關於足跟效應（ heel effect ），下列敘述何者正確？

本題觀念：

本題考查放射物理學中極為重要的**足跟效應（Heel Effect）**概念。 在X光管中，電子從陰極發射並撞擊陽極靶以產生X光。因為X光是在陽極靶的表層下一小段深度所產生，向「陽極端（Anode）」發射的X光必須穿透較厚的靶物質，導致部分X光光子被靶材自身吸收（自我吸收效應，Self-absorption）；而向「陰極端（Cathode）」發射的X光穿透的靶物質較薄，被吸收的較少。因此，在X光射束的空間分布上，陰極端的X光強度（光子通量）較強，而陽極端的X光強度較弱，此現象即稱為足跟效應。

選項分析

• (A) 靠近陰極端輸出 X光強度較弱
  • 錯誤。根據足跟效應的原理，向陽極端發射的X光會被靶極吸收較多，導致陽極端強度較弱；相對地，靠近陰極端的X光強度是較強的。
• (B) 減少射源與影像接收器距離（SID）會減少足跟效應
  • 錯誤。當射源與影像接收器距離（SID）縮短時，為了涵蓋相同的照野面積，必須利用到X光射束更外圍、發散角度更大的部分。這會把陰陽極兩端強度差異最大的極端區域也包含進去，導致**減少SID會「增加」**足跟效應的影響。相反地，增加SID才能減少足跟效應。
• (C) 使用柵板（grid）可減少足跟效應
  • 錯誤。柵板（Grid）的主要功能是吸收病患體內產生的散射輻射（Scatter radiation），以提高影像對比度（Contrast）。它無法改變X光射束原本在空間中強度分布不均勻的現象，因此不能用來減少足跟效應。
• (D) 縮小照野範圍可以減少足跟效應
  • 正確。X光強度的不均勻主要發生在射束的周邊緣（即極端的陰極側與陽極側）。如果透過準直儀（Collimator）縮小照野（Field of View, FOV），只利用X光射束最中心區域（Central ray）來成像，就能有效避開兩端強度差異最大的部分，進而減輕足跟效應對影像的影響。

答案解析

綜合上述分析，要減輕或減少足跟效應的影響，可以採取「增加SID」、「縮小照野（FOV）」或「使用較大陽極角度的X光管」等方法。選項 (D) 提到縮小照野範圍可以減少足跟效應，完全符合放射物理學的基礎原理，故為正確答案。

核心知識點

考生在準備這類題目時，必須熟記影響**足跟效應（Heel Effect）**的四大關鍵因素及其連動關係：

1. 陰陽極兩端特性差異：陰極（Cathode）端 X 光強度大、平均能量低；陽極（Anode）端 X 光強度小、平均能量高。
2. 陽極角度 (Anode Angle)：陽極角度越小，靶的自我吸收路徑越長，足跟效應越大。
3. 射源至影像距離 (SID)：SID 越短，使用的射束發散角越廣，邊緣強度差異越明顯，足跟效應越大。
4. 照野大小 (Field Size)：照野越大，涵蓋到射束兩邊極端的範圍越多，足跟效應越大。

臨床重要性

在臨床擺位（Positioning）上，醫事放射師常會刻意利用「足跟效應」來平衡感測器上的曝光量（臨床常記為 FAT-CAT 原理：Fat part to Cathode）。將身體較厚、密度較高的部位（例如：腹部、股骨遠端、胸壁）朝向X光管的陰極端；而較薄的部位（例如：上胸部、膝關節、乳頭）朝向陽極端，這樣可以補償人體厚度的差異，使整張X光影像的黑化度（密度）與亮度看起來更加均勻。這在乳房攝影（Mammography）與全脊椎攝影（Full spine radiography）中尤為重要。

參考資料

1. 阿摩線上測驗: 112年專技高考_醫事放射師：放射線器材學詳解 (https://yamol.tw/item-2.%E9%97%9C%E6%96%BCX+%E5%85%89%E7%94%A2%E7%94%9F%E4%B9%8B%E8%B6%B3%E8%B7%9F%E6%95%88%E6%87%89%EF%BC%88heel+effect%EF%BC%89%EF%BC%8C%E4%B8%8B%E5%88%97%E6%95%98%E8%BF%B0%E4%BD%95%E8%80%85%E6%AD%A3%E7%A2%BA%EF%BC%9F+%28A%29%E9%9D%A0%E8%BF%91..-3135789.htm)
2. 考選部 112 年第二次專技高考醫事放射師考試 放射線器材學 試題與解析 (https://wwwq.moex.gov.tw/exam/wHandExamQandA_File.ashx?t=Q&code=112110&c=3309&s=3&q=1)