114 專技高考高等考試 醫事放射師 放射線器材學（包括磁振學與超音波學）（第一次） 考古題詳解

核心觀念

固定式陽極靶在電子束轟擊時，熱量集中在靶面一小區域；旋轉陽極靶則讓靶面持續轉動，使電子束依序轟擊不同位置。熱量因此分散到較大的靶面範圍，能承受較高的管電流與負載，並減少局部過熱與靶面損傷。

解題方法

比較兩種陽極靶的差異，關鍵在於熱量分布。旋轉陽極靶不是改變 X 光光子的平均能量，而是藉由擴大熱量分布區域，提高 X 光管承受熱負載的能力，進而提升 X 光產生效率與產率。

選項分析

• (A) 可增加使用壽命：錯誤。 旋轉陽極可減少電子束長期集中轟擊同一小區域造成的局部損耗，但題目問的是相較固定式陽極靶的主要設計優勢；標準考點是提高可承受負載與 X 光產率，不能將使用壽命視為此題的最佳答案。

核心觀念

增感屏中的螢光體吸收 X 光後，會將 X 光能量轉換成可使底片感光的可見光，稱為磷光光子。增感屏的厚度會影響吸收 X 光的能力、發光效率與影像清晰度。

• 增強因數（intensification factor）：使用增感屏後，達到相同底片感光度所需曝光量的減少比例。屏層較厚時，通常能吸收更多 X 光並產生更多可見光，因此增強因數增加。
• 固有轉換效率（intrinsic conversion efficiency）：被增感屏吸收的 X 光能量轉換為可見光能量的效率。增加屏層厚度會提升 X 光吸收的機率，因而提高整體轉換效果。
• 影像清晰度：屏層太厚時，光子在螢光體內散射或側向傳播的機會增加，造成影像模糊。

解題方法

逐項判斷「厚度增加」對增感屏的影響：較厚的屏層通常提高 X 光吸收與光輸出，但也會使光擴散加劇，犧牲空間解析度。再確認增感屏是否具有將 X 光轉為磷光的功能，即可找出錯誤敘述。

選項分析

核心觀念

射束限制器（beam-limiting device）的主要功能，是限制 X 光束的大小與形狀，使照射範圍符合影像需求，減少不必要的組織受照。常見種類包括光圈式準直器、孔光闌（aperture diaphragm）及圓柱體（cylinder）。

將 X 光束中的低能量光子濾除、降低病人皮膚劑量，屬於**濾過器（filter）**的功能，不是射束限制器的功能。兩者作用不同：濾過器改變射束的能量分布；射束限制器控制射束的照射範圍。

解題方法

先辨認各敘述描述的是「濾除低能量光子」還是「限制射束範圍」。前者屬於濾過器；後者才是射束限制器的核心用途。再確認孔光闌與圓柱體都是射束限制器的形式，即可找出錯誤敘述。

選項分析

核心觀念

旋轉陽極的功能，是讓陽極靶面高速轉動，使電子束撞擊的熱量分散到較大的靶面範圍，降低局部過熱。驅動陽極旋轉的是電磁感應馬達：定子線圈產生旋轉磁場，帶動封裝在真空管內的轉子旋轉；轉子與陽極盤相連，因此陽極盤隨之轉動。

解題方法

抓住題幹中的「驅動」一詞，判斷哪個選項能提供機械旋轉動力。旋轉陽極使用電磁感應馬達；聚焦杯、燈絲選擇器及玻璃封套各有其他功能，並不負責驅動陽極。

選項分析

• (A) electromagnetic induction motor：正確。 電磁感應馬達的定子產生旋轉磁場，帶動轉子與陽極盤旋轉，是旋轉陽極的驅動設備。

核心觀念

乳房放大攝影是利用幾何放大，讓微小病灶的邊緣、形態與鈣化等細節更容易辨認。乳房攝影常以小焦點搭配放大攝影，降低幾何模糊；常用放大倍率約為 1.5～2 倍，其中約 1.5～1.8 倍最常見。倍率過高會讓影像視野縮小、曝光需求增加，且焦點與動作造成的模糊更明顯。

解題方法

比較選項與乳房放大攝影的常用倍率範圍即可。四個選項中，2 倍落在適用範圍上緣；10、5、100 倍均遠高於臨床乳房攝影使用的倍率。因此選 2 倍。

幾何放大倍率定義為：

核心觀念

數位乳房攝影的空間解析度，是系統分辨相鄰微小物體的能力；數位影像中，探測器的**像素大小（pixel size）**會限制可記錄的最小細節。像素越小，能呈現的細節越精細，空間解析度越高。

若像素間距為 $p$，依 Nyquist 取樣原理，理論上可辨識的最高空間頻率為：

因此，像素大小越大，可取樣的最高空間頻率越低，空間解析度越受限。

解題方法

題目問的是「數位乳房攝影之空間解析度受限於何者」，直接辨認影像取樣的基本限制即可：數位影像由離散像素組成，能記錄的最細影像結構受到像素間距限制。選項中，只有 pixel size 直接決定這項取樣限制。

選項分析

核心觀念

遮罩減贅（mask subtraction）是數位減贅血管攝影（DSA）的基本成像方式，利用注射對比劑前後的影像相減，去除骨骼與軟組織等背景結構，凸顯含有對比劑的血管。

解題方法

先判斷遮罩影像與後續影像各在何時取得：

1. 注射對比劑前，以 X 光取得遮罩影像。
2. 注射水溶性對比劑後，在相同攝影條件下取得一系列影像。
3. 將注射後影像減去遮罩影像，抵銷兩者共有的背景，留下含對比劑的血管影像。

因此，檢查需要血管內注射對比劑；聲稱「無須」注射的選項錯誤。

選項分析

核心觀念

乳房壓迫可固定乳房並減少乳房厚度，也會使乳房更貼近影像接收器。題目考的是乳房攝影幾何放大與空間解析度的關係。

物體與影像接收器之間的距離為物體影像距離（OID）；X 光管焦點至影像接收器的距離為源影像距離（SID）。幾何放大率為

OID 減少時，放大率 $M$ 趨近於 1，幾何放大與焦點模糊隨之減少，空間解析度因此提升。

解題方法

將各選項的敘述拆成兩部分檢查：壓迫是否會造成該幾何距離改變，以及該改變是否有助於所稱的解析度。

壓迫使乳房靠近影像接收器，因而降低 OID。降低 OID 可減少幾何放大與焦點模糊，有助於提升空間解析度。因此，符合壓迫優點的是「降低 OID 能提升空間解析度」。

核心觀念

乳房攝影的靶材／濾片組合會改變 X 光能譜。Mo 靶產生的 K 層特性 X 光約為 $17.5$ 與 $19.6\ \mathrm{keV}$；Mo 濾片的 K 吸收邊約為 $20\ \mathrm{keV}$，Rh 濾片的 K 吸收邊約為 $23.2\ \mathrm{keV}$。因此，Mo/Rh 相較於 Mo/Mo，較能保留 $20$ 至 $23.2\ \mathrm{keV}$ 的高能制動輻射，得到穿透力較強的光束。

半價層（HVL）是使 X 光強度降為原來一半所需的吸收體厚度；HVL 越大，代表光束平均能量與穿透力通常越高。

解題方法

逐項比較兩種組合的差異：兩者使用相同的 Mo 靶，主要差別是濾片由 Mo 換成 Rh。Rh 濾片讓較多高於 $20\ \mathrm{keV}$ 的光子通過，因此 Mo/Rh 光束較硬、HVL 較大，也較適合較厚或較緻密的乳房。靶材相同時，特性 X 光的產生來源並未增加；濾片只會改變各能量光子的穿透比例。

選項分析

核心觀念

這題考的是 CT 如何在病人周圍連續旋轉並快速取得投影資料。傳統 CT 的電纜會限制機架旋轉角度；滑環技術讓旋轉中的機架持續獲得電力與傳輸訊號，因此可連續旋轉，搭配螺旋掃描快速取得較大範圍的影像。

