113年:醫物幅安(1)

核醫科131I治療室之放射性樣本測得4000計數及背景值測得500計數(都是10分鐘),則淨計數率(cpm)的標準差為何?

A2.12
B6.71
C18.7
D40.9

詳細解析

本題觀念

核子醫學與輻射度量中,放射性衰變(Radioactive decay)屬於隨機事件,其發生次數遵循卜瓦松分佈(Poisson distribution)。當計數值較大時,可近似為常態分佈。 在評估輻射計數的統計誤差時,必須熟悉以下基本原則:

  1. 計數值(Counts, NN)的標準差:單次量測的計數值 NN,其標準差為 σN=N\sigma_N = \sqrt{N}
  2. 計數率(Count rate, RR)的標準差:計數率為計數值除以時間(R=N/tR = N/t)。根據誤差傳遞,計數率的標準差為 σR=σNt=Nt=Rt\sigma_R = \frac{\sigma_N}{t} = \frac{\sqrt{N}}{t} = \sqrt{\frac{R}{t}}。其變異數(方差)為 σR2=Rt=Nt2\sigma_R^2 = \frac{R}{t} = \frac{N}{t^2}
  3. 淨計數率(Net count rate, RnR_n)的誤差傳遞:淨計數率是總計數率(RsR_s)扣除背景計數率(RbR_b)。兩獨立變數相減時,其變異數必須「相加」而非相減。因此淨計數率的標準差公式為:$\sigma_{R_n} = \sqrt{\sigma_{R_s}^2 + \sigma_{R_b}^2} = \sqrt{\frac{R_s}{t_s} + \frac{R_b}{

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