111年:核醫診療(1)

76.以平面射源校正單光子斷層掃描儀影像均勻度(uniformity),在 95%信賴標準下,假設需要每個測量資料像素(pixel)的真實測量計數,落在 1%測量值的誤差範圍內,最少每個測量資料像素應收集多少計數(counts)?

A40,000
B30,000
C4,000
D1,000

詳細解析

本題觀念:

此題核心概念為核醫學統計學中的卜瓦松分佈(Poisson distribution)應用。在核醫影像中,放射性同位素的衰變與偵測屬於隨機事件,符合卜瓦松分佈的特性,因此測量計數的標準差(σ\sigma)等於總計數值(NN)的平方根(σ=N\sigma = \sqrt{N})。為確保單光子斷層掃描儀(SPECT)影像重建後的品質並避免假影,進行影像均勻度(uniformity)校正時,必須確保每個像素(pixel)收集到足夠的計數,以將統計造成的相對誤差降至可接受的範圍內。

選項分析

  • A. 40,000:正確。在統計學中,95% 信賴水準大約對應於正負 2 個標準差(2σ2\sigma)的範圍。若要求此誤差不超過測量值的 1%,表示 2σN=2NN=2N=0.01\frac{2\sigma}{N} = \frac{2\sqrt{N}}{N} = \frac{2}{\sqrt{N}} = 0.01。解方程式可得 N=200\sqrt{N} = 200,進而得出 N=40,000N = 40,000
  • B. 30,000:錯誤。若收集 30,000 計數,其 95% 信賴標準下的誤差為 230,0001.15%\frac{2}{\sqrt{30,000}} \approx 1.15\%,超出了題目要求的 1% 誤差範圍。
  • C. 4,000:錯誤。若收集 4,000 計數,其 95%

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