109年:醫物幅安(1)

若電腦斷層( CT )掃描其影像大小為 512×512 ,照野大小為 30 cm ,則此系統空間解析度的限制為多少 line pair/cm ?

A1.2
B2.4
C5.6
D8.3

詳細解析

本題觀念:

本題考察電腦斷層(computed tomography, CT)影像的空間解析度(spatial resolution)上限計算。CT 影像的空間解析度受像素大小(pixel size)限制,依據 Nyquist 取樣定理,系統能分辨的最高空間頻率(Nyquist 頻率)為像素尺寸的倒數的一半,以 line pair/cm(lp/cm)表示。

選項分析

計算步驟:

Step 1:計算像素大小(pixel size)

pixel size=FOVmatrix size=30 cm5120.05859 cm\text{pixel size} = \frac{\text{FOV}}{\text{matrix size}} = \frac{30 \text{ cm}}{512} \approx 0.05859 \text{ cm}

Step 2:由 Nyquist 定理計算空間解析度上限

依據 Nyquist 取樣定理,能正確重建的最高空間頻率(即解析度上限)為:

fNyquist=12×pixel sizef_{\text{Nyquist}} = \frac{1}{2 \times \text{pixel size}}

此處「1 line pair」= 1 條亮線 + 1 條暗線 = 2 個像素,故:

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