解題方法

先從「短時間掃描」判斷題目問的是 CT 機架連續旋轉與資料傳輸的硬體，而非磁振造影磁場或某一類探測器。滑環能避免電纜纏繞造成的旋轉限制，讓 X 光管與探測器持續繞病人旋轉，因而支援快速、連續的掃描。

選項分析

• (A) 滑環（slip ring）：正確。 滑環提供旋轉部件與固定部件之間的電力及訊號傳輸，使 CT 機架可連續旋轉，是螺旋 CT 快速掃描的重要硬體技術。
• **(B) 低溫液態氮（liquid nitrogen）：錯誤。

核心觀念

外部過濾器置於 X 光管組件外，利用鋁等材料吸收 X 光束中的部分光子。低能量光子較容易被吸收，因此過濾後的射束會「硬化」：低能量成分減少，平均能量及有效能量上升。

過濾器主要改變的是射束的能譜與穿透能力；它不會降低射束的平均能量。

解題方法

抓住「低能量光子優先被吸收」這個原理，依序判斷過濾對射束與病人的影響：

• 低能量光子減少，射束平均能量上升。
• 射束有效能量會隨能譜改變而改變。
• 被吸收的低能量光子原本多半無法有效穿透病人並到達影像接收器，卻會增加病人皮膚劑量；移除它們可降低病人接受的輻射劑量。

因此，敘述「降低 X 光射束的有效能量或平均能量」與過濾器造成的射束硬化方向相反。

選項分析

核心觀念

CBCT（錐狀射束電腦斷層）以錐狀 X 光束和面狀偵檢器取得多角度投影，再重建三維影像。要準確重建，必須取得足夠且完整的投影資料。

Cone beam artifact（錐狀射束假影）的主要成因，是面狀偵檢器在有限角度範圍內無法取得完整的投影資訊，造成資料不完整與重建誤差。這是 CBCT 幾何與資料取樣的限制。

解題方法

題目問的是「cone beam artifact 的主要原因」，應從 CBCT 的影像取得與重建原理判斷。此假影源自投影資料不足或不完整，而不是病人移動或特定高密度物質造成的個別影像干擾。因此選出「偵檢器收到的資訊量不完整」最符合其成因。

選項分析

核心觀念

診斷用 X 光機的自動曝露控制（AEC）會偵測通過受檢者的 X 光量；達到預先設定的接受值後，即自動終止曝露。傳統攝影系統常用的 AEC 偵檢器是游離腔，安置在病人與影像接收器（如片匣）之間，也就是片匣之前。

解題方法

抓住兩個判斷點即可：AEC 偵檢器的種類，以及它相對於片匣的位置。游離腔置於影像接收器前，可量測穿過病人的射線並控制曝露終止，符合題幹描述。

選項分析

核心觀念

診斷用 X 光管的電子撞擊陽極靶時，輸入能量大部分轉為熱，只有少部分轉為 X 光。陽極的散熱能力取決於熱量能否從焦點快速分散並傳出，常見設計包括旋轉陽極、靶盤背面的石墨層，以及適當的焦斑尺寸。

解題方法

逐一判斷各選項是否有助於陽極靶散熱。若措施能減少焦點局部熱累積、增加熱容量或促進熱傳遞，即有助散熱；若只是維持管內工作環境，便不能直接提升陽極靶的散熱能力。

選項分析

(A) 玻璃封罩內保持真空：錯誤選項。 X 光管內維持真空，可避免電子在飛行途中與氣體分子碰撞，並使電子順利由陰極加速至陽極。真空也減少氣體造成的對流傳熱，但它不是提升陽極靶散熱能力的措施。

核心觀念

本題考診斷用 X 光照射病人後產生的散射輻射。入射 X 光與病人體內物質作用後，部分光子改變方向形成散射；散射光子會增加影像中的非診斷訊號，降低影像對比。散射量會受照射野大小、病人厚度及照射條件影響。

散射方向可概分為前向散射、側向散射與回散射。前向散射大致朝向影像接收器，可能形成影像霧化；回散射則朝向入射側，會增加病人入射側的輻射暴露。

解題方法

逐項核對散射輻射的來源、空間分布與影響：病人較厚時，X 光在體內與物質作用的機會增加；散射光子多由受照體積產生，並非集中在照野邊緣。再判斷前向散射對影像品質、回散射對病人劑量的影響，即可找出錯誤敘述。

選項分析

核心觀念

偵測量子效率（detective quantum efficiency, DQE）描述影像接收器將入射 X 光量子轉換成可用影像訊號的整體效率，並反映影像訊雜比在接收器前後的保留程度。常用定義為：

其中 $f$ 是空間頻率。DQE 受 X 光吸收效率、訊號轉換效率、影像雜訊及空間頻率特性影響；不能只看接收器吸收了多少 X 光。

解題方法

先分辨「吸收效率」和「DQE」：吸收效率只描述入射 X 光被接收器捕獲的比例；DQE 還要考量吸收後能否有效轉成訊號，以及訊號在不同空間頻率下的雜訊表現。再比較增感屏–底片與 DR 的整體 DQE，判斷哪一項把傳統系統的效率說得過高。

選項分析

核心觀念

數位 X 光影像顯示器的品質控制，會評估亮度階調是否符合預期、畫面各處亮度是否均勻、細節是否能清楚呈現，以及螢幕表面對環境光的反射情形。測試圖樣可提供已知灰階、線條或區塊，供目視檢查或量測；但鏡面反射是螢幕表面對外來光線的反射特性，評估時主要使用環境光源與光度計、照度計等儀器，無須顯示測試圖樣。

解題方法

先區分各項 QC 所測的對象：

• 亮度反應、均勻性與空間解析度，都是顯示器呈現影像的能力，可透過適當測試圖樣檢查。
• 鏡面反射測的是螢幕表面反射外界光線的程度，與螢幕顯示某一測試圖樣無直接關係。

因此，題目問「無須使用測試圖樣」，答案是鏡面反射。

選項分析

核心觀念

本題考電腦放射攝影（CR）影像板（imaging plate, IP）的光激發磷光（photostimulable phosphor, PSP）如何儲存及讀出影像。IP 常用的磷光體是銪活化氟溴化鋇，寫作 BaFBr:Eu。X 光照射後，能量使電子進入並滯留於晶體中的電子陷阱；讀取時以紅色雷射光激發這些電子，使其脫離陷阱並放出可見光，光訊號再轉換成數位影像。

解題方法

先辨認 CR 的影像儲存材料與讀取方式：它使用 PSP 儲存 X 光影像，代表性材料為 BaFBr:Eu；雷射掃描時產生光激發發光（photostimulated luminescence, PSL），釋出的光量與原先儲存的 X 光能量相關。再與傳統增感屏—底片系統區分：增感屏的螢光體直接將 X 光轉為可見光，材料與 CR 的 PSP 並不相同。

選項分析

核心觀念

本題考 CR（computed radiography，電腦放射攝影）影像接收器的反應函數（image receptor response function），也就是描述入射輻射曝露量與影像訊號或灰階值如何對應的曲線。CR 使用光激發螢光板記錄輻射能量，再經讀取與數位化形成影像。

CR 的反應函數通常以對數曝露量為橫軸、影像訊號或灰階值為縱軸。由於系統具有寬廣的動態範圍，曲線可涵蓋很大的曝露範圍，不會像傳統底片那樣在高曝露端明顯飽和。

解題方法

先確認反應函數的用途：它呈現的是「輻射曝露」與「影像灰階／訊號」之間的關係，因此選項中直接說明這兩者關係者符合定義。

接著檢查座標與曲線特性：反應函數通常以對數曝露量表示，不能概括說在線性座標下必為直線；CR 的高動態範圍也使其在高曝露時不會像底片一樣快速飽和。曲線斜率反映的是訊號對曝露變化的反應程度，不能直接等同系統寬容度。

