110年:放射診斷(2)

下列何者 X射線管電壓( kV ),會導致主動脈中的含碘顯影劑,產生最高 HU 值?

A80
B120
C140
D無影響

詳細解析

本題觀念:

本題考查電腦斷層掃描(CT)中,X射線管電壓(kV) 對於含碘顯影劑(Iodine contrast agent)CT 值(Hounsfield Unit, HU) 表現的影響。核心觀念在於「光電效應(Photoelectric effect)」與「K 邊緣(K-edge)」。

CT 值(HU)的計算公式為 HU=1000×μtissueμwaterμwaterHU = 1000 \times \frac{\mu_{tissue} - \mu_{water}}{\mu_{water}}。當物質的線性衰減係數(μ\mu)變大時,其 HU 值也會隨之升高。物質對 X-射線的吸收機率會在其內層電子結合能(即 K-edge)附近發生劇增;碘的 K-edge 剛好為 33.2 keV。當 X-射線射束的平均能量越接近 33.2 keV 時,碘原子的光電吸收效應最為顯著,使其吸收大量 X-射線,進而產生極高的 HU 值。

選項分析

  • (A) 80 kV正確。當 X 射線管電壓設定在 80 kV 時,其產生之 X 射線能譜的平均能量(約為最高能量的 1/3 到 1/2,即約 30~40 keV)最接近碘的 K-edge (33.2 keV)。此時光電效應發生的機率最大,碘的衰減係數飆升,因此能產生最高的 HU 值。
  • (B) 120 kV錯誤。120 kV

...(解析預覽)...