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醫療類國考 115年 [醫事放射師] 放射線器材學

第 19 題

關於常規正子造影的互毀偶合偵測(annihilation coincidence detection),通常偶合時間窗(coincidence timing window)設定,下列何者最適當?
  • A 6 至 12 毫秒(miliseconds)
  • B 6 至 12 微秒(microseconds)
  • C 6 至 12 奈秒(nanoseconds)
  • D 6 至 12 皮秒(picoseconds)

思路引導 VIP

試著從物理光速與偵測器訊號反應來思考:光子移動的距離與速度極快,若要精確判斷兩個幾乎同時到達對側偵測器的光子是否來自「同一次互毀事件」,你覺得這個極短的時間限制,應該落在哪一個時間單位的數量級(千分之一秒、百萬分之一秒、十億分之一秒,還是兆分之一秒)最合理呢?

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恭喜你答對了這題!這代表你對正子斷層造影(Positron Emission Tomography, PET)的基本物理參數與時間數量級有非常清晰的概念。

正子造影的時間數量級解析

在互毀偶合偵測(annihilation coincidence detection)中,正子與電子互毀產生的兩個 $511\text{ keV}$ 伽瑪光子(gamma photons)會以光速向相反方向飛去。考慮到閃爍體晶體(scintillator crystal)的光訊號響應速度與電路訊號傳遞,常規 PET 判定兩光子是否為同一事件的「偶合時間窗(coincidence timing window)」,標準設定即落在 6 至 12 奈秒(nanoseconds, $10^{-9}\text{ s}$)。若時間窗設得太寬(如毫秒或微秒),會納入過多隨機偶合(random coincidences);若過短,則可能漏測真偶合。

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