114年:放射器材(2)
關於電腦放射攝影(CR)系統讀取影像板(imaging plate)的敘述,下列何者正確?
A使用強磁場對影像板進行消磁作用,以清除影像板之訊號使其重複使用
B利用強光照射,使影像板之電子由激發態回到穩態以釋放可見光子
C當 motor drive功能異常時,會產生帶狀假影(banding artifact)
D影像板內之潛像(latent image)是由 X光瞬間產生之可見光構成
詳細解析
本題觀念:
CR (Computed Radiography) 電腦放射攝影系統使用光激發發光磷光體(Photostimulable Phosphor, PSP)製成的影像板(Imaging Plate, IP)來記錄 X 光影像。其運作流程包含以下關鍵步驟:
- 曝光(潛像形成):X 光照射 IP 板時,磷光體(如 BaFBr:Eu²⁺)內的電子吸收能量被激發,並被捕捉在晶體結構的缺陷處(F-center),形成隱藏的能量狀態,稱為「潛像」。
- 讀取(影像讀出):讀取儀利用聚焦的紅色雷射光掃描 IP 板,給予受困電子能量,使其回到穩態並釋放出藍紫色可見光(此現象稱為光激發發光,PSL)。此過程分為雷射光左右掃描的「快掃描(Fast scan)」與馬達驅動 IP 板直線前進的「慢掃描(Slow scan)」。
- 抹除(Erasure):讀取結束後,IP 板會經過高強度的白光(強光)照射,使殘留的受困電子全部回到穩態,清除殘存訊號以便 IP 板重複使用。
選項分析
- A選項 (錯誤):清除影像板(IP板)上殘留的訊號是使用「高強度白光(強光)」照射來進行抹除(Erasure),而不是使用強磁場。影像板的原理屬於光激發發光,與磁性(消磁)無關。
- B選項 (錯誤):讀取影像板以釋放可見光子(讀出潛像)時,是利用「雷射光(Laser,通常為紅光)」進行精準掃描,而非大面積的「強光照射」。「強光照射」是用於讀取完畢後的抹除步驟。
- C選項 (正確):在 CR 系統的讀取過程中,馬達驅動器(Motor drive)負責以恆定速度將 IP 板平穩送入(即慢掃描)。如果此馬達驅動功能異常、速度不穩或發生震動,會導致雷射掃描線的間距產生不規則變化,進而在最終影像上產生垂直於前進方向的明暗條紋,即「帶狀假影(Banding artifact)」。
- D選項 (錯誤):影像板內的潛像(Latent image)是由捕捉在亞穩態缺陷(F-center)的「電子(能量態)」所構成,而不是由 X 光瞬間產生的可見光構成。X 光照射瞬間確實會激發產生部分可見光(瞬時發光 Prompt emission),但這部分的光子會直接消散,不會成為儲存下來的潛像。
答案解析
綜合上述分析,選項 C 正確描述了 CR 系統中機械傳動組件異常時的典型假影特徵。當傳動 IP 板的馬達(Motor drive)運轉不平順時,會造成讀取時的空間取樣出現落差,進而導致最終影像出現帶狀假影(Banding artifact)。其餘選項在物理機制(潛像非可見光)、使用光源(讀取用雷射而非強光)或清除機制(用強光抹除而非消磁)的描述上皆有明顯錯誤,故正確答案為 C。
核心知識點
醫事放射師考試中,CR 系統的原理與假影是必考重點,考生須熟練掌握以下機制:
- 潛像的本質:X 光能量使電子躍遷並陷入 F-center(鹵素空位)形成潛像,材料多為摻銪的氟溴化鋇(BaFBr:Eu²⁺)。
- 影像讀取機制:
- 快掃描(Fast scan):利用雷射光(Laser beam)進行掃描,激發電子釋放藍紫光。
- 慢掃描(Slow scan):利用馬達驅動(Motor drive / translation mechanism)帶動 IP 板前進。
- 影像抹除(Erasure):利用高強度白光(Intense white light)照射清除殘留潛像。
- 常見硬體假影(Artifacts)對應原因:
- 帶狀假影(Banding artifact):慢掃描馬達驅動(Motor drive)速度異常或齒輪磨損。
- 亮線假影(White line artifact):光導管(Light guide)或反射鏡上有灰塵,阻擋了發射出的光訊號。
- 鬼影(Ghosting artifact):抹除不完全,或 IP 板閒置過久吸收了背景游離輻射。
參考資料
- Computed Radiography (CR) Systems Guide. Uzzmed. (n.d.).
- A BRIEF OVERVIEW OF COMPUTED RADIOGRAPHY. CRCPD.