107年:核醫診療(2)

下列何者不影響正子斷層造影的空間解析度( spatial resolution )?

A正子行經距離
B互毀產生的光子的角度
C受檢者身材大小
D偵測頭大小

詳細解析

本題觀念:

正子斷層造影(positron emission tomography, PET)的空間解析度(spatial resolution)受到多種物理因素影響,包括正子行經距離(positron range)、互毀光子非共線性(annihilation photon acollinearity)、偵測器大小(detector element size)等。理解哪些因素「會」與「不會」影響 PET 解析度,是核醫物理的重要考點。

選項分析

(A) 正子行經距離 ✅ 影響解析度

  • 正子從放射核種射出後,會行經一段距離才與電子發生互毀反應(annihilation)。這段距離造成事件定位的不確定性,直接降低空間解析度
  • 正子行經距離與核種有關,18F{}^{18}\text{F} 的正子射程約 0.5 mm(FWHM),是常見核種中最短的

(B) 互毀產生的光子的角度 ✅ 影響解析度

  • 理想上,互毀產生的兩個 511 keV 光子應成 180 度反向射出
  • 但因正子-電子系統(positronium)在互毀時仍有殘餘動量,實際上兩光子間有約 0.2 度(FWHM)的角度偏差,稱為非共線性(acollinearity)
  • 此效應造成的模糊程度與偵測環半徑 RR 成正比,公式為 FWHM=0.0044R\text{FWHM} = 0.0044R(mm)

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