專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)115 年第 74 題單選題
利用蒙地卡羅模擬,在相同大小的圓形區域中分別填入四種不同材質(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),並模擬其在 SPECT 掃描下的影像重建結果。下圖上方顯示四種材質的橫切面影像;下圖下方為影像中心之剖面圖(profile)。則下列何者最可能對應於材質Ⅲ?
D正確答案
SPECT穿透模擬中,材質密度越高衰減越嚴重,重建影像中心畫素值越低;曲線Ⅲ中心值最低,故為骨頭。
為什麼答案是 D
骨頭密度最高且含鈣,衰減係數最大,光子穿透最少,中心畫素值最低,對應曲線Ⅲ。
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完整詳解
Pro · 無限重點 SPECT穿透模擬中,材質密度越高衰減越嚴重,重建影像中心畫素值越低;曲線Ⅲ中心值最低,故為骨頭。
直覺看剖面圖最低點!曲線Ⅲ中心畫素值僅約0.15,代表光子衰減最劇烈,直接選密度最高的骨頭。
逐選項分析
A✕
空氣密度極低,光子衰減最小,重建後中心畫素值應最高,對應圖中曲線Ⅳ。
B✕
脂肪密度略低於水,衰減較小,中心畫素值較高,對應圖中曲線Ⅱ。
C✕
水為標準參考材質,密度與衰減係數中等,對應圖中曲線Ⅰ。
D✓ 正確
骨頭密度最高且含鈣,衰減係數最大,光子穿透最少,中心畫素值最低,對應曲線Ⅲ。
不同材質在 SPECT 穿透模擬中的衰減與畫素值關係
| 材質 | 相對密度/衰減係數 | SPECT 剖面圖中心畫素值 | 對應曲線 |
|---|
| 空氣 | 極低 | 最高 (約 0.48) | Ⅳ |
| 脂肪 | 低 | 次高 (約 0.34) | Ⅱ |
| 水 | 中 | 次低 (約 0.22) | Ⅰ |
| 骨頭 | 高 | 最低 (約 0.15) | Ⅲ |
考生極易將 CT 影像概念套用於 SPECT。CT 中骨頭密度高所以「最亮」;但在 SPECT 的穿透衰減模擬中,骨頭衰減最嚴重,導致探測器收到的光子最少,重建影像中心反而「最暗」(畫素值最低)。