41 201Tl 的物理半衰期為: (A)6小時 (B)13小時 (C)73小時 (D)8天

Tl-201的物理半衰期為(C)73.1小時,(A)6小時應該是Tc-99m,(B)13小時應該是I-123,(D)8天應該是I-131。


42 增加射源與平行孔準直儀(parallel-hole collimator)加馬攝影機間的距離,會導致下列何種情形? (A)空間解析度(resolution)變差,敏感度(sensitivity)不變 (B)空間解析度(resolution)不變,敏感度(sensitivity)變差 (C)空間解析度(resolution)不變,敏感度(sensitivity)不變 (D)空間解析度(resolution)變差,敏感度(sensitivity)變差

依理論上來說,射源只要離準直儀越遠,影像的解析度就會下降,這點我們可以很清楚的由下面影像中看出來,我以高解析度的準直儀以Co-57射源搭配bar phantom以每張100秒的時間來收集,影像為[256×256],bar phantom的間距左上角為2.12 mm,右上角為3.18 mm,右下角為4.77 mm,左下角為6.35 mm,圖一是準直儀與bar phantom距離4公分時的影像,勉強可以分辨出4.77 mm,圖二距離為10公分,只分辨的出6.35 mm,圖三距離為20公分,很抱歉,都分不出來了(核醫的解析度有點令人汗顏),以上是探討距離與解析度的關係,接下來要說的則是距離與敏感度的關係,理論上來講,如果說準直儀的密度高到任何散射的γ-ary都無法穿透,準直儀上的孔徑也小到非真正垂直入射的γ-ary都無法通過的話,那麼平行孔的準直儀和射源之間的距離增加的話,所得到的計數值應該是相同的,不過理論歸理論實際歸實際,準直儀的孔徑必須寬到某種程度,否則整體的敏感度就會太差,沒有實用的價值,準直儀的材質在物理性質以及價格的考量下,用鉛是最實際的選擇,因此當射源距離準直儀很近的時候,不可避免的就會有些散射的以及非垂直入射的γ-ary通過準直儀,而距離較遠時,入射角偏的比較多的就會被準直儀擋掉,因此所得到的計數值就會下降,反應在實際的數據為4公分時為753 Kcounts,10公分時為743 Kcounts,20公分時為725 Kcounts,所得到的計數值是有隨著距離的增加而減少了一點,不過減少的幅度並不太大,因此大致上來講(A)空間解析度(resolution)變差,敏感度(sensitivity)不變的敘述是對的。

圖一
圖二
 
圖三
 

43 201Tl 的能峰(energy peak)為: (A)140 KeV (B)70和167 KeV (C)364 KeV (D)511 KeV

Tl-201的能峰分別在68.9 KeV(27.2%)、70.8 KeV(46.2%)、80.3 KeV(10.5%)以及167.4 KeV(10.0%),(A)140 KeV是Tc-99m,(C)364 KeV是I-131,(D)511 KeV則是正子發射核種,Tl-201的γ-ray以低能量(70 KeV)佔的比例較高,高能的167 KeV只佔了10 %,由於低能量的γ-ray較易被衰減,因此在以dose calibrator劑量校正儀來度量Tl-201的活度時,Tl-201如果是裝在玻璃瓶的話,所度量出的數值會因為低能γ-ray被玻璃阻擋而較低,等分裝至塑膠針筒時,則會因塑膠的阻擋力較低而讀出較高的數值,這是在以dose calibrator劑量校正儀來度量低能量核種時所要特別注意的。


44 加馬攝影機的脈高分析儀(pulse height analyzer)的作用為何? (A)設定可組成影像的射線能量範圍 (B)分析射線的空間位置 (C)分析射線發生的間隔以除去雜訊 (D)分析射線發生的數量