核心觀念

本題考數位 X 光攝影中，管電流時間積（mAs）對影像雜訊、空間解析度與對比解析度的影響。mAs 增加會使 X 光光子數增加；在其他條件不變時，偵測器接收的光子數增加，量子雜訊減少，訊雜比提高。

空間解析度是分辨相鄰細小結構的能力，主要受焦點大小、幾何放大、偵測器像素尺寸等因素影響。對比解析度則是分辨灰階或衰減差異細微物體的能力，會受到影像雜訊影響。

解題方法

提高 mAs 會增加光子數，降低量子雜訊，因此有助於辨認對比差異較小的物體，對比解析度增加。單純調高 mAs 不會改變焦點大小、幾何放大或偵測器像素尺寸，所以空間解析度不變。

選項分析

核心觀念

本題比較以電荷耦合元件（CCD）為核心的數位放射攝影，與傳統增感屏–底片系統。比較項目是影像感測系統的敏感度、動態範圍、輻射劑量需求，以及空間解析度。

CCD 系統通常先以閃爍體將 X 光轉成可見光，再由 CCD 將光轉成電荷訊號，經數位化後形成影像。數位影像可調整灰階與窗位，且感測器對曝光量的反應範圍較寬；但 CCD 的像素大小與光學耦合等因素會限制其空間解析度。

解題方法

逐項比較兩種系統的特性：若某項是數位 CCD 系統相較底片系統常見的優點，就排除；找出不具優勢、甚至受物理結構限制的項目。

底片系統的空間解析度可很高；CCD 系統則受像素尺寸、感測器取樣及光學耦合限制，未必能達到底片的細節解析能力。因此，「空間解析度」是本題所問的非優勢。

選項分析

核心觀念

足跟效應是指 X 光管陽極靶面具有一定傾斜角度，因此 X 光在朝陽極端穿出時，會比朝陰極端經過更多靶材而受到較多自我吸收。結果是陰極端的 X 光強度較高，陽極端較低。

乳房攝影時，乳房厚度由胸壁側向乳頭側逐漸變薄。為補償厚度差異，應讓強度較高的陰極端朝向較厚的胸壁側，使胸壁側獲得較強的 X 光。

解題方法

先判斷乳房哪一側較厚，再將足跟效應中 X 光強度較高的一端對準較厚處：

• 乳房較厚處：靠近胸壁
• X 光強度較高處：陰極端
• 因此陰極應放在靠近胸壁的一側

選項分析

核心觀念

本題考查肺癌篩檢中，低劑量電腦斷層（LDCT）與胸部 X 光攝影的臨床效益差異。LDCT 能取得胸腔的斷層影像，降低病灶被其他組織重疊遮蔽的影響，因此較容易偵測早期、體積較小的肺部結節。相較之下，胸部 X 光是二維投影影像，微小病灶可能被肋骨、心臟或縱膈等結構遮蔽。

解題方法

題目問的是 LDCT「取代胸部 X 光攝影的最大臨床優勢」，要比較兩種方法對肺癌篩檢的核心效益，而非單看檢查成本、時間或輻射劑量。篩檢的主要目的在於及早發現肺癌，因此判斷重點是何者較能檢出肺癌。

選項分析

• (A) 降低輻射劑量：錯誤。 LDCT 的輻射劑量低於一般診斷用胸部 CT，但通常高於胸部 X 光攝影；

核心觀念

本題考查電腦斷層的劑量長度乘積（dose-length product, DLP）與有效劑量的換算關係：

其中 $E$ 為有效劑量，$k$ 為有效劑量轉換因子。另有：

其中 $L$ 為掃描長度。本題已提供 $E$ 與 $k$，可直接求 DLP，無須另求掃描長度。

解題方法

將有效劑量除以轉換因子：

單位相除後為 $\mathrm{mGy\cdot cm}$，數值為：

題目提供的 $\mathrm{CTDI}_{\mathrm{vol}}=18.0\ \mathrm{mGy}$ 不需代入；

核心觀念

脈衝式都卜勒以取樣閘窗（range gate）選取血管內特定深度的回波，將不同位置、不同速度的血流訊號合併分析，再以頻譜呈現都卜勒頻移。頻譜增寬是指同一取樣時間內出現較寬範圍的頻率成分，常見原因包括血管內流速分布不均、血流方向不同、取樣閘窗過大，以及擾流。

都卜勒頻移可表示為：

其中 $f_0$ 為發射頻率、$v$ 為血流速度、$\theta$ 為超音波束與血流方向的夾角，$c$ 為聲速。流速或血流方向不同，會造成不同的都卜勒頻移，因而使頻譜變寬。

解題方法

逐項判斷選項是否會讓取樣訊號中包含不同的速度或方向。若血管內各區域的流速相同且血流方向一致，各血流成分產生的都卜勒頻移較集中，頻譜較窄；若流速、方向差異增加，或閘窗取樣範圍擴大，頻譜則容易增寬。因此題目問「最不會造成」者，選血流速度一致的敘述。

選項分析

核心觀念

超音波影像中的斑紋（speckle）是散射回波彼此干涉形成的顆粒狀影像紋理。組織內許多尺寸小於或接近波長的散射體會產生回波；這些回波抵達探頭時，其振幅與相位不同，彼此相長或相消，便在影像中呈現明暗斑點。

解題方法

判斷各選項描述的聲波與介質交互作用，再辨認哪一種作用會讓多個回波在影像上形成顆粒狀干涉紋理。Speckle 的直接成因是散射回波的干涉，因此選「散射」。

選項分析

核心觀念

本題考查超音波設備的電磁干擾假影。加護病房中各式醫療設備密集，若探頭電纜的屏蔽不足，外界電磁訊號可能耦合進電纜與接收電路，形成與回波無關的干擾訊號，影響影像。

解題方法

抓住題幹的「設備很多」及「電纜線沒有處理好屏蔽」兩個線索：前者代表電磁干擾源較多，後者代表超音波系統較容易受干擾。這描述的是電子干擾假影，而非聲波在組織內傳播或反射造成的假影。

選項分析

核心觀念

超音波探頭的聚焦可分為聲學聚焦與電子式聚焦。聲學聚焦是利用透鏡、凹面晶體等結構改變聲束方向；電子式聚焦則是控制陣列探頭各壓電晶片的激發時間，使不同位置的聲波在指定焦點同相疊加，提升該處聲壓並縮窄聲束。

解題方法

題目問的是「電子式聚焦」，關鍵在於辨認它是透過控制相位或延遲時間來形成焦點，而非依靠探頭表面的幾何形狀或外加透鏡。陣列探頭中，各晶片依預定延遲依序激發，使聲波波前在焦點處建設性干涉，因此選擇相位控制的方法。

選項分析

核心觀念

超音波的工作頻率是探頭發射聲波時，每秒振動的週期數，單位為 Hz；脈衝重複頻率（pulse repetition frequency, PRF）則是每秒發射幾次超音波脈衝，單位也是 Hz。兩者描述不同層次的週期：前者是單一脈衝內聲波的振動頻率，後者是脈衝與脈衝之間的重複速率。

解題方法

工作頻率決定每個脈衝內聲波振盪的快慢；PRF 則由脈衝間隔（pulse repetition period, PRP）決定：

因此，PRF 與工作頻率不是同一參數。PRF 會受成像深度等因素影響；在一般脈衝回波超音波中，最大 PRF 約受聲波往返目標深度所需時間限制，常以 $\mathrm{PRF}_{\max}\approx c/(2d)$ 表示，其中 $c$ 為聲速、$d$ 為成像深度。

核心觀念

時間增益補償（time gain compensation, TGC）是超音波接收端依回波往返時間調整訊號增益的功能。回波越晚返回，代表反射位置越深；超音波在組織中傳播時會逐漸衰減，因此深部回波通常較弱。TGC 隨接收時間增加而提高增益，用來補償深度相關的訊號衰減。

