114年:核醫診療(1)

放射樣本計數(counts)測量在99%的信賴水準中,若最後測量誤差不超過2%,則至少收集多少計數?

A2,500
B10,000
C22,500
D40,000

詳細解析

本題觀念

本題探討的是輻射度量學中的放射樣本計數統計(Counting Statistics)。 放射性核種的衰變是一個隨機(random)過程,其計數結果符合卜瓦松分布(Poisson distribution)。當收集的總計數值(NN)夠大時,卜瓦松分布會趨近於常態分布(Normal distribution)。 在常態分布的特性中,我們可以透過標準差(Standard deviation, σ\sigma)來評估測量的誤差範圍與信賴水準:

  1. 標準差與變異係數:單次計數測量的標準差為 σ=N\sigma = \sqrt{N}。其相對標準差(或稱變異係數,Coefficient of Variation, CV)為 σN=1N\frac{\sigma}{N} = \frac{1}{\sqrt{N}}
  2. 信賴水準的經驗法則(Empirical Rule)
    • 誤差範圍在 ±1σ\pm 1\sigma 內的機率約為 68%。
    • 誤差範圍在 ±2σ\pm 2\sigma 內的機率約為 95%。
    • 誤差範圍在 ±3σ\pm 3\sigma 內的機率約為 99.7%。

在國內外核子醫學與醫學物理的基礎教材與國考題中,為了方便計算與教學,通常將 3σ3\sigma 對應的信賴水準簡化並稱之為 99%(嚴格統計學中的 9

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