專技高考-醫事放射師放射線治療原理與技術學112 年第 62 題單選題
有關 CT 值和線性衰減係數(μ,單位 cm⁻¹)、電子密度(ρ,單位 electrons cm⁻³)的線性度關係,下列何者錯誤?
A在肺到軟組織的範圍,CT 值和μ呈線性關係
B在肺到骨骼的範圍,CT 值和μ呈線性關係
C在肺到軟組織的範圍,CT 值和ρ呈線性關係
D在肺到骨骼的範圍,CT 值和ρ呈線性關係正確答案
D正確答案
CT 值對 μ 在全範圍(肺到骨)皆呈線性;但對電子密度 ρ 只在肺到軟組織呈線性,到骨骼因高原子序光電效應增強而偏離線性。
為什麼答案是 D
本題要選錯誤者。到骨骼時,鈣等高原子序元素使光電效應顯著增強,μ 不再單純正比於電子密度,因此 CT 值與 ρ 偏離線性。故「肺到骨骼 CT 值和 ρ 呈線性」的敘述錯誤。
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完整詳解
Pro · 無限重點 CT 值對 μ 在全範圍(肺到骨)皆呈線性;但對電子密度 ρ 只在肺到軟組織呈線性,到骨骼因高原子序光電效應增強而偏離線性。
記住:CT 值本質就是 μ 的標準化,所以對 μ 全範圍線性;對 ρ 則因骨骼高 Z 效應在高密度區偏離。
逐選項分析
A✕
CT 值的定義就是以 μ 為基礎標準化(相對於水),因此 CT 值與 μ 本就呈線性。在肺到軟組織的低密度區間更是清楚的線性關係,敘述正確。
B✕ 陷阱
CT 值 = 1000 ×(μ−μ_water)/μ_water,本質是 μ 的線性轉換,因此即使到骨骼這種高衰減區,CT 值對 μ 仍維持線性關係。容易被誤判為錯誤而落入陷阱。
C✕
在肺到軟組織範圍,組織以低原子序為主,衰減主要由康普頓散射主導,μ 大致正比於電子密度 ρ,因此 CT 值與 ρ 也近似線性,敘述正確。
D✓ 正確
本題要選錯誤者。到骨骼時,鈣等高原子序元素使光電效應顯著增強,μ 不再單純正比於電子密度,因此 CT 值與 ρ 偏離線性。故「肺到骨骼 CT 值和 ρ 呈線性」的敘述錯誤。
CT 值與 μ、ρ 的線性關係
| 範圍 | CT 值 vs μ | CT 值 vs ρ | 原因 |
|---|
| 肺~軟組織 | 線性 ✓ | 線性 ✓ | 康普頓主導,μ∝ρ |
| 肺~骨骼 | 線性 ✓ | 偏離 ✗ | 骨骼高 Z 光電效應增強 |
考生常誤以為 CT 值對 μ 在骨骼會偏離。實際相反:CT 值就是 μ 的標準化定義,對 μ 永遠線性;反而是對電子密度 ρ,因骨骼高原子序光電效應,才在高密度端偏離線性。