110年:核醫診療(2)

放射樣本計數值(counts)為 10,000,其 99%的信賴區間約為多少?

A〔9,000,11,000〕
B〔9,900,10,100〕
C〔9,700,10,300〕
D〔9,800,10,200〕

詳細解析

本題觀念:

放射性同位素的衰變是一個隨機(random)的物理過程,在統計學上符合卜瓦松分佈(Poisson distribution)。當測量得到的計數值(counts, NN)夠大時(通常大於 20 或 30),卜瓦松分佈的曲線會極度趨近於常態分佈(Normal distribution)

在放射統計學中,單次測得的總計數值 NN 同時被視為平均值(mean, μ\mu),而標準差(standard deviation, σ\sigma)則等於計數值的平方根,即公式 σ=N\sigma = \sqrt{N}。 信賴區間(Confidence Interval, CI)代表在多次重複測量中,真實值落於該範圍內的機率。在常態分佈下,不同標準差倍數對應的機率為:

  • ±1σ\pm 1\sigma 的信賴區間約為 68.3%
  • ±2σ\pm 2\sigma 的信賴區間約為 95.4%(常簡稱為 95%)
  • ±3σ\pm 3\sigma 的信賴區間約為 99.7%(在基礎醫學物理或國家考題中,常直接指代為 99% 的信賴區間)

選項分析

根據題意,計數值 N=10,000N = 10,000。 首先計算標準差 σ\sigmaσ=10,000=100\sigma = \sqrt{10,000} = 100

接著分析每個選項所代表的信賴區間範圍:

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