111年:放射器材(1)

電腦斷層檢查中發現某一物質在 100 kVp 之線性衰減係數為 0.528 cm⁻¹,它可能是何種物質?(水在 100 kVp 之線性衰減係數為 0.206 cm⁻¹)

A脂肪
B空氣
C血液
D骨骼

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心概念為電腦斷層攝影(CT)中亨氏單位(Hounsfield Unit, HU,即 CT 值)的定義與計算,以及常見人體組織在特定 X 光能量下的線性衰減係數(Linear attenuation coefficient, μ\mu。CT 值是將各種組織的線性衰減係數以「水」為基準進行正規化(Normalization)後的相對數值。

選項分析

CT 值的計算公式為: HU=1000×μtμwμwHU = 1000 \times \frac{\mu_{t} - \mu_{w}}{\mu_{w}} 其中 μt\mu_{t} 為該組織的線性衰減係數,μw\mu_{w} 為水的線性衰減係數。 將題目給定的數值代入: HU=1000×0.5280.2060.206=1000×0.3220.2061563 HUHU = 1000 \times \frac{0.528 - 0.206}{0.206} = 1000 \times \frac{0.322}{0.206} \approx 1563\ HU

接下來比對各選項物質的典型 CT 值範圍:

  • A. 脂肪(Fat):典型 CT 值範圍約在 -50 到 -100 HU 之間。其線性衰減係數低於水(μ<μw\mu < \mu_{w}),故計算出的 HU 會是負值。
  • B. 空氣(Air):定義上的 CT 值為 -1000 HU。其線性衰減係數趨近於 0,X 光幾乎不產生衰減

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