113年:放射器材(1)

在進行SPECT核子醫學掃描時,下列何種操作不會改變像素大小(pixel size)?

A將平行孔準直儀改成扇型準直儀
B改變矩陣大小由128×128變成256×256
C改變zoom的放大倍率由1.0變成2.0
D影像重建時將截止頻率由0.5 改成0.3 cycle/pixel

詳細解析

本題觀念:

核子醫學 SPECT(單光子射出電腦斷層掃描)影像中的「像素大小」(Pixel Size)代表影像中單一像素所對應的實際物理空間尺寸。其大小主要取決於相機的物理視野(Field of View, FOV)、數位矩陣大小(Matrix Size)、硬體放大倍率(Zoom Factor)以及準直儀的幾何設計(放大率)。而影像重建過程中所使用的濾波器參數,僅涉及影像在頻率域的處理,不影響實際的空間幾何尺寸。

選項分析

  • (A) 將平行孔準直儀改成扇型準直儀: 扇型準直儀(Fan-beam Collimator)的孔洞設計為朝著一個焦線聚焦(Converging),會對射源產生影像的放大效應(Magnification)。因此,影像中每個像素所代表的實際物體尺寸(即有效像素大小)會變小(有效像素大小=實體像素大小放大率\text{有效像素大小} = \frac{\text{實體像素大小}}{\text{放大率}})。平行孔準直儀則無放大效應。因此,此操作改變像素大小。

  • (B) 改變矩陣大小由 128×128 變成 256×256: 像素大小的計算公式為:Pixel Size=FOVMatrix Size\text{Pixel Size} = \frac{\text{FOV}}{\text{Matrix Size}}。在視野(FOV)不變的情況下,矩陣的維度增加一倍(128 變成 256),會

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