111年:醫物幅安(2)

加馬攝影儀( gamma camera )使用發散式準直儀( diverging collimator )會造成影像縮小,若物體到準直儀前緣的距離為 15公分、準直儀前緣至聚焦點為 45 公分、準直儀的厚度為 5 公分時,則縮小因子為何?

A0.11
B0.33
C0.67
D0.75

詳細解析

本題觀念:

加馬攝影儀(Gamma camera)所使用的準直儀(Collimator)決定了影像的視野(FOV)與空間解析度。發散式準直儀(Diverging collimator)的孔徑由偵測晶體端向物體端向外發散,其幾何結構使得視野隨距離增加而擴大,常用於以較小視野的偵測器來拍攝較大器官(例如肺臟)。這種準直儀會產生縮小的影像(Minified image),其所有孔徑的延長線會交會於偵測器後方的一個虛擬點,稱為聚焦點(Focal point)。透過相似三角形原理,我們可以計算出影像縮小的比例,即為縮小因子(Minification factor)。

選項分析

已知條件如下:

  • 物體到準直儀前緣的距離(bb)= 15 公分
  • 準直儀前緣至聚焦點的距離(ff)= 45 公分
  • 準直儀的厚度(tt)= 5 公分

發散式準直儀的聚焦點位於偵測器的後方。以聚焦點作為相似三角形的頂點進行推導:

  1. 物體所在平面到聚焦點的距離為:物體到準直儀前緣距離 + 準直儀前緣到聚焦點距離 = b+f=15+45=60b + f = 15 + 45 = 60 公分。
  2. 影像所在平面(即閃爍晶體位置,位於準直儀後緣)到聚焦點的距離為:準直儀前緣到聚焦點距離 - 準直儀厚度 = ft=455=40f - t = 45 - 5 = 40 公分。

根據相似三角形的比例關係,縮小因子(影

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