利用平行孔準直儀，進行⁹⁹ᵐTc-DMSA腎臟SPECT造影，圈選雙腎 VOI，圈得7,500個voxels，經效率校正後，平均計數率為 40 cps/voxel ，其腎皮質在掃描時的平均攝取活度（Bq/cm³）最接近下列何者？（掃描條件：FOV=512 mm ，matrix size=128 ×128，zoom=1.0 ，重建成 cubic voxel ）

本題觀念：

本題主要測驗核子醫學單光子射出電腦斷層造影（SPECT）中的絕對定量（Absolute Quantitation）與體素（Voxel）體積計算觀念。 在 SPECT 影像中，為了將影像上的計數率（Count rate, cps）轉換為實際的放射性活度（Activity, Bq），必須經過「效率校正（Efficiency correction）」。校正後的每秒計數值在數值上即等同於每秒的衰變次數（也就是貝克，Bq）。同時，要計算單位體積的活度（Bq/cm³），需利用視野（FOV）、矩陣大小（Matrix size）以及放大倍率（Zoom factor）來求得單一體素的實體體積。

選項分析

• (A) 175：計算錯誤，可能是將體素邊長或體積算錯，或誤用其他單位。
• (B) 250：計算錯誤，若將體素體積誤算為較大的數值或未進行正確的立方運算可能會得到此錯誤結果。
• (C) 500：計算錯誤，若未考慮立方體積或除錯數值，無法得到正確活度濃度。
• (D) 625：正確答案。經由計算單一立方體素的體積（0.064 cm³）並將校正後的活度（40 Bq）除以體積，即可得到 625 Bq/cm³。

答案解析

本題計算步驟如下：

1. 計算單一像素（Pixel）與體素（Voxel）的物理尺寸：

• 掃描條件給定 FOV = 512 mm，Matrix size = 128 × 128，Zoom = 1.0。
• 影像上的像素邊長（Pixel size）計算公式為： $\text{Pixel size} = \frac{\text{FOV}}{\text{Matrix size} \times \text{Zoom}} = \frac{512 \text{ mm}}{128 \times 1.0} = 4 \text{ mm} = 0.4 \text{ cm}$
• 題目指出重建成「立方體素（cubic voxel）」，代表體素的長、寬、高尺寸皆相同（均為 0.4 cm）。
• 單一體素體積（Voxel volume）= $0.4 \text{ cm} \times 0.4 \text{ cm} \times 0.4 \text{ cm} = 0.064 \text{ cm}^3$。

2. 將計數率轉換為活度：

• 題目提到「經效率校正後，平均計數率為 40 cps/voxel」。在核子醫學絕對定量中，經過系統靈敏度與效率校正後，儀器測得的計數率（counts per second, cps）即可轉換為實際的核種衰變率，也就是活度單位貝克（Becquerel, Bq，定義為每秒 1 次衰變）。
• 因此，每個體素的平均活度 = $40 \text{ Bq/voxel}$。
• （註：題目給定圈得 7,500 個 voxels，這是總體積的資訊，但在計算「平均攝取活度濃度」時，可直接使用單一體素的數據，結果相同）。

3. 計算平均攝取活度（Bq/cm³）：

• 腎皮質的平均攝取活度濃度 = $\frac{\text{單一體素活度}}{\text{單一體素體積}}$
• 濃度 = $\frac{40 \text{ Bq}}{0.064 \text{ cm}^3} = 625 \text{ Bq/cm}^3$。

故最接近之答案為 (D) 625。

核心知識點

備考醫事放射師考試時，考生應熟練掌握以下觀念：

1. Pixel / Voxel Size 計算：$\text{Pixel size} = \frac{\text{FOV}}{\text{Matrix} \times \text{Zoom}}$。需注意單位轉換（如 mm 換算為 cm）。
2. 立方體素（Cubic Voxel）特性：三維重建下，切片厚度（Slice thickness）等同於平面像素尺寸，故體積為 $\text{Pixel size}^3$。
3. 活度與計數率的關係：未校正前的 counts/sec 受到偵測器幾何效率、晶體靈敏度、準直儀效率及同位素發射機率（Branching ratio）影響；「經效率校正後（Efficiency corrected）」的數值代表已還原為絕對活度（Bq）。
4. 定量分析（Quantitative SPECT）：在現代 SPECT/CT 中運用日益廣泛，除了常規影像視覺判讀外，精準計算 Bq/mL 或 Bq/cm³ 可用於輻射劑量評估（Dosimetry）與追蹤治療反應。

臨床重要性

$^{99m}Tc$-DMSA（Dimercaptosuccinic acid）主要會結合在腎小管皮質（Renal cortex），臨床上廣泛應用於評估左右腎臟的個別功能（Split renal function）、尋找異位腎，以及偵測急性腎盂腎炎造成的腎皮質疤痕（Renal scarring）。透過 SPECT 的絕對定量，可以提供更精確的三維活度分布，幫助臨床醫師客觀地評估受損皮質的剩餘功能，這在兒科泌尿道感染的後續追蹤中具有極高的參考價值。