解題方法

判斷 TGC 的主要目的，可從「時間」對應的影像深度切入：回波返回時間愈長，反射體通常愈深；深部訊號經過較長的組織路徑，衰減較多。接收系統便提高晚到回波的增益，使不同深度的回波強度較為均衡，讓影像亮度不致隨深度增加而明顯下降。

選項分析

核心觀念

本題考查都卜勒效應與入射角對血流速度測量的影響。探頭發出的超音波遇到移動中的紅血球後，回音頻率會隨血流方向與速度改變。血流朝向探頭時，回音頻率升高、波長縮短；血流遠離探頭時，回音頻率降低、波長變長。

都卜勒頻移可寫為：

其中 $f_0$ 為探頭發射頻率，$v$ 為血流速度，$\theta$ 為血流方向與超音波波束方向的夾角，$c$ 為軟組織中的聲速。式中的係數 2，來自超音波發射至紅血球、再由紅血球反射回探頭的往返都卜勒效應。

解題方法

先判斷血流朝向探頭時，回音頻率與波長的變化方向：朝向探頭的相對距離縮短，因此回音頻率上升、波長縮短。再利用 $\cos\theta$ 判斷入射角的影響：當血流與波束垂直時，$\theta=90^\circ$，故 $\cos\theta=0$，都卜勒頻移

核心觀念

超音波在軟組織中的衰減常以 $0.5\ \mathrm{dB/(cm\cdot MHz)}$ 估算。衰減量與頻率及傳播距離成正比：

其中 $\alpha$ 為衰減係數，$f$ 為頻率，$L$ 為聲波的傳播距離。題目問的是由深度 $4\ \mathrm{cm}$ 傳回探頭的訊號，因此聲波須先向下傳至目標，再反射回探頭，總路徑為 $2\times4=8\ \mathrm{cm}$。

衰減量以分貝表示時，強度比為：

解題方法

先計算往返路徑上的總衰減：

由分貝定義換算接收強度：

核心觀念

本題考查主磁場強度 $B_0$ 改變時，磁振造影各項參數如何變化。氫質子的拉莫爾頻率與 $B_0$ 成正比：

其中 $\gamma$ 為旋磁比。主磁場增強會提高質子磁化量，也會提高拉莫爾頻率；各參數是否成比例增加，則要依其定義與影響因素判斷。

解題方法

逐項檢視各參數對 $B_0$ 的依賴：

• 訊雜比（SNR）：在一般考試所採用的近似關係中，SNR 約與 $B_0$ 成正比。因此 $B_0$ 增為兩倍時，SNR 約增為兩倍。
• 特定吸收比率（SAR）：射頻能量沉積與射頻頻率、脈衝設計、組織及掃描參數等有關，不能簡化成「$B_0$ 加倍，SAR 就加倍」。在其他條件相同的簡化模型下，SAR 對場強的依賴常比線性更強。
• 縱向弛豫時間（$T_1$）：其數值受組織特性與磁場強度影響，但不會普遍隨 $B_0$ 成比例增加。
• 偏折角（flip angle）：由射頻磁場 $B_1$ 與射頻脈衝持續時間決定，理想矩形脈衝下 $\alpha=\gamma B_1\tau$；不由 $B_0$ 直接決定。

選項分析

核心觀念

本題考辨認 ACR（美國放射學院）認證所用的影像品質假體及其設備用途。ACR 有不同模態的認證假體；磁振造影（MRI）假體可用來評估影像均勻度、幾何準確度、切片厚度與位置、空間解析度及低對比可見度等影像品質項目。

提供的原頁影像中，第 34 題下方未顯示假體圖形，因此以下依題目所在的磁振造影脈絡，以及此題所指的 ACR MRI 假體作答。

解題方法

先看假體所屬的影像模態，再對照各設備的品質保證項目。ACR MRI 假體用於磁振造影系統的影像品質評估，故選磁振造影。題目並非在問 ACR 是否也認證其他模態；CT 與乳房攝影也各有其專用假體。

選項分析

核心觀念

MRI 檢查時的巨大聲響，主要來自梯度線圈快速切換電流。梯度線圈位於主磁場 $B_0$ 中，電流與磁場交互作用會產生勞侖茲力，使線圈及其支架振動，振動再傳成聲音。其力的大小可由下式表示：

因此，噪音與梯度線圈電流、主磁場及線圈的機械振動有關。

解題方法

先辨認題目問的是 MRI 的「聲學噪音」，而非影像中的電磁干擾或偽影。快速切換梯度線圈所引發的勞侖茲力，是 MRI 巨大噪音的主要成因；再依此檢視其他選項是否混淆了噪音、RF 干擾或屏蔽的用途。

選項分析

• (A) 與勞侖茲力（Lorentz force）有關：正確。 梯度線圈電流處於主磁場中，產生勞侖茲力並引起線圈振動，形成可聽見的聲響。
• **(B) 噪音的產生連帶著 zipper artifact 的產生：錯誤。

核心觀念

本題考查 MRI 射頻（RF）能量與導電線路形成迴路時的安全風險。掃描時，變動的 RF 磁場可在導線迴路中感應電壓與電流；電流流經導線或接觸處時會產生熱，若導線貼近病人皮膚，熱能可能造成局部灼傷。

解題方法

題幹指出表面線圈導線在病人身上交叉形成迴路，切入點是判斷「導電迴路＋MRI RF 能量」的後果。迴路中的感應電流會增加局部加熱風險，因此應選擇與病人安全傷害相符的敘述。實際操作時須避免導線交叉或形成閉合迴路，並依設備規範妥善放置線圈與導線。

選項分析

核心觀念

MRI 的神經刺激（nerve stimulation）主要與隨時間變化的磁場梯度有關。梯度線圈快速切換時，會在周邊組織感應出電場；若感應電場達到足以去極化神經的程度，就可能引起麻刺、肌肉抽動等周邊神經刺激反應。

應與其他 MRI 效應區分：掃描噪音主要來自梯度線圈振動；射頻能量與組織加熱相關；超導磁體的冷卻系統則不是神經刺激的成因。

解題方法

先辨認題目問的是神經刺激的來源，再將各選項與 MRI 常見效應配對。神經刺激的關鍵是梯度磁場快速變化所產生的感應電場，因此選擇提到「隨時間變化的磁場梯度」的敘述。

選項分析

核心觀念

表面線圈（surface coil）是放置在欲檢查部位附近的局部 RF 線圈，常用來接收 MR 訊號。線圈附近的組織與線圈耦合較強，訊號較強，因此局部訊雜比較佳；距離線圈較遠、組織深度增加時，接收靈敏度通常下降，訊雜比也會變差。

表面線圈的接收靈敏度並不均勻，且有效範圍較局部。它不具備良好的全體積 RF 均勻度，因此一般不適合作為全身或大範圍均勻激發的發射線圈。

解題方法

判斷各選項是否符合表面線圈的典型特性：主要作局部訊號接收、靠近線圈處訊雜比較佳、離線圈愈遠訊雜比愈差；再辨認哪一項把「RF 均勻度佳、可用於發射」錯當成表面線圈的優點。

選項分析

核心觀念

這題考磁振造影（MRI）中不同磁場與病人體溫變化的關係。病人體溫上升的主要原因是射頻（RF）能量被組織吸收，並轉化為熱；安全評估常以比吸收率（SAR）描述單位質量組織吸收 RF 能量的速率。

解題方法

判斷各磁場是否會直接造成主要的組織加熱：

• 主磁場 $B_0$ 是靜磁場，主要提供磁化與共振的基礎。
• 梯度磁場用於空間定位；快速切換可能在組織中感應電流，也可能造成周邊神經刺激。
• 射頻磁場 $B_1$ 以脈衝形式施加，組織吸收其能量後會產生熱，是一般 MRI 檢查中體溫變化的主要來源。