脈高分析儀PHA在γ-camera中所扮演的角色就是篩選入射γ-ray的能量,當入射的能量符合設定值時,就把該次的訊號視為有效訊號,如果能量過高或過低,則會視其為雜訊而將其刪除,它作用的原理是當閃爍晶體接收到不同能量的γ-ray入射而發光後,後方的PM tube會因為所接受到光的強度也不一樣(能量強則發光強),在經過放大之後所得到的訊號便有了不同的振幅大小(電壓),這個時候這筆訊號就同時進入兩道判別程序,一個是作X,Y位置的解析,一個則是作PHA的判別,如果說經過PHA的判斷這股入射的能量是落在允許的範圍內,那麼這筆經過位置解析的訊號才會被記錄下來,否則就視為無效的訊號而丟棄。因此γ-camera有了PHA就能夠去除能量不對的雜訊,譬如說病人同時注射了Tc-99m MDP和Ga-67,我們在做bone scan時(Tc-99m MDP)會將能窗設定在140±10 KeV,因此透過PHA的篩選,如果通過準直儀入射進來γ-ray的能量不在130~150 KeV之間的話,就會被視為無效的訊號,這樣除了可以阻擋Ga-67的訊號(300,185,93 KeV),對於非垂直入射而是在體內被組織吸收、折射或散射後改變原先行進路徑導致Tc-99m的γ-ray能量耗損,而無法落在130~150 KeV之間,這種品質不佳的訊號同樣的也會被刪除,因此答案是(A)設定可組成影像的射線能量範圍,不過我覺得這個敘述有點語病,應該改為篩選比較好,因為設定可組成影像的射線能量範圍只是在收集影像時我們給PHA的一個設定值,執行這個設定才是PHA真正的工作,至於(B)的部分請參考91年第2次檢覈考第41題,(C)應該算是正子斷層掃描的偵測原理-->耦合偵測(coincidence detection),如果兩道入射511 KeV的γ-ray無法在儀器設定的時間間隔內同時被偵測到的話,就算無效的訊號,(D)γ-ray的計數是儀器更後端的事情了,不關PHA的事。


45 施行直接核醫膀胱攝影(direct radionuclide cystography)時,放射製劑從何種途徑進入體內? (A)靜脈注射 (B)口服 (C)經導尿管注射 (D)經腰椎穿刺注射

這題可以參考一下92年第2次高考第26題:『核醫膀胱造影就是在檢查病人是否有尿液自膀胱回流至輸尿管甚至是腎臟的情形,檢查方法有分direct和indirect兩種,都是觀察病人排尿時是否會因為壓力的關係而在輸尿管處出現增強亮度的影像;在direct法中,是將(D)病人置膀胱導管,藉著導管將Tc(只要有活性即可不一定需要腎造影製劑)注入膀胱中;indirect法則是利用DTPA或是MAG3自(A)靜脈注射製劑,讓其因腎臟排泄而流至膀胱處。兩種方法各有優缺點,direct法病人的膀胱所受劑量比較小,而且影像清晰無背景干擾,但是要幫病人插膀胱導管,有點困難;indirect法因為放射製劑都會跑到膀胱,因此膀胱所受的劑量較大,而且當病人的腎功能不佳時,身體會有相當多的背景活性,增加處理及判讀影像上的難度,好處是順便可觀察腎功能的好壞,判斷是否因尿逆流而造成腎臟的損傷,而且病人只要打針即可,檢查的流程簡單許多,綜合來說direct法是較準確的做法。給利尿劑的選項可用於indirect法時增加膀胱壓力,不過直接在膀胱上方用手加壓亦可...』,至於造影的姿勢,因為要觀察腎臟以及輸尿管的計數值會不會在膀胱壓力增加時也同時增加,因此照相要從後面照,另外病患躺的姿勢也是得仰躺,這樣當你要壓病患膀胱時才有地方施力;現在題目有說是採用直接法,因此放射製劑是以(C)經導尿管注射的途徑進入體內。


