109年:放射器材(2)

關於 X光血管攝影檢查需要注射對比劑來增強血管的影像對比度,下列敘述何者最正確?

A對比劑通常使用原子序低的材料來增加康普吞效應
B對比劑通常使用原子序高的材料來增加康普吞效應
C對比劑通常使用原子序低的材料來增加光電效應
D對比劑通常使用原子序高的材料來增加光電效應

詳細解析

本題觀念:

X 光血管攝影(X-ray angiography)中對比劑(contrast agent)的物理基礎——高原子序元素與光電效應(photoelectric effect)的關係

選項分析

(A) 對比劑通常使用原子序低的材料來增加康普吞效應 康普吞效應(Compton scattering)的發生機率與原子序無關,主要與電子密度(electron density)和入射光子能量有關。低原子序材料(如水、軟組織)在診斷能量範圍中確以康普吞效應為主,但這正是對比效果差的原因,不是對比劑的設計目標。此選項錯誤。

(B) 對比劑通常使用原子序高的材料來增加康普吞效應 康普吞效應與原子序無顯著相關,高原子序材料的最大優勢在於增強光電效應,而非康普吞效應。此選項後半敘述錯誤。

(C) 對比劑通常使用原子序低的材料來增加光電效應 光電效應(photoelectric effect)的發生機率與原子序的三次方成正比(Z3\propto Z^3),低原子序材料不能有效增加光電吸收,不具備良好的 X 光對比度。此選項錯誤。

(D) 對比劑通常使用原子序高的材料來增加光電效應 此為正確答案。光電效應的吸收截面積與原子序的關係為:

μPEZ3E3\mu_{PE} \propto \frac{Z^3}{E^3}

其中 ZZ 為原

...(解析預覽)...