因此，題目問的是「病患體溫變化主要由何者引起」，應選射頻脈衝。

選項分析

核心觀念

擴散權重造影（DWI）以擴散梯度脈衝產生擴散敏感度，常用 $b$ 值表示。對相同的目標 $b$ 值，梯度強度愈大，達成所需擴散權重的梯度脈衝就能愈短；slew rate（梯度提升速率）愈高，梯度也能愈快升降。兩者都能縮短擴散梯度所占時間，進而縮短最短回訊時間（TE）。

梯度提升速率定義為梯度強度對時間的變化率：

因此，選項比較的重點是：哪一組同時提供較大的最大梯度強度與較高的 slew rate。

解題方法

題目固定 $b=1000\ \mathrm{s/mm^2}$，不需要計算擴散梯度波形的精確 TE；只須比較各組硬體規格。目標 $b$ 值相同時，最大梯度強度較高，可用較短的梯度持續時間達到所需擴散編碼；slew rate 較高，梯度爬升與下降的時間也較短。兩項條件都會使最短 TE 降低。

四組選項中，(A) 的梯度強度為 $50\ \mathrm{mT/m}$，slew rate 為 $250\ \mathrm{mT/m/ms}$，兩項數值皆高於其他選項，因此可達到最短 TE。

選項分析

• **(A) $50\ \mathrm{mT/m}$，$250\ \mathrm{mT/m/ms}$：正確。

核心觀念

本題考主磁場的雜散磁場屏蔽。MRI 主磁場線圈產生的磁場會延伸至磁體外部，形成雜散磁場（fringe field）。屏蔽設計的主要目的，是控制磁體外的磁場範圍與強度，減少對周遭設備及環境的影響。

• 主動式屏蔽（active shielding）：在主磁場線圈外配置屏蔽線圈，使其磁場與主線圈在磁體外部的磁場相抵銷，因而縮小雜散磁場範圍。
• 被動式屏蔽（passive shielding）：使用高磁導率材料（如鐵材）引導磁力線，降低磁體外部磁場；所需材料可能非常重，達數噸。

解題方法

辨認各選項描述的是屏蔽的主要功能，或把屏蔽與其他磁場品質控制措施混為一談。主動式屏蔽的核心用途是降低磁體外的雜散磁場；

核心觀念

多通道相位陣列線圈由多個接收單元組成，各單元負責接收其鄰近區域的磁振訊號。影像中某一固定位置反覆出現局部訊號降低，應優先考慮負責該區域的接收線圈單元靈敏度下降。

體線圈負責射頻激發；題目指出使用體線圈激發，因此若問題出在激發端，通常會影響較廣泛的區域，不符合「照野中某個角落特別暗」這種局部表現。

解題方法

先依訊號異常的範圍定位故障來源：局部暗區指向負責該處的陣列線圈接收功能異常；整體或廣泛的亮度不均，才較符合射頻場 $B_1$ 不均勻或激發問題。題目又說每次掃描都在相同角落出現暗訊號，表示異常與線圈通道的空間靈敏度分布相關，因此選擇「某個線圈的靈敏度降低」。

選項分析

核心觀念

DTI 以擴散張量描述水分子在各方向的擴散特性；估算張量至少需要 6 個非共線的擴散編碼方向。單一張量模型在每個體素中主要表現一個優勢擴散方向，因此較難處理交叉、分岔或扇形排列的神經纖維。

HARDI 的特色是增加擴散編碼方向的取樣密度，以更細緻地描述擴散訊號隨方向的變化，進而辨識較複雜的纖維走向。擴散加權程度以 $b$ 值表示，其與梯度強度 $G$、梯度時間參數及擴散時間有關；常見矩形梯度脈衝下可寫為：

因此，$b$ 值不是單純的梯度強度，而是由梯度脈衝與時間參數共同決定。

解題方法

抓住 HARDI 名稱中的「高角度解析度」：它指的是在擴散方向空間中取樣更多方向，使不同方向的訊號變化能被更充分地量測。這與影像的空間解析度不同；增加方向數也不等於降低梯度強度或降低 $b$ 值。依此判斷，正確選項是「擴散編碼方向與數目較多」。

選項分析

核心觀念

超導磁鐵要維持超導狀態，線圈必須冷卻到其材料的臨界溫度以下。超導磁振造影系統以液態氦作為冷凍劑；液態氦的沸點約為 $4.2\,\mathrm{K}$，換算為攝氏溫度約為 $-269^\circ\mathrm{C}$。

解題方法

辨認題目問的是液態氦冷卻後，超導磁鐵系統可維持的低溫。將液態氦的沸點換算為攝氏溫度：

因此，超導磁鐵系統需維持在約 $-269^\circ\mathrm{C}$ 以下，才能保持超導狀態。

選項分析

核心觀念

腦部磁振能譜（MRS）利用不同代謝物的化學位移，辨認其共振尖峰。化學位移以標準 tetramethylsilane（TMS）為 $0\ \mathrm{ppm}$ 參考點，常用單位為 ppm。腦部常見代謝物各有典型位置：

• N-acetyl aspartate（NAA）：約 $2.0\ \mathrm{ppm}$
• Creatine（Cr）：約 $3.0\ \mathrm{ppm}$
• Choline（Cho）：約 $3.2\ \mathrm{ppm}$
• Lactate：主要尖峰約 $1.3\ \mathrm{ppm}$
• Lipid：常見尖峰約 $0.9$ 至 $1.3\ \mathrm{ppm}$

本題考查的是以化學位移辨認腦部 MRS 代謝物。

解題方法

直接對照題目所給的 $3\ \mathrm{ppm}$ 與各代謝物的典型共振位置。Creatine 的主要尖峰位於約 $3.0\ \mathrm{ppm}$，因此選擇 creatine。

選項分析

核心觀念

單體素磁振能譜（single-voxel MRS）要從選定的三維小區域取得代謝物訊號。常見的 PRESS 與 STEAM 定位方式，都是以三個互相垂直方向的切面選擇，讓三個切面的交集形成一個體素。因此需要 3 個切面選擇梯度。

解題方法

把體素視為長方體，分別由三個方向界定其厚度與位置：左右、前後、上下各選擇一個切面。三個切面的交集即為目標體積，故切面選擇梯度數目為 3。

這裡問的是單體素定位所需的切面選擇梯度數目，不是讀出、相位編碼或抑制體素外訊號所用的其他梯度。

選項分析

核心觀念

本題考磁振造影（MRI）的磁場屏蔽目的與方式。磁場屏蔽主要是控制超導磁體在設備周圍產生的雜散磁場（fringe field），避免影響鄰近空間、設備及人員，也有助於符合場地安全與規劃需求。

屏蔽可分為：

• 主動屏蔽（active shielding）：在主磁體外配置屏蔽線圈，產生方向相反的磁場，抵銷部分向外延伸的磁場。
• 被動屏蔽（passive shielding）：利用高磁導率材料，例如軟鐵，導引磁力線，降低磁場向外擴散。

淬熄（quenching）則是超導磁體失去超導狀態，線圈電阻突然增加，儲存能量轉為熱，造成液態氦快速汽化的現象。磁場屏蔽的主要目的不是避免淬熄；淬熄涉及超導磁體的運作狀態及安全處置，不能靠磁場屏蔽來防止。

解題方法

核心觀念

本題考的是游離腔內離子再結合造成的電荷收集損失，以及不同輻射時間結構下的離子再結合修正因子 $P_{\mathrm{ion}}$。

$P_{\mathrm{ion}}$ 用來補回未被游離腔收集的電荷，因此數值通常大於或等於 1；$P_{\mathrm{ion}}$ 越大，代表離子再結合造成的損失越多。圖中以兩種偏壓下的讀值比 $Q_1/Q_2$ 為橫軸、$P_{\mathrm{ion}}$ 為縱軸，比較連續輻射、脈衝輻射與脈衝掃描射束。

