115年:放射器材(1)

下列常規數位醫學影像形式,請依每張影像的檔案容量由大到小排列:①核子醫學 ②電腦斷層攝影 ③磁振造影 ④數位乳房攝影 ⑤數位放射攝影(DR)

A①②③④⑤
B④⑤②③①
C①⑤②③④
D⑤④③②①

詳細解析

本題觀念:

此題測驗考生對於常見數位醫學影像之「單張影像檔案容量(Image file size per single image)」的了解程度。醫學影像的單張檔案容量大小,主要取決於矩陣大小(Matrix size,即總像素的數量)位元深度(Bit depth,每個像素佔用的儲存空間)。一般常規的醫學影像位元深度多為 12-16 bits(通常儲存佔用 2 Bytes),因此單張影像的檔案大小幾乎完全取決於矩陣尺寸與該檢查對空間解析度(Spatial resolution)的要求。

選項分析:

  • ④ 數位乳房攝影(Digital Mammography):乳房攝影為了能早期偵測極細微的微鈣化點(Microcalcifications),需要所有常規醫學影像中最高的空間解析度(通常像素尺寸達 50 μm)。常見的矩陣大小為 3328×40963328 \times 4096 甚至 4800×60004800 \times 6000,單張影像檔案大小可達 30 MB ~ 50 MB,是單張影像容量最大的檢查。
  • ⑤ 數位放射攝影(DR):例如常規胸部或腹部 X 光片,需要覆蓋較大的解剖範圍且維持優良的空間解析度。常見的矩陣大小約為 2048×25602048 \times 25603000×30003000 \times 3000,單張影像檔案大小約落於 10 MB ~ 18 MB
  • ② 電腦斷層攝影(CT):雖然一次 CT 掃描會產生數百至數千張的切面影像,但其「單張切面」的標準矩陣大小固定為 512×512512 \times 512。若以 16 bits/pixel 計算,單張影像容量僅為 512 KB(0.5 MB)
  • ③ 磁振造影(MRI):MRI 具備極高的軟組織對比度,但其空間解析度通常略低於或等同於 CT。常見的影像矩陣大小多介於 256×256256 \times 256512×512512 \times 512 之間,單張影像檔案大小約為 128 KB ~ 512 KB
  • ① 核子醫學(Nuclear Medicine):核醫掃描主要是功能性造影(Functional imaging),空間解析度為所有常規影像中最差的。常見的影像矩陣大小僅為 64×6464 \times 64128×128128 \times 128,單張影像檔案極小,約為 8 KB ~ 32 KB

由大到小排序為:④ 數位乳房攝影 > ⑤ 數位放射攝影(DR) > ② 電腦斷層攝影 > ③ 磁振造影 > ① 核子醫學。故對應順序為 ④⑤②③①。

答案解析:

綜合上述分析,各項檢查的單張影像檔案容量由大到小排列,準確順序為:數位乳房攝影 > 數位放射攝影(DR) > 電腦斷層攝影 > 磁振造影 > 核子醫學。正確選項為 (B) ④⑤②③①。

核心知識點:

考生務必牢記各項常規醫學影像技術的標準矩陣大小(Matrix Size)與相對應的單張檔案大小排序,這亦與空間解析度高低呈正相關:

  1. Digital Mammography:約 4K×5K4K \times 5K,單張約 30~50 MB(空間解析度最高)
  2. Digital Radiography (CR/DR):約 2K×2K2K \times 2K3K×3K3K \times 3K,單張約 8~18 MB
  3. CT:標準 512×512512 \times 512,單張約 0.5 MB
  4. MRI:常規約 256×256256 \times 256,單張約 0.125 MB
  5. Nuclear Medicine / PET:常規約 128×128128 \times 12864×6464 \times 64,單張 < 0.05 MB(空間解析度最低)

⚠️ 考試陷阱提醒:雖然 CT 或 MRI 的「單次檢查(Study)」總檔案大小可能因為切片張數多達數百上千張而超越單一 DR 檢查,但本題特別強調的是「每張影像(Per image)」的檔案容量,因此只需根據單張影像的矩陣大小進行排序即可。

臨床重要性

醫學影像的檔案容量大小直接影響到醫院影像擷取與傳輸系統(PACS)的網路頻寬負荷與伺服器儲存空間規劃。數位乳房攝影(Digital Mammography)因單張檔案極大,加上常作為大規模乳癌篩檢使用,經常是 PACS 系統影像傳輸造成延遲或佔用龐大伺服器容量的來源;設計與維護 PACS 系統或執行遠距醫療傳輸時,必須針對各模態的特性規劃無損壓縮(Lossless compression)或調整網路基礎設施。

參考資料:

  1. SeekHealthZ. (n.d.). What Determines Image Storage Size. Retrieved from https://seekhealthz.com/article/what-determines-image-storage-size