項對照；「降低動態範圍」不屬於諧波影像的標準優點，因此為題目所求。

選項分析

核心觀念

本題考查磁振造影（MRI）的被動勻場（passive shimming）。主磁場 $B_0$ 會因磁體、周邊結構及受檢者等因素而不均勻；被動勻場是在磁體內適當位置放置具有磁化率的材料，利用其造成的局部磁場變化，補償原有磁場誤差，使磁場更均勻。

解題方法

判斷關鍵是辨認常用被動勻場材料的磁性。被動勻場常使用鐵磁性材料製成的小片或墊片（shim pieces），配置於特定位置以修正磁場分布；因此應選具有鐵磁性的材料。

選項分析

• (A) diamagnetism（抗磁性）：抗磁物質的磁化方向與外加磁場相反，磁化率為小幅負值；不是本題所指的被動勻場材料。

核心觀念

主磁場 $B_0$ 是磁振造影中由磁體產生的靜磁場，通常沿 $z$ 軸。氫質子具有自旋與磁矩；置於 $B_0$ 中時，磁矩可取與磁場平行或反平行的取向，分別對應較低與較高的能量狀態。兩種狀態的能量差為：

其中 $\gamma$ 為旋磁比，$\hbar$ 為約化普朗克常數。不同能階上的質子數略有差異，形成沿 $B_0$ 方向的淨縱向磁化。

解題方法

判斷各選項所述作用是否由主磁場直接造成。$B_0$ 建立不同能量的自旋狀態，並使低能階質子略多於高能階質子；射頻脈衝負責激發質子、改變磁化方向，梯度磁場則負責空間編碼。

選項分析

核心觀念

勻場（shimming）是調整磁振造影主磁場 $B_0$ 的空間均勻度，讓檢查區域內不同位置的核自旋感受到更一致的磁場。勻場可分為被動式與主動式：

• 被動式勻場：以金屬片等材料修正磁場，通常在磁體安裝或調校時配置，調整後不會在掃描時即時改變。
• 主動式勻場：利用勻場線圈通電產生修正磁場，依受檢者及掃描區域調整電流，以補償磁場不均勻。

磁場均勻度會影響磁振頻譜的線寬與解析度。勻場改善後，頻譜線通常較窄，較接近的共振訊號也較容易分辨。

解題方法

先分辨選項描述的是主動式還是被動式勻場，再判斷主動式勻場改善磁場均勻度後，會對頻譜造成什麼影響。主動式勻場需要按掃描情況調整線圈電流；它的作用是改善 $B_0$ 均勻度，並非產生掃描梯度磁場，也不會造成液氦滲漏。

核心觀念

本題考查美國放射科學院（ACR）推薦的 MRI 品質管制假體，其主要填充液的成分與濃度。ACR MRI 假體主要填充氯化鎳（NiCl₂）與氯化鈉（NaCl）水溶液，標準濃度為 $10\ \mathrm{mM}$ NiCl₂ 和 $75\ \mathrm{mM}$ NaCl。

氯化鎳提供適合 MRI 品質測試的磁振弛豫特性；氯化鈉則調整溶液的導電性。假體內另有獨立的小瓶，填裝 $20\ \mathrm{mM}$ NiCl₂，但不含 NaCl；這不是假體主體的填充液。

解題方法

辨認 ACR MRI QC 假體的標準配方，再比對選項中的鹽類與濃度：主體溶液須同時包含 $10\ \mathrm{mM}$ NiCl₂ 與 $75\ \mathrm{mM}$ NaCl。符合這兩項條件的選項即為正解。

選項分析

• **(A) $10\ \mathrm{mM}$ NiCl₂ 和 $75\ \mathrm{mM}$ NaCl：正確。

核心觀念

$B_1$ 是磁振造影（MRI）中的射頻磁場，通常指與主磁場 $B_0$ 垂直、用來激發質子的交變磁場。產生 $B_1$ 的是射頻線圈；它也可接收受激發質子所發出的 MRI 訊號。

解題方法

辨認各線圈的功能即可：$B_0$ 提供穩定的主磁場，梯度線圈產生空間位置編碼所需的梯度磁場，勻場線圈修正主磁場的不均勻；射頻線圈則發射射頻脈衝，形成 $B_1$ 場以激發自旋。

選項分析

核心觀念

MR 切面選擇是利用射頻（RF）脈衝與切面選擇梯度同時作用，讓特定共振頻率範圍內的自旋被激發。切面選擇梯度的方向，決定所選切面的法線方向；因此，當兩個互相垂直方向的梯度同時啟動時，合成梯度會指向兩軸之間，切面也會隨之傾斜。

解題方法

若 $X$ 軸與 $Z$ 軸梯度同時作用，合成梯度可表示為

所選切面垂直於這個合成梯度。由於合成梯度不再沿單一座標軸，所選切面便是相對於標準軸向、冠狀或矢狀方向傾斜的斜位切面。若兩方向梯度大小相等，合成方向位於 $X$、$Z$ 軸之間；若大小不同，傾斜角度也會不同。

選項分析