解題方法

先看圖中曲線高低：在相同的 $Q_1/Q_2$ 下，甲的 $P_{\mathrm{ion}}$ 最大，乙居中，丙最小。不同輻射型態的曲線依序為：

• 脈衝掃描射束：修正因子最高，對應甲。
• 脈衝輻射：修正因子次高，對應乙。
• 連續輻射：修正因子最低，對應丙。

核心觀念

本題考 TLD（熱發光劑量計）的能帶與電子陷阱模型。材料受輻射照射時，電子吸收能量，從價電帶躍遷至導電帶；部分電子被能隙中的陷阱捕獲。加熱時，電子脫離陷阱並回到較低能階，過程中放出熱發光（TL photon）。

解題方法

依圖中的能量方向判讀：下方橘色區為低能階的價電帶，上方灰色區為高能階的導電帶。圖示先由輻射使電子向上躍遷，再由中間陷阱捕捉；加熱後電子離開陷阱並發出光子。因此：

• 甲：價電帶（valence band）
• 乙：導電帶（conduction band）
• 丙：電子陷阱（electron trap）
• 丁：熱發光光子（TL photon）

選項分析

核心觀念

TLD（熱發光劑量計）吸收游離輻射後，能量會使材料中的電子進入較高能態，並被捕獲於晶格缺陷形成的陷阱。計讀時加熱材料，電子受熱後脫離陷阱，回到較低能態並放出光子。將加熱溫度與發光量（或發光強度）繪成的曲線，稱為 發光曲線（glow curve）。

解題方法

題目問的是 TLD 計讀時，橫軸為加熱溫度、縱軸為發光量的圖形名稱。辨認這個定義即可：它描述的是材料受熱釋放光子的發光特性，因此稱為 glow curve。

選項分析

核心觀念

本題考查質子治療中迴旋加速器與同步加速器的加速原理，以及兩者在射束能量調整、磁場控制、設備體積與中子污染上的差異。

迴旋加速器以近似固定的磁場使質子沿螺旋軌道運動並持續加速。質子能量增加時，軌道半徑增大，因此通常輸出固定的最高能量，再以能量選擇系統降低至治療所需能量。同步加速器則讓磁場強度隨粒子能量同步變化，使質子沿近似固定半徑的環形軌道加速，並可調整輸出能量。

解題方法

逐項比較兩種加速器的典型特性，尤其注意磁場強度的變化方式：

• 迴旋加速器：磁場近似固定；質子能量增加時，軌道半徑增加。
• 同步加速器：軌道半徑近似固定；磁場隨質子動量、能量增加而調整。

因此，若選項把這兩者的磁場變化特性對調，即為錯誤敘述。

選項分析

(A) 正確。 傳統迴旋加速器通常產生固定的最高能量，若要取得較低治療能量，需透過能量選擇系統降低射束能量。同步加速器可藉由控制加速及抽取條件，輸出不同能量的質子射束。

核心觀念

本題考辨認質子治療設備中的 range modulation wheel（射程調制輪），以及它的功能。質子束在不同深度有不同射程；調制輪旋轉時，讓質子束依序通過不同厚度的材料，改變各次照射的射程。多個不同深度的 Bragg peak 疊加後，形成 SOBP（spread-out Bragg peak，展寬布拉格峰），以涵蓋一定厚度的腫瘤。

解題方法

圖中圓盤具有不同厚度的扇形區段，符合射程調制輪的構造。A、B 是照片標示，圖中呈現的元件為 range modulation wheel；其功能是調制質子射程、產生 SOBP。質子射束的側向擴大，則由散射器或掃描系統等方式完成。

選項分析

• (A) ridge filter，用於產生 SOBP：錯。 Ridge filter 確實可用來產生 SOBP，但圖中辨認的元件是具有不同厚度區段的射程調制輪，不是 ridge fil

核心觀念

原子衰減係數表示光子與一個原子作用時的衰減量；電子衰減係數則以單一電子為基準。碳的原子序為 $Z=6$，每個碳原子含 $6$ 個電子，因此：

解題方法

將題目給的碳原子衰減係數除以每個碳原子的電子數：

單位中的 $\mathrm{atom}$ 約去後，得到每電子的衰減係數。

選項分析

核心觀念

放射治療專用 CT 模擬定位機的影像資料用於治療計畫，也要讓病人在掃描時採取可於治療機上重現的姿勢。因此，CT simulator 除了一般 CT 的掃描功能外，會配置治療定位所需的設備，例如平板式檢查床、定位雷射與病患固定模具。其孔徑通常較大，方便容納固定裝置及治療姿勢。

解題方法

逐項判斷各設備是否符合放射治療定位需求：

1. ①平板式檢查床：正確。 平板可模擬治療機的治療床，讓病人在模擬定位與實際治療時採用相近的姿勢，提升擺位重現性。
2. ②定位雷射：正確。 雷射可建立定位基準，協助確認病人位置並在皮膚或固定裝置上標記治療座標。
3. ③病患的固定模具：正確。 固定模具可減少病人移動，並協助病人在 CT 模擬定位及後續治療時維持一致姿勢。
4. **④需要較小的孔徑：錯誤。

核心觀念

本題考《輻射醫療曝露品質保證標準》附表十「電腦斷層模擬定位掃描儀」的每月校驗項目。以命題當年（民國 114 年）法規為準，檢查床水平檢測須分辨縱向與橫向角度容許值：縱向水平角度與基準值差異為 $1^\circ$ 以下；橫向水平角度為 $0.5^\circ$ 以下。

解題方法

題幹已指定「橫向水平角度」，直接對照附表十每月校驗的橫向標準即可。橫向水平角度不得超過 $0.5^\circ$，因此選項 A 符合規定。

選項分析

核心觀念

本題考查高劑量率近接治療（HDR brachytherapy）發生放射源未能回到主機屏蔽位置，或需要緊急取出放射源時，現場應備妥的應變設備。應變的基本原則是：以最短時間完成源的位置確認、遠距操控及屏蔽收容，並讓處置人員避免直接接觸放射源。

①長柄鑷子可遠距夾取放射源或含源的導管；②屏蔽筒可收容取出的放射源；③重型纜線剪可在必要時剪斷導管或纜線；④長柄剪可協助剪開或移除相關材料；⑤攜帶式輻射偵測儀可確認放射源位置及處置後是否仍有輻射。五項皆屬 HDR 緊急應變設備。

解題方法

逐項檢視設備是否能支援緊急處置的三個環節：

1. 偵測與確認：用攜帶式輻射偵測儀確認放射源是否仍在病人體內、導管或治療室內。
2. 遠距移動：用長柄鑷子降低人員接近放射源的時間與距離。

核心觀念

HDR（高劑量率）近接治療計畫的品保，會用另一種劑量計算方式，獨立核對治療計畫系統（TPS）算出的處方點劑量。比較兩種計算結果的差異，可協助發現源位置、停留時間、計算點座標或劑量計算設定等錯誤。

一般接受的差異範圍為 ±5%。若差異超出此範圍，應進一步查明原因，不能直接視為符合品保要求。

解題方法

題目問的是「以其他劑量計算方式來獨立驗證處方點劑量」的容許誤差。辨認這是 HDR 治療計畫的獨立劑量核對後，直接套用一般接受的 ±5% 容許差，即選 (C)。

若以 $D_{\mathrm{TPS}}$ 表示計畫系統的處方點劑量、$D_{\mathrm{ind}}$ 表示獨立計算劑量，兩者的相對差異可寫為：

核心觀念

直線加速器治療頭內的監測游離腔（monitor ionization chamber）會在治療時持續量測射束的游離訊號。它主要用來監測射束輸出及穩定性，包括劑量率、累積輸出量，以及射束分布的平坦度與對稱性；部分機型也利用監測腔訊號作為能量控制或監測的回饋資訊。

