115年:放射診斷(1)
在直接擷取式數位 X光攝影（ DR）系統中，下列何者最常用來將離體輻射（ remnant radiation ）轉換為電訊號？
APSP晶體
B碘化銫（ cesium iodide ）
C非晶矽（ amorphous silicon ）
D非晶硒（ amorphous selenium ）
詳細解析
本題觀念：
本題測驗數位 X 光攝影（Digital Radiography, DR）系統中「直接擷取（直接轉換）」與「間接擷取（間接轉換）」的成像原理與感測器材料差異。在 DR 系統中，穿透病患的 X 光稱為「離體輻射（remnant radiation）」。 依據轉換機制的差異，平板探測器（Flat Panel Detector, FPD）主要分為兩大類：
- 直接轉換式（Direct Conversion DR）：利用光導體（Photoconductor）材料，將接收到的 X 光光子「直接」轉換為電子-電洞對（電訊號），再藉由薄膜電晶體（TFT）陣列收集並讀出。
- 間接轉換式（Indirect Conversion DR）：先利用閃爍體（Scintillator）將 X 光轉換為可見光，再由光電二極體（Photodiode）將可見光轉換為電訊號，最後經由 TFT 讀出。
選項分析
- (A) PSP晶體：錯誤。光激發發光磷光體（Photostimulable Phosphor, PSP）主要應用於**電腦放射攝影（Computed Radiography, CR）**的影像板（Imaging Plate, IP）中。其原理是吸收 X 光能量後形成潛影，再利用雷射光激發釋放可見光以讀取訊號，屬於完全不同的成像系統。
- (B) 碘化銫（cesium iodide）：錯誤。碘化銫是一種常見的閃爍體（Scintillator）材料，應用於間接轉換式 DR 中，負責將 X 光轉換為可見光。由於會產生光學散射，其空間解析度相較於直接轉換式略低，但在製程上常透過將碘化銫生長成針狀結構（Needle-like structure）來局限光子並減少擴散。
- (C) 非晶矽（amorphous silicon, a-Si）：錯誤。非晶矽主要作為光電感測器（Photodetector / Photodiode），同樣應用於間接轉換式 DR。它的作用是接收來自碘化銫等閃爍體發出的可見光，並將其轉換為電訊號。
- (D) 非晶硒（amorphous selenium, a-Se）：正確。非晶硒是直接轉換式 DR 中最常使用的光導體（Photoconductor）材料。當離體輻射（X 光）照射到非晶硒層時，會直接激發產生電子-電洞對，並在施加的偏壓電場引導下，垂直移動至底層的 TFT 陣列被收集。由於沒有中間發光與光擴散的過程，因此可保留極高的空間解析度（Spatial resolution）。
答案解析
直接轉換式數位 X 光攝影（Direct DR）的核心技術在於省去了「X光轉換為可見光」的中間步驟，從而避免了光線散射造成的影像模糊。這項技術必須使用具有光導特性的材料，而非晶硒（a-Se）具有優異的 X 光吸收率且能在電場中有效、直線地傳遞電荷，是目前市面上直接擷取式平板探測器最主流的轉換材料。因此，負責將離體輻射直接轉化為電訊號的正確答案為 (D) 非晶硒。
核心知識點
醫事放射師國考中，平板探測器（FPD）的結構與材料是必考重點。考生務必熟記以下配對與機制：
- 直接轉換式 DR (Direct DR)：
- 核心材料：非晶硒（a-Se）（作為光導體 Photoconductor）。
- 轉換過程：X 光 電訊號 TFT 陣列。
- 優點：無光散射效應，空間解析度（Spatial Resolution）最高。
- 間接轉換式 DR (Indirect DR)：
- 核心材料：碘化銫（CsI） 或 硫氧化釓（Gd2O2S）（作為閃爍體 Scintillator）搭配 非晶矽（a-Si）（作為光電感測器）。
- 轉換過程：X 光 可見光 電訊號 TFT 陣列。
- 優點：X 光吸收效率高（偵測量子效率 DQE 較佳），可降低病人輻射劑量。
- CR 系統：使用 PSP（光激發發光磷光體，如氟鹵化鋇 BaFBr:Eu） 作為儲存介質，需經過掃描儀雷射激發讀取。
臨床重要性
在臨床應用上，直接轉換式平板探測器（a-Se）因為具有極高的空間解析度（沒有閃爍體的光學擴散問題），特別適合用於對細微鈣化點或微小病灶要求極高的攝影檢查，例如數位乳房攝影（Digital Mammography）。相對而言，間接轉換式（a-Si + CsI）則因其較佳的輻射吸收效率，廣泛應用於一般常規的胸部或骨骼 X 光攝影，以達到降低患者游離輻射暴露的目的。