114年:醫物幅安(2)

關於放射診斷攝影所使用之鉛柵(grid)的敘述,下列何者錯誤?

A鉛柵的設計是由放射線無法穿透與可穿透的物質交錯排列而成
B於影像接收器前放置鉛柵的主要目的在於盡可能降低病人輻射劑量
C鉛柵可降低散射輻射到達影像接收器的量
D吸收X射線的量與柵條(grid strip)及柵條間(interspace)寬有關

詳細解析

本題觀念:

X光攝影中,當X射線穿透人體時會發生康普頓效應(Compton effect),進而產生散射輻射(Scatter radiation)。這些散射輻射若到達影像接收器,會降低影像的對比度(Contrast)並產生霧翳(Fog)。鉛柵(Grid)通常放置於病人與影像接收器之間,其核心功能是吸收散射輻射,以提升影像對比度與品質。然而,由於鉛柵也會吸收部分的主輻射(Primary radiation),為了維持影像接收器上有足夠的曝光量,放射師必須提高攝影條件(例如增加 mAs),這無可避免地會導致病人的輻射劑量增加。

選項分析

  • (A) 鉛柵的設計是由放射線無法穿透與可穿透的物質交錯排列而成:正確。鉛柵的基本結構是由高原子序、能吸收X射線的物質(如鉛製成的柵條,Grid strip)與低原子序、X射線可輕易穿透的物質(如鋁、塑膠或碳纖維製成的柵條間物質,Interspace material)交錯平行排列組合而成。
  • (B) 於影像接收器前放置鉛柵的主要目的在於盡可能降低病人輻射劑量:錯誤。放置鉛柵的主要目的是減少到達影像接收器的散射輻射,藉此改善影像對比度。相反地,因為鉛柵會阻擋部分有用的主輻射,為了使影像接收器獲得適當的曝光量,必須提高攝影的毫安秒(mAs),這反而會造成病人接受的輻射劑量增加
  • (C) 鉛柵可降低散射輻射到達影像接收器的量:正確。這是鉛柵最主要的物理功能。因散射輻射的行進方向與主輻射的直線方向不同,大部分的散射線會以斜角射向鉛柵,進而被高密度的鉛條吸收,從而減少到達接收器的量。
  • (D) 吸收X射線的量與柵條(grid strip)及柵條間(interspace)寬有關:正確。鉛柵表面對X射線的物理吸收率,可以透過柵條寬度與柵條間距來計算(表面吸收率公式為:柵條寬度 / (柵條寬度 + 柵條間寬) × 100%)。此外,鉛柵的效能指標如柵比(Grid ratio)與柵頻(Grid frequency)亦是由柵條高度、柵條寬度及柵條間寬度共同決定,這些幾何條件直接決定了鉛柵吸收X射線(包含主輻射與散射輻射)的總量。

答案解析

綜合上述分析,選項 (B) 的敘述明顯與放射攝影學的基礎理論相悖。臨床上使用鉛柵的代價(Trade-off)即是「犧牲(增加)病人劑量來換取較佳的影像對比度」。因此,使用鉛柵絕非為了降低病人輻射劑量,本題錯誤敘述應選 (B)。

核心知識點

醫事放射師國考中,關於鉛柵(Grid)的必考重點包括:

  1. 鉛柵的基本構造與材質:射線不可穿透的柵條(通常為鉛)與射線可穿透的柵條間物質(通常為鋁或碳纖維)。
  2. 柵比(Grid Ratio, rrr=h/Dr = h/Dhh 為鉛條高度,DD 為鉛條間距)。柵比越高的鉛柵,除散射能力越強,影像對比度改善越明顯,但相對的病人劑量也會隨之增加。
  3. 柵頻(Grid Frequency):單位長度內的鉛條數目(lines/cm 或 lines/inch)。由鉛條寬度與間距共同決定。
  4. 鉛柵轉換因數(Grid Conversion Factor, GCF / Bucky factor):定義為「使用鉛柵時所需的 mAs」與「無鉛柵時所需 mAs」的比值。GCF 數值大於 1,且會隨 kVp 以及柵比的增加而變大,代表病人劑量的增加倍數。
  5. 焦距切斷(Grid Cutoff):使用聚焦式鉛柵(Focused grid)時,若發生焦距不正確(SID 不在設定範圍內)、中心偏移(Off-center)、傾斜(Off-level)或上下放反(Upside down),會導致主輻射被鉛條大量異常吸收,造成影像密度不均勻或兩側變白的情況。

參考資料

  1. 阿摩線上測驗. (2015). 104年- 104-2 專技高考_醫事放射師:放射線器材學(包括磁振學與超音波學). Retrieved from https://yamol.tw/item-6.%E4%B8%80%E5%80%8B%E6%9F%B5%E6%9D%BF%EF%BC%88grid%EF%BC%89%E4%BF%82%E7%94%B140+%C2%B5m%E6%9F%B5%E6%A2%9D%E5%AF%AC%EF%BC%88grid+strip+widt..-1042626.htm