解題方法

逐項確認監測游離腔能否由其量測的訊號反映該項目：

• 劑量率可由游離訊號隨時間的變化反映。
• 累積劑量（臨床上常以監測單位 MU 表示）可由游離訊號累積量反映，達到設定值時會停止照射。
• 對稱性可由腔內分區電極在射束不同位置量得的訊號比較。
• 射束能量可由監測游離腔訊號提供控制或監測回饋。

核心觀念

本題考《輻射醫療曝露品質保證標準》中醫用直線加速器「輻射照野」的定義。輻射照野以照射區域內 50% 劑量範圍作為判定依據，也就是以 50% 等劑量線界定照野範圍。

本題以命題當年（民國 114 年）法規為準。

解題方法

題目問的是「輻射照射區域內多少百分比之輻射劑量範圍」，直接辨認輻射照野的劑量界定值即可。標準值為 50%，因此選擇（B）。

選項分析

核心觀念

本題考查醫用直線加速器的穿透因子。依「醫用直線加速器輻射醫療曝露品質保證標準」的定義，穿透因子是在輻射照野內、射束中心軸上某一參考深度，測量有遮擋裝置與無遮擋裝置時的劑量比值。

若以 $D_{\text{有遮擋}}$ 表示有遮擋裝置時的劑量，以 $D_{\text{無遮擋}}$ 表示無遮擋裝置時的劑量，則：

解題方法

題幹完整描述「射束中心軸上某一參考深度」，並比較「有遮擋裝置與無遮擋裝置」的劑量。這正是穿透因子的定義，選 (C)。

選項分析

核心觀念

本題考《輻射醫療曝露品質保證標準》附表十「電腦斷層模擬定位掃描儀應實施之校驗項目、頻次及結果或誤差容許值」，以命題當年（民國 114 年）法規為準。每月校驗的「CT 值準確性」分別規定水與其他測試物質的容許範圍：水的 CT 值須介於 $-7$ 至 $+7$ HU；其他物質的 CT 值與基準值差異須在 $30$ HU 以下。

解題方法

題目問的是「除了水以外」其他物質與基準值的容許差異，因此直接對照附表十中其他物質的標準：差異不得超過 $30$ HU。這裡不需計算，只要辨認題目指定的是每月 CT 值準確性項目，並區分水與其他物質的標準即可。

選項分析

核心觀念

本題考《輻射醫療曝露品質保證標準》附表十一「X 光模擬定位儀」每月校驗項目的誤差容許值。依該標準第 9 條之 5，X 光模擬定位儀應依附表十一實施校驗。解題以命題當年（民國 114 年）法規為準。

旋轉臂角度指示器與準直儀角度指示器是分別校驗的項目，容許誤差各自規定，不能將其中一項的數值套用到另一項。

解題方法

查附表十一的每月校驗項目：

• 旋轉臂角度指示器：誤差容許值為 $1^\circ$ 以下。
• 準直儀角度指示器：誤差容許值為 $2^\circ$ 以下。

依題目詢問的順序「旋轉臂、準直儀」排列，即為「$1^\circ$ 以下、$2^\circ$ 以下」，符合選項（B）。

選項分析

核心觀念

電腦斷層模擬攝影機（CT simulator）用於放射治療定位與計畫。其掃描原理與診斷用 CT 相近：先取得一系列橫切面影像，再依需要重組成其他方向的影像或三維影像。

題目所稱「基礎影像」，指 CT 掃描直接取得、作為後續重組依據的原始切面；其他方向的影像則可由這些切面資料經電腦重組產生。

解題方法

先辨認各選項所指影像是直接取得的切面，還是由既有資料重組而來。CT 的基本掃描影像是沿身體長軸逐層取得的橫切面；縱切面及數位重組影像屬於後續重組影像，透視重組影像也不是 CT 的基礎切面。

選項分析

核心觀念

氘–氚產生器是以氘核與氚核進行核融合反應，產生氦核並放出中子。其反應式為：

其中 $n$ 代表中子；反應釋出的能量約為 $17.6\ \mathrm{MeV}$。因此，D–T 產生器主要用來產生中子。

解題方法

辨認「D–T」指氘（deuterium）與氚（tritium）這一對融合燃料，再看反應產物：氘核與氚核融合後，生成氦核和中子。

核心觀念

電子射束進入組織後，表面劑量會受到皮膚保留效應影響；在皮膚或淺層病灶上放置組織填充物（bolus），可使電子在到達皮膚前先沉積能量，將最大劑量區（$d_{\max}$）推向表面，增加淺層劑量。Bolus 應具組織等效性，密度與電子阻止能力須接近軟組織，且應容易塑形並貼合照射部位。

解題方法

判斷選項是否適合時，抓住「能否模擬軟組織的電子交互作用」這個標準。鉛的密度與原子序都遠高於軟組織，電子進入鉛後會有強烈的能量損失與散射，並可能產生制動輻射；其射束改變與劑量分布都不符合組織填充物所需的組織等效性。

選項分析

核心觀念

能量解析度（energy resolution）表示偵測器分辨相近能量光子的能力，通常以光電峰全寬半高（FWHM）相對於能峰能量的百分比表示：

解析度百分比越小，代表能量峰越窄，能量分辨能力越好。

解題方法

題目給定 $^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}$ 能峰為 $140\ \mathrm{keV}$，FWHM 為 $14\ \mathrm{keV}$。代入公式：

核心觀念

脈高分析儀（pulse height analyzer, PHA）依據偵檢器輸出的脈衝振幅，也就是脈高，篩選並分類訊號。閃爍偵檢器中，入射光子在閃爍體內沉積能量，產生的閃爍光經光電倍增管轉換成電脈衝；脈衝高度與沉積能量成正比。因此，PHA 可用來分析入射伽馬射線的能量。

解題方法

抓住「脈高與能量成正比」即可判斷：PHA 按脈衝高度設定能量區間，統計落在各區間的脈衝，形成能譜。它辨識的是輻射光子的能量，而不是放射源的活度、半衰期或受照劑量。

選項分析

核心觀念

平行孔準直儀（parallel-hole collimator）的空間解析度，主要由孔洞幾何形狀決定。孔徑愈小、孔道愈長，通過孔洞的光子方向限制愈嚴格，影像解析度愈佳；相對地，靈敏度通常會降低。

常用的幾何解析度關係式為：

其中 $R_c$ 為準直儀解析度、$d$ 為孔徑尺寸、$L$ 為孔道長度，$b$ 為放射源與準直儀表面的距離。由式可知，$d$ 增大會使解析度數值變大（解析度變差）；$L$ 增大則使解析度數值變小（解析度改善）。此處「解析度改善」指能分辨更小的結構，也就是 $R_c$ 變小。

解題方法

逐一判斷各選項對孔洞幾何解析度的影響。題目問「增加何者會改善解析度」，因此要找出能使 $R_c$ 降低的參數。由公式可直接看出，增加孔道長度 $L$ 能降低解析度值，故選孔道長度。

選項分析

核心觀念

影像矩陣的像素總數，等於矩陣的列數乘以行數。矩陣大小 $512\times256$ 表示一邊有 512 個像素，另一邊有 256 個像素。

解題方法

選項分析

• (A) 65,536：錯誤。 這是 $256\times256$ 矩陣的像素數。
• **(B) 131,072：正確。

核心觀念

加馬攝影機的靈敏度是指單位時間內，系統對放射源所記錄到的光子計數；平行孔準直儀的靈敏度主要受孔徑、孔長、隔板厚度等幾何因素影響。孔徑愈大，能通過準直儀到達閃爍晶體的光子愈多，靈敏度通常愈高，但空間解析度會下降。