46 正子攝影時,有關2D收集(2D acquisition)和3D收集(3D acquisition)的比較,下列敘述何者錯誤? (A)2D收集:S/N ratio低,隨機符合和散射符合計數小 (B)3D收集:靈敏度高,節省採集時間 (C)2D收集:圖像校正和圖像重建簡單,定量處理準確 (D)2D收集:軸向FOV均勻性較差

正子掃描的方式有分為2D以及3D兩種,有利用隔版(septa)的為2D,沒有的則為3D,因為PET是由許多的偵測環所構成,當使用septa時每個偵測環僅能收集到自己範圍內的光子,如果不使用隔板的話,則每個互毀反應所產生的光子就有可能被不同的偵測環給收集到,因此如果使用3D模式的話,整個系統的靈敏度會提升不少,不過伴隨著發生的則是random event以及scattered event也大幅增加,導致影像的雜訊增加的更多,關於2D和3D的收集方式我想各位手中的講義或者是教科書應該都有圖片,因此我就不自己畫了。在以往的PET scaner多半在全身掃描時使用2D的模式,以減少散射和隨機的誤差,只有在腦部的檢查時,由於該處的組織很均勻,體積相對於全身來說又比較小,所以說發生散射誤差的機會比較小,因此就可以放膽的使用3D的模式來收集高計數的影像,不過隨著科技的日漸進步,藉著週邊硬體的改善以及計算方式的演進,能量和時間的解析都提昇的情況下,可以減少隨機和散射誤差發生的比例,因此新機型的PET即使是進行3D模式的全身掃描,影像的表現也相當不錯。當使用2D模式來收集影像時,ture counts和random event大約是10到10幾比1,使用3D模式時,random event會增加一些,可是在ture counts的部分,卻會飆升至10倍以上,因此整體的來說,3D的S/N ratio是高於2D模式的,這和(A)的敘述是相符合的,但是使用3D模式時有一點比較麻煩是,因為靈敏度高上太多了,在進行影像重組的時候花在計算的時間會多上很多,計算的複雜度也增加非常多,原本在2D模式下,只要計算單一偵測環所接收到的訊號,計算起來簡單,組出來的影像準確度也較高,可是在3D模式下,在進行影像重組時,除了單一偵測環的情況外,還必須將訊號區分為是來自於1號和1號還是1號和2號,1號和3號或者1號和4號偵測環等等的情況,這樣在數學運算以及序號區分的過程就會因各家儀器廠商採取的認定不同而出現不同的結果,這和(C)的敘述是相同的;不過3D模式下雖然靈敏度高上許多,但是由於瞬間收集到的訊號實在太多,會佔掉太多的記憶體以及系統的負荷,因此有的時候會造成硬體上負荷過大而當機的情形,不過的確是可以(B)節省影像收集的時間,所以雖然說一個校正良好的3D影像會比2D的影像來的好很多,不過如果說硬體方面無法配合的很好時,利用2D模式是比較保險的做法。話說回來儀器廠商現在所銷售的新機型都標榜可以完全使用3D模式收集全身影像,而且現在新的閃爍晶體的反應時間都比BGO來的短,發光性也較強,因此可以在更短的時間內做完檢查,病患所需要注射的藥物劑量也可以降低,所以未來2D模式可能漸漸就會走入歷史了,在(D)的部分由於3D模式在影像重組時所需考慮的因素較多,因此在收集全身影像時,每一段影像所重疊的部分必須比2D時要多一些,這也是因為3D模式時軸向FOV均勻性較差的緣故,必須要有較多的重疊部分才能確保重組出的影像正確性,所以說在4個選項中(D)的敘述是有問題的。


47 123I的物理半衰期為: (A)6小時 (B)13小時 (C)73小時 (D)8天

核醫有可能用到的放射碘包括有I-123、I-124、I-125、I-129和I-131,我將它們的半衰期和用途列在下面:

