在進行PET/CT 掃描時，若病患體內有高密度之對比劑，使用CT衰減校正後的影像可能會出現何種情形？

本題觀念：

本題考查 PET/CT 造影中電腦斷層衰減校正 (CT-based Attenuation Correction, CTAC) 的物理原理及常見假影。在 PET/CT 掃描中，CT 影像不只用來提供解剖定位，其主要功能之一是測量身體不同組織對射線的衰減程度，以建立衰減圖（attenuation map），並以此校正 PET 在人體內因組織吸收或散射所流失的 511 keV 光子。

選項分析

• (A) 熱區假影 (hot artifact)：正確。當病患體內存在高密度的對比劑（如高濃度口服鋇劑或靜脈注射的碘對比劑）或是金屬植入物時，這些高原子序物質會對 CT 的 X 光（約 120-140 kVp）產生強烈的光電效應衰減，在 CT 影像上呈現極高的 CT 值（Hounsfield Unit, HU）。然而，對於 PET 的 511 keV 高能加馬射線而言，主要發生的是與電子密度相關的康普頓散射，衰減程度其實不如 CT 預測的那麼高。CTAC 演算法在轉換時，會將這些高 HU 值的區域誤判為極高密度的皮質骨，給予過高的衰減係數。在進行衰減校正時，PET 重建演算法會對這些區域進行「過度補償（overcorrection）」，使得該處計算出的正子藥物濃度（如標準攝取值 SUV）假性飆高，形成偽陽性的「熱區假影（hot artifact）」。
• (B) 冷區假影 (cold artifact)：錯誤。冷區假影通常是由於過度校正之外的原因造成，例如因未進行衰減校正的影像中金屬植入物本身的高衰減，或是截斷假影（truncation artifact）使邊緣組織未被校正到而導致。此外，呼吸運動造成的錯位（如肝臟圓頂部位）也可能在影像特定位置產生冷區假影。
• (C) 混合假影 (mixed artifact)：錯誤。一般對比劑所導致的衰減圖高估，會直接導致正子計數的過度補償而產生熱區假影，而非混合型假影。
• (D) 不會出現假影：錯誤。CT 射束與 PET 511 keV 光子的能量差異及主要作用機制（光電效應 vs. 康普頓散射）不同，當遇到高原子序的對比劑時，必然會造成衰減校正演算法的誤差，從而產生假影。

答案解析

正確答案為 (A)。 在 PET/CT 掃描中，體內高密度物質（如金屬或高濃度碘/鋇對比劑）會大幅吸收 CT 的低能 X 光，但對 PET 的高能 511 keV 光子吸收比例相對較少。CT 衰減校正系統會根據 CT 的高衰減值，錯誤地推算該區域的 PET 訊號也會流失很多。為彌補這預期的流失，系統會在 PET 影像重建時大幅調高該區域的放射活性，導致原本正常的區域在經過 CTAC 校正後呈現出異常高的攝取值，形成偽陽性病灶，也就是所謂的「熱區假影（hot artifact）」。

核心知識點

醫事放射師在準備國考時，務必熟記 PET/CT 衰減校正機制的相關考點：

1. CT 衰減校正 (CTAC) 原理：將 CT 影像的 HU 值轉換為 511 keV 光子的線性衰減係數 (linear attenuation coefficient) 來進行修正。
2. 能量與射線交互作用的差異：
   • CT 射線 (120-140 kVp)：主要發生光電效應，極度依賴物質的原子序 (Z)。
   • PET 加馬射線 (511 keV)：主要發生康普頓游離/散射，依賴物質的電子密度，幾乎不受原子序影響。
3. 高密度物質假影 (High-density artifact)：高原子序物質（碘、鋇對比劑、金屬）在 CTAC 過程中會導致高估衰減係數，最終產生過度校正 (Overcorrection)，在 PET 影像上造成 SUV 假性升高的熱區假影 (Hot artifact)。
4. 其他常見 CTAC 假影比較：
   • 呼吸錯位假影 (Respiratory misregistration)：因 CT 掃描較快（屏氣或自由呼吸的瞬間）與 PET 掃描較慢（涵蓋整個呼吸週期）不匹配，在肺底肝臟交界處易產生偽陰性或偽陽性假影（常被稱為香蕉假影 banana artifact）。
   • 截斷假影 (Truncation artifact)：CT 的照野（FOV, 通常約 50 cm）小於 PET（約 60-70 cm），體型肥胖病患超出 CT 照野的部位會因缺乏 CT 衰減資料而未被校正，造成影像邊緣產生冷區假影 (Cold artifact)。

參考資料

1. PET/CT Artifacts: Causes and Mitigation (RSNA RadioGraphics)
2. 95年第1次高考41-50題 - 綠色小孩的核醫世界 (註：此為國內歷屆國考詳解網站，清楚點出高密度鋇鹽對比劑會造成衰減校正後的熱區假影)