平行孔準直儀的幾何靈敏度可概略表示為：

其中 $d$ 為孔徑、$L$ 為孔長、$t$ 為鉛隔厚度。由式可知，在其他條件不變時，增加孔徑 $d$ 可提升靈敏度。

解題方法

先辨認題目問的是「增加哪個參數能改善靈敏度」。準直儀會擋掉大部分不符合方向的光子；增加孔徑可增加光子通過的機會，因此提高靈敏度。鉛隔厚度或準直儀厚度增加，則會減少有效通光比例。光電倍增管增益影響訊號放大，並不增加進入偵測器的光子數。

選項分析

核心觀念

像素邊長由照野（視野範圍）與影像矩陣的邊長決定：

照野大小不變時，矩陣邊長越大，單一像素所代表的實際長度越小。

解題方法

設原本正方形影像矩陣邊長為 $N$，照野邊長為 $F$，則原像素邊長為：

矩陣邊長增加為兩倍，即新矩陣邊長為 $2N$；照野仍為 $F$，所以新像素邊長為：

因此，新像素邊長是原來的 $\frac{1}{2}$ 倍。

選項分析

核心觀念

本題考查電腦斷層的弦波圖（sinogram）與投影影像堆疊後的座標軸。每張投影影像的座標為 $(s,t)$：$s$ 是偵檢器上的位置，$t$ 是身體長軸方向。將不同取樣角度的投影依序堆疊後，新增的方向以 $w$ 表示，因此三維矩陣的座標軸為 $(s,t,w)$。

弦波圖固定身體長軸上的一個位置 $t$，觀察偵檢器位置 $s$ 隨投影角度 $w$ 的變化，所以弦波圖的座標軸是 $(s,w)$。

解題方法

從三維堆疊圖讀出三個方向：投影影像中的 $s$ 方向、身體長軸 $t$ 方向，以及堆疊投影所形成的 $w$ 方向。弦波圖取固定 $t$ 的截面，留下投影位置與角度兩個變數：

核心觀念

FBP（filtered back projection，濾波反投影）先將投影資料反投影，再以濾波器修正反投影造成的模糊。對 SPECT 而言，投影資料可排列成 sinogram；常見作法是在每個投影角度的徑向方向套用一維濾波器，再進行反投影。

理想反投影會使影像模糊，因此須使用高通型的 ramp filter（斜坡濾波器）補償高頻成分；但高頻也會放大雜訊，故實務上常將 ramp 與低通窗函數結合，例如 Butterworth 或 Hanning filter，以控制雜訊。

解題方法

逐項辨別濾波器的用途與施加方式：sinogram 的典型 FBP 濾波是沿每條投影的徑向方向做一維濾波，而非直接對 sinogram 整體套用二維濾波器。據此判斷最不適當的敘述。

選項分析

(A) 通常會使用二個濾波器，高通濾波器及低通濾波器：正確。 常見設計是以 ramp 高通特性補償反投影的模糊，再乘上低通窗函數抑制高頻雜訊。兩種特性常合併在同一個複合濾波器中，並非必然是兩個分開執行的濾波步驟。

核心觀念

$\beta^+$ 蛻變又稱正電子放射。母核內的一個質子轉變為中子，同時放出一個正電子與一個電子微中微子：

質子數減少 $1$，中子數增加 $1$，因此核子總數不變。

解題方法

以核種符號 ${}^{A}_{Z}X$ 表示母核，其中 $A$ 是質量數，$Z$ 是原子序。$\beta^+$ 蛻變後，質子數 $Z$ 減少 $1$，而質量數 $A$（質子數與中子數總和）不變：

所以蛻變子核的質量數不變，原子序減少 $1$。

選項分析

核心觀念

本題考查放射性活度單位的換算。居里（Ci）與貝克（Bq）都是表示放射性活度的單位：

因此：

其中 $1\ \mathrm{MBq}=10^6\ \mathrm{Bq}$。

解題方法

將 $10\ \mathrm{mCi}$ 乘以每毫居里相當的活度：

選項分析

核心觀念

本題考查正子斷層造影（PET）與單光子斷層造影（SPECT）的偵測方式差異。

PET 使用正子與電子湮滅後產生的兩個 $511\ \text{keV}$ 光子。兩個光子大致朝相反方向射出，偵測器若在設定的時間窗內同時接收到這一對光子，便判定發生符合事件，並沿兩個偵測器之間的連線定位放射性核種所在位置。這種方式稱為湮滅符合偵測（annihilation coincidence detection），是 PET 的特有技術。

解題方法

先區分兩種儀器的定位方式：

• SPECT 偵測單一光子，使用實體準直器（collimator）篩選光子方向，再由偵測器取得影像資訊。
• PET 偵測湮滅產生的兩個光子，利用符合事件判定其連線方向，形成電子式準直，因此不需以平行孔準直器作為定位核心。

光電倍增管與脈衝高度分析器則可用於核醫影像設備的訊號偵測與處理，並非 PET 特有元件。

選項分析

核心觀念

本題考各種正子閃爍晶體的衰變時間（decay time）、閃爍光轉換效率與密度。衰變時間愈短，晶體發光後恢復至可接收下一個事件的速度愈快；密度及有效原子序愈高，通常對伽馬光子的阻擋能力愈強。

常見晶體的典型性質如下：

數值為常見典型值；不同材料規格與量測條件可能略有差異。

解題方法

逐項比較材料特性即可。先比衰變時間：LSO 約 40 ns，短於 GSO 約 60 ns；再看閃爍光產額，BGO 的光產額低，但並非四者中轉換效率最低；最後比較密度，GSO 並非密度最高，LSO 通常較高。因此各選項均有錯誤之處。

選項分析

核心觀念

PET/CT 的衰減校正（attenuation correction, AC）利用 CT 影像估算人體各部位對 PET 光子的衰減。PET 偵測的是正子與電子互毀後產生的兩個 $511\ \mathrm{keV}$ 光子；CT 則以診斷用 X 光能量取得影像，通常約為數十 keV，並非以 $511\ \mathrm{kV}$ 操作。

CT 影像的 Hounsfield unit（HU）反映組織對 CT X 光的衰減，系統須將 HU 轉換成 $511\ \mathrm{keV}$ 下的線性衰減係數 $\mu$，建立衰減圖後校正 PET 訊號。光子穿過物質的衰減可用下式描述：

其中 $\mu$ 為線性衰減係數，$x$ 為穿透距離。CT 與 PET 光子能量不同，因此 CT 的衰減資訊需要經能量轉換，不能直接把 CT 能量下的衰減係數當成 $511\ \mathrm{keV}$ 的衰減係數。

解題方法

逐項辨認敘述是否符合 PET/CT 的衰減校正流程：呼吸會造成 PET 與 CT 取得時的解剖位置不一致；含碘對比劑可能改變 CT 值，進而影響衰減圖；CT 管電壓與 PET 互毀光子的能量分屬不同範圍。管電流主要影響 CT 影像雜訊，在常規條件下通常不直接改變 CT 值與衰減校正的計算。

選項分析

核心觀念

PET 的投影資料整理成弦波圖（sinogram）後，橫軸代表投影角度，縱軸代表探測器位置。若放射性分布在掃描期間固定不動，單一點源在 sinogram 上會形成連續、平滑的正弦曲線。

掃描期間病患移動，移動前後的投影位置便會改變，使 sinogram 上的線條出現突然中斷或平移。圖中箭頭所指的線條正是這種不連續平移現象。

解題方法

判讀重點是看異常出現在什麼資料上：題幹指出 PET 投影資料轉成 sinogram 後，線條發生不連續平移。這表示 PET 掃描期間物體位置改變，故原因是病患移動。

選項分析

核心觀念

本題考核 PET 常見正子核種的正子能量、射程、互毀光子能量與半衰期。正子能量及射程會隨核種而異；正子與電子互毀後，若近似靜止且動量守恆，會產生兩個反向飛行、各約 $511\ \mathrm{keV}$ 的互毀光子。

常見核種的物理性質如下：