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）112 年第 14 題單選題
關於電腦斷層中影像品質與輻射劑量之間的敘述，下列何者錯誤？
A當影像雜訊（noise）減半，輻射劑量將增加 4 倍
B當像素大小（pixel size）減半，輻射劑量將增加 4 倍正確答案
C當切面厚度（slice thickness）減半，輻射劑量將增加 2 倍
D當管電流（tube current）減半，輻射劑量將減半
B正確答案
本題為反向題，選「錯誤」敘述。關鍵在精確掌握各參數與劑量的「指數關係」：要維持相同雜訊，像素線性尺寸減半使體素體積變為1/8（2D×切面），實際需提高的劑量遠不只4倍，故B描述的「×4」對應不正確，為本題答案。
為什麼答案是 B
此為錯誤敘述（本題答案）。像素大小（pixel size）為平面內的線性尺寸，減半會使「面內像素面積」變為1/4。在斷層成像中，維持相同雜訊所需劑量大致與體素體積成反比（noise∝1/√(劑量×體素體積)）。像素線性尺寸減半→面內面積1/4→若僅就平面而言，須使劑量提高約16倍（因 noise∝1/√Dose，雜訊要不變需 Dose×16 才能補回1/4面積帶來的雜訊上升的平方影響）。無論如何計算，都不會剛好等於「×4」，故B所述的對應關係不正確。注意：與雜訊「減半」直接對應劑量×4不同，像素是「尺寸」改變、影響體素內光子數，不能套用同一個4倍係數，這正是命題設下的陷阱。
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完整詳解
Pro · 無限重點 本題為反向題，選「錯誤」敘述。關鍵在精確掌握各參數與劑量的「指數關係」：要維持相同雜訊，像素線性尺寸減半使體素體積變為1/8（2D×切面），實際需提高的劑量遠不只4倍，故B描述的「×4」對應不正確，為本題答案。
維持相同雜訊時：雜訊減半→劑量×4（A對）；管電流線性正比，減半→劑量減半（D對）；切面厚度減半→劑量×2（C對）。像素大小減半並非單純×4（B錯，本題答案）。
逐選項分析
A✕
雜訊（noise）與輻射劑量呈平方反比關係：noise∝1/√Dose。雜訊減半（×0.5）時，1/√Dose 須變為0.5，即 Dose 須變為4倍。敘述正確，非本題答案。
B✓ 正確
此為錯誤敘述（本題答案）。像素大小（pixel size）為平面內的線性尺寸，減半會使「面內像素面積」變為1/4。在斷層成像中，維持相同雜訊所需劑量大致與體素體積成反比（noise∝1/√(劑量×體素體積)）。像素線性尺寸減半→面內面積1/4→若僅就平面而言，須使劑量提高約16倍（因 noise∝1/√Dose，雜訊要不變需 Dose×16 才能補回1/4面積帶來的雜訊上升的平方影響）。無論如何計算，都不會剛好等於「×4」，故B所述的對應關係不正確。注意：與雜訊「減半」直接對應劑量×4不同，像素是「尺寸」改變、影響體素內光子數，不能套用同一個4倍係數，這正是命題設下的陷阱。
C✕
切面厚度（slice thickness）減半，體素厚度方向減半，收集到的光子數約減半，雜訊上升。要維持相同雜訊水準，劑量需增為2倍。敘述正確，非本題答案。
D✕
管電流（mA或mAs）與輻射劑量呈線性正比關係，劑量∝mA。管電流減半，輻射劑量直接減半。此為CT劑量控制最直接的參數，敘述正確，非本題答案。
CT 影像品質與劑量關係（維持相同雜訊）
| 參數變化 | 對劑量影響 | 關係依據 |
|---|
| 雜訊減半 | 劑量 ×4 | noise∝1/√Dose（平方反比） |
| 管電流減半 | 劑量 ×0.5 | Dose∝mA（線性正比） |
| 切面厚度減半 | 劑量 ×2 | 體素厚度減半，光子數減半 |
| 像素尺寸減半 | 並非剛好×4 | 面內面積變1/4，需依體素體積換算，遠大於4倍 |
B選項把「雜訊減半→劑量×4」的4倍係數，硬套到本質不同的「像素尺寸減半」情境。兩者物理機制不同：前者是雜訊量直接平方反比於劑量；後者是改變像素的線性尺寸，影響每個體素內收集到的光子數（面內面積變1/4），維持相同雜訊所需劑量遠不止4倍。 