I-123
13 hr
159 KeV
甲狀腺造影
I-124
4.18 day
511 KeV
正子造影
I-125
60 day
35 KeV
放射免疫分析
I-129
1.57×10^7 yr
27 keV
γ-counter校正射源
I-131
8 day
364 KeV
甲狀腺治療及攝取造影

答案I-123的物理半衰期為(B)13小時,選項中的(A)6小時應該是Tc-99m,(C)73小時應該是Tl-201,(D)8天應該是I-131。


48 以FDG PET判別肺部結節是否為惡性時,通常是以SUV(standard uptake value)高於多少以上,認為較可能為惡性? (A)0.5 (B)1 (C)2.5 (D)5

關於SUV可以參考一下95年第1次高考第7題,SUV之計算公式請參考95年第2次高考第58題,基本上要以SUV的值來去判別FDG攝取區域是良性或是惡性其實是不太可行的,在PET以F-18 FDG進行腫瘤掃描之初,曾有研究報告指出當以FDG PET判別肺部結節是否為惡性時,會以SUV值大於(C)2.5作為惡性的標準,不過隨著檢查人數的增加,慢慢的就出現了不同的意見,因為當肺部出現急性發炎時,其SUV甚至會比惡性腫瘤還高,而且惡性腫瘤的SUV值也不見得一定就會高於2.5,在PET/CT問世之後,在判斷FDG攝取處是否為癌細胞時,就還會同時參考CT的影像,也因此SUV的數值就變成判讀時的參考罷了,目前的情況是會比較腫瘤細胞在治療前和治療後的SUV值來當作治療成效的評估,當SUV值有下降,代表治療有效果,反之則代表腫瘤有惡化的可能性,因此題目的問法不是很恰當,不過曾經還是有人以SUV高於(C)2.5來判斷就是了。


49 照野(FOV)的直徑為40 公分,若其影像矩陣為512×512,請問其空間解析度(FWHM)約為: (A)1.2mm (B)2.3mm (C)3.2mm (D)4.6mm

在92年第2次高考第46題和93年第2次檢覈考第54題都有考過關於FWHM和像素大小的關係,答案是pixel size=1/3 FWHM,因此在看這個題目時,首先就必須先求出像素的大小,依題目的敘述,這應該是老式圓形的γ-camera,因此在敘述偵測器的尺寸時才會以直徑來表示,那麼以其中一邊為512像素來計算,40÷512=0.078,每個像素的大小為0.078公分,等於0.78mm,因此FWHM就等於3倍的pixel size,0.78×3=(B)2.34 mm。


50 核醫平衡態血池心室功能檢查(equilibrium blood pool radionuclide ventriculography)進行分析時,若不慎將脾臟圈畫入背景區,致使背景區的放射性活性被高估,則將會導致對左心室之射出分率(ejection fraction)的計算產生何種影響? (A)不影響 (B)不一定 (C)射出分率被高估 (D)射出分率被低估

這題和95年第1次高考第16題問的幾乎一樣:『要計算心臟射出分率(EF),首先心室舒張期的count數為A,收縮期的count數為B,背景區的count數為C,計算的公式為[(A-C)-(B-C)]/(A-C)==>(A-B)/(A-C),因此如果背景值C越大的話,則分母就會越小,整個計算值就會變高,假設A=1000,B=500,C=10,那麼EF=(1000-500)/(1000-10),EF約為50.5%,若今天背景值偏高,C=100,那麼EF就會變成(1000-500)/(1000-100),EF=55.5%,那麼自然就會是EF偏高了...』,所以說答案是(C)射出分率被高估,不過一般來說,在圈畫背景的區域時,其實不太會將脾臟畫進去的,如果影像分析軟體自動選擇的區域真的有涵蓋到背景值偏高的區域時,我們最好要將背景的ROI稍稍移開該區域,以避免發生像題目所說的這類計算值偏高的情形。