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 73 題單選題
關於使用 CZT 半導體型偵檢器與傳統 NaI(Tl)閃爍晶體偵檢器於 SPECT 系統中的比較,下列何者最適當?
ACZT 系統不需使用準直儀,因此可直接重建三維影像,掃描時間較短
BCZT 系統因其直接轉換特性,具有更好的空間與能量解析度正確答案
CNaI(Tl)系統具有較佳的能量解析度,適合多核種同時成像
DNaI(Tl)系統能夠在無冷卻條件下運作,而 CZT 需冷卻至液態氮溫度
B正確答案
CZT為直接轉換半導體偵檢器,具優異空間與能量解析度;NaI(Tl)為間接轉換,解析度較差且兩者皆不需液態氮冷卻。
為什麼答案是 B
CZT為半導體偵檢器,加馬光子直接轉換為電子訊號(直接轉換),避免了閃爍晶體的光散射問題,故空間與能量解析度皆優於傳統NaI(Tl)。
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完整詳解
Pro · 無限重點 CZT為直接轉換半導體偵檢器,具優異空間與能量解析度;NaI(Tl)為間接轉換,解析度較差且兩者皆不需液態氮冷卻。
SPECT皆需準直儀(A錯);CZT直接轉換解析度佳(B對);CZT能量解析度優於NaI(Tl)(C錯);CZT僅需熱電冷卻,非液態氮(D錯)。
逐選項分析
A✕ 陷阱
SPECT系統(包含CZT)仍需使用物理準直儀來決定加馬光子的行進方向,不需準直儀(使用電子準直)的是PET系統。
B✓ 正確
CZT為半導體偵檢器,加馬光子直接轉換為電子訊號(直接轉換),避免了閃爍晶體的光散射問題,故空間與能量解析度皆優於傳統NaI(Tl)。
C✕ 陷阱
CZT的能量解析度(約5-6%)優於傳統NaI(Tl)(約9-10%),因此CZT更適合多核種同時成像,選項敘述顛倒。
D✕ 陷阱
CZT與NaI(Tl)皆可在室溫或僅需輕度熱電冷卻下運作,需冷卻至液態氮溫度的是高純鍺(HPGe)偵檢器。
CZT 與 NaI(Tl) 偵檢器特性比較
| 特性 | CZT (半導體) | NaI(Tl) (閃爍晶體) |
|---|
| 轉換機制 | 直接轉換 (光子->電子) | 間接轉換 (光子->可見光->電子) |
| 空間解析度 | 較佳 | 普通 |
| 能量解析度 | 較佳 (約5-6%) | 較差 (約9-10%) |
| 冷卻需求 | 室溫或熱電冷卻 | 室溫 |
| 準直儀需求 | 需要 (SPECT) | 需要 (SPECT) |
本題常見陷阱為混淆 SPECT 與 PET 的準直儀需求(A選項),以及顛倒 CZT 與 NaI(Tl) 的能量解析度優劣(C選項)。務必記住 CZT 為直接轉換,解析度較佳。