78AM2第78回 診療放射線技師国家試験 過去問

診療画像検査学診療画像機器MRI装置

1.5 T MRI 装置で最小バンド幅 426 Hz、 スライス選択傾斜磁場が最大 20 mT・m-1 のときの最小スライス厚[mm]はどれか。

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正解: 2

正答

2.0.5

問題のポイント

MRIのスライス厚は、スライス選択方向にかける傾斜磁場の強さと、RFパルスのバンド幅で決まります。

スライス厚を薄くするには、

  • RFパルスのバンド幅を小さくする
  • スライス選択傾斜磁場を強くする

必要があります。

本問では「最小スライス厚」を問われているので、最小バンド幅と最大傾斜磁場を使って計算します。

使用する式

スライス厚 Δz は、次の式で求めます。

Δz = BW / (γ × G)

ここで、

  • Δz:スライス厚
  • BW:RFパルスのバンド幅
  • γ:プロトンの磁気回転比
  • G:スライス選択傾斜磁場

です。

プロトンの磁気回転比は、

γ = 42.6 MHz/T

として計算します。

計算

スライス選択傾斜磁場は、

20 mT/m = 0.020 T/m

です。

1 m あたりの周波数変化は、

42.6 × 10⁶ Hz/T × 0.020 T/m
= 852,000 Hz/m

となります。

これを 1 mm あたりに直すと、

852,000 Hz/m ÷ 1000
= 852 Hz/mm

です。

つまり、この条件では、スライス方向に1 mm移動すると共鳴周波数が852 Hz変化します。

バンド幅は426 Hzなので、

スライス厚 = 426 Hz ÷ 852 Hz/mm
= 0.5 mm

となります。

したがって、最小スライス厚は0.5 mmです。

他の選択肢との区別

1.0.2 mm
誤りです。
0.2 mmにするには、より小さいバンド幅またはより強い傾斜磁場が必要です。

2.0.5 mm
正しいです。
426 Hz ÷ 852 Hz/mm = 0.5 mm となります。

3.1.0 mm
誤りです。
1.0 mmは、バンド幅が852 Hzの場合などに相当します。本問のバンド幅は426 Hzなので、もっと薄い0.5 mmになります。

4.2.0 mm
誤りです。
スライス厚を過大に見積もっています。

5.5.0 mm
誤りです。
臨床でよく用いられる厚さに近い値ですが、本問の計算条件から求める最小スライス厚ではありません。

覚えるポイント

スライス厚の計算では、

スライス厚 = バンド幅 / (磁気回転比 × スライス選択傾斜磁場)

を使います。

また、最小スライス厚を求めるときは、

  • バンド幅は最小値
  • 傾斜磁場は最大値

を使います。

本問では、426 Hz ÷ 852 Hz/mm = 0.5 mm となるため、正答は2です。

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