Fan-beam collimator 通常是用在下列那種臨床核醫造影檢查？

本題觀念：

本題測驗核子醫學造影中「準直儀（Collimator）」的幾何特性與臨床應用選擇。準直儀的選擇取決於目標器官的大小、位置以及放射性同位素的能量。扇形射束準直儀（Fan-beam collimator）屬於聚焦型準直儀（Converging collimator）的一種，其孔洞在橫斷面上會向中心的一條焦線（Focal line）集中，而在軸向（Z軸）上則保持平行。這種設計能將視野中央的小器官影像放大，投射到整個偵測器晶體上，藉此在不減少計數率（靈敏度）的情況下大幅提升空間解析度。

選項分析

• (A) 99mTc MDP bone scan：錯誤。骨骼掃描通常需要大視野來涵蓋全身或大面積骨骼部位，因此臨床上最常使用低能高解析平行孔準直儀（LEHR parallel-hole collimator），以確保影像的比例真實且不變形。
• (B) 99mTc ECD brain scan：正確。大腦的體積比一般臨床常規 Gamma camera 的偵測器視野（FOV）小很多。若使用平行孔準直儀，會浪費偵測器邊緣的面積；而改用 Fan-beam collimator 則可將腦部影像放大並充分利用晶片面積，藉此獲得更高解析度與靈敏度的腦部血流灌注造影（Brain SPECT），如 99mTc-ECD 或 99mTc-HMPAO 造影。
• (C) 131I thyroid scan：錯誤。甲狀腺屬於極小且表淺的器官，臨床上通常使用「針孔準直儀（Pinhole collimator）」來獲得極高的影像放大率及優異的空間解析度。此外，131I 具有高能量伽馬射線（364 keV），必須使用高能準直儀（High-energy collimator）以避免隔膜穿透（Septal penetration），而常見的 Fan-beam collimator 多設計給低能量同位素（如 99mTc）使用。
• (D) 123I MIBG scan：錯誤。MIBG 掃描主要用於偵測神經母細胞瘤或嗜鉻細胞瘤，掃描範圍多涵蓋胸部至腹部。為了獲得完整的軀幹影像，通常使用低能或中能的平行孔準直儀（視設備如何處理 123I 的高能射線污染而定，常選用 LEHR 或 MEGP），而不會使用具有局部放大且視野受限的 Fan-beam 準直儀。

答案解析

扇形射束準直儀（Fan-beam collimator）專為小視野但需要高解析度的特定器官（如腦部）所設計。在腦部 SPECT 檢查中，使用 Fan-beam 準直儀不僅能將腦部影像放大至整個偵測器上，有效提升訊號雜訊比（SNR）及空間解析度，也能彌補單光子造影本身靈敏度較差的缺點。因此，臨床上遇到腦部 99mTc-ECD 血流灌注 SPECT 時，Fan-beam collimator 常常是標準的硬體配置選擇，故正確答案為 (B)。

核心知識點

醫事放射師國考中，常考不同準直儀設計的「幾何特性」與對應的「最佳臨床應用」，請務必熟記以下對應關係：

1. 平行孔準直儀 (Parallel-hole collimator)：影像大小1:1。最常規使用，適合大範圍或全身造影（如全身骨骼掃描、心肌灌注造影、肺部通氣/灌注造影）。
2. 針孔準直儀 (Pinhole collimator)：影像會倒立放大。適合表淺且微小的器官，能提供極佳的空間解析度，但靈敏度差（如甲狀腺造影、副甲狀腺造影、嬰幼兒髖關節造影）。
3. 扇形/錐形準直儀 (Fan-beam / Cone-beam collimator)：影像會放大。能提升靈敏度與解析度，專門用於視野中央且體積較小的特定器官造影（最經典考點為腦部 SPECT 造影）。

參考資料

1. Brain Single-Photon Emission CT Physics Principles | American Journal of Neuroradiology (https://www.ajnr.org/content/32/11/1982)
2. Review of SPECT collimator selection, optimization, and fabrication for clinical and preclinical imaging - PMC (https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6203593/)