41 Legg-Calve-Perthes骨骼掃描時最好的準直儀為： (A)針孔式 (B)低能量高解析度 (C)低能量一般用途 (D)中能量一般用途
Legg-Calve-Perthes disease簡稱為LCPD，是一種自發性疾病，多發生在3-12歲的小朋友，病徵是股骨頭的血液供應突然中斷，因而導致股骨頭上的骨骺(軟骨關節面處)發生缺血性壞死，這種病的病因不明，大部分都發作於單側，這個病一開始是先由瑞典人先發現，可是因為推論病因的時候出錯，後來同時被三位學者Legg、Calve和Perthes推翻，所以才會取這麼長的名字，這種病在骨骼掃描的時候，由於患側的血流減少，因此我們可以比較兩側股骨的影像，患病的那一側在骨骺處的藥物聚積會比較少，不過因為患者多半是小朋友，加上患處的區域並不大，所以最好能使用(A)針孔式準直儀，將影像放大，這樣才容易判讀，一般來說，並不建議作SPECT，因為效果並不好。由於我們的疏忽，一直以來都很少使用針孔式準直儀來幫小朋友的股骨處造影，因此找不到可用的圖片來說明，我把一個並非罹患此病症的小朋友圖片，參考教科書的範例，以加工的方式來讓大家了解一下當罹患這種LCPD時影像上會出現什麼樣的變化，下面這張圖的左邊(病患右側)股骨是正常的，在紅圈處可以看出活度減少的情況，下次如果有這樣的病患時，我再好好的用針孔式準直儀來照相，屆時才能來更新圖片。
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| 圖一：紅圈處即是患處。 |
42 三相式骨骼攝影(three-phase bone imaging)之第一相為何？ (A)組織相(tissue) (B)血流相(blood flow) (C)血池相(blood pool) (D)延遲相(delay)
Bone scan的3相分別是Flow images、Blood pool (tissue phase) images以及 Delayed (skeletal phase) images，其中第1相flow是打針後立刻造影，收集一系列連續的影像，一般都是設定每張frame收集1～3秒鐘的資料，第2相pool則是在flow收完後立刻收集的平面影像，最慢最慢也必須在打針後10分鐘內收集完畢，不然骨頭的影像就會逐漸出現了，第3相delayed則是在打針後2～5小時所收集的影像，可以是平面的或者是SPECT也行，另外也可以參考97年第2次高考第42題的資料，我在這裡放幾張圖片來說明三相式骨骼攝影的應用。
一般的bone scan多半只收集延遲的影像來做判讀，不過如果說病灶處的血流會異於常態時，我們便會額外的執行三相式的骨骼來協助診斷，最常見的例子就是骨髓炎、蜂窩性組織炎以及缺血性壞死；在骨髓炎和蜂窩性組織炎的狀況下，由於病灶是處於發炎的狀態，因此會有紅腫熱痛的生理標表徵，也就是說該處的血流量會比週遭組織來的多，因此如果我們對其進行三相式骨掃描的話，就可以發現在flow和pool的時候，患處在影像上會出現很明顯的熱區，不過在delay時，由於藥物的聚積和骨骼有關，因此骨髓炎時影像會持續呈現熱區，而蜂窩性組織炎則因為只侵犯到軟組織，因此並不會呈現熱區。
圖一是右腳趾骨髓炎的代表，a為血流相，b為血池相，c為延遲相，三個的藥物攝取都增加。
圖二是左小腿蜂窩性組織炎的代表，a為血流相，b為血池相，c為延遲相，前兩相的藥物攝取增加，第3相正常。
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圖一a：血流相。 |
圖二a：血流相。 |
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| 圖一b：血池相。 | 圖二b：血池相。 |
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| 圖一c：延遲相。 | 圖二c：延遲相。 |
43 下列的準直儀中，何者的相對幾何效率(relative geometry efficiency)較不受射源到準直儀距離的影響？ (A)平行多孔型 (B)針孔 (C)會聚型 (D)發散型
在『Physics in Nuclear Medicine』出版社是saunders這本書中，剛好有個章節就是在討論各種準直儀與射源在不同距離下系統解析度與相對幾何效率的變化，圖一和圖二是我仿畫出來的圖，看了之後相信大家對於各式準直儀的性能都應該會有大概的了解，至於為什麼會有這樣的變化？這就得從準直儀裡頭鉛隔排列的方式來說明了，平行孔parallel-hole的排法如圖三裡面的鉛隔都互相平行，針孔pinhole如圖四僅允許針孔般的細的λ-ray入射，會聚型converging如圖五是以偵測器本身為原點，鉛隔呈傾斜然後會聚於一點的排列方式，發散型diverging如圖六，和會聚型相反，鉛隔的走向呈發散的方式排列，由於針孔型和會聚型的準直儀具有將影像放大的功效，因此系統的解析度會優於平行孔型，尤其是針孔準直儀的解析度更是好沒話說，舉凡甲狀腺以及一些小器官的造影都得靠它，而發散型的準直儀因為會將影像縮小，所以影像的解析度自然會比較差一些，這類準直儀是以往γ-camera的detector還沒有辦法做很大時期的產品，當視野不夠大時，如果非得把大器官如肺臟放入一張畫面時，就得使用這類型的準直儀。不管如何，這四種準直儀都是在與射源的距離為零時解析度最佳，接著都會隨著距離的增加而變差，就如同圖一所示。
接下來比較一下相對幾何效率，這裡講的相對幾何效率是以平行孔式準直儀在與射源的距離為零時的效率為100％，在這裡先說明接下來我們是以點射源來評估相對幾何效率，原因稍後再說明。從圖二中我們可以知道當射源與準直儀的距離增加時，平行孔的幾何效率下降的幅度並不多，針孔下降的最多，發散型的下降也不少，反倒是會聚型的竟然會增加，這到底是為什麼呢？這當然還是跟準直儀中鉛隔的排列有關，在圖三的平行孔中可以看到由於γ-ray幾乎都是要垂直入射才能穿透鉛隔中的空隙，只有在射源與準直儀的距離很近時，有一部分稍微斜射的γ-ray有機會穿透準直儀，稍稍的增加了幾何效率，隨著射源與準直儀距離的增加，幾何效率幾乎沒有什麼變化。在圖四的針孔準直儀裡，當射源貼近針孔時可容許很多的γ-ray入射，當距離增加時，則幾乎都被阻擋，同樣的在圖六的發散型準直儀也是類似的狀況，比較特殊的是圖五的會聚型，當射源貼近時所能穿透的γ-ray很有限，可是當距離增加時，能入射的γ-ray反而會增加，不過如果距離太遠超過準直儀的聚焦範圍時，能穿透的γ-ray就會開始減少。在使用點射源的狀況下，上面的敘述都沒有問題，只是我的圖畫的不太好，和書上提供的圖表會有一些出入，可是當我們使用的是很大很大的平板射源時，雖然不同準直儀與射源距離增加時視野會有所增減，可是只要平板射源大到足夠涵蓋全部的FOV視野範圍，那麼不管是那一種準直儀，它的幾何效率都不會改變。
接下來我們就把這一些準直儀做個簡短的比較：
會聚型：在5~10公分內能夠提供相當優良的解析度與靈敏度，可是在這個距離下的視野就非常的小。
發散型：可造影的範圍相當的大，可惜在解析度和靈敏度方面的表現並不是很好。
針孔型：它的解析度非常的好，靈敏度在很接近射源時也不錯，可惜與被攝物體的距離一遠，效率馬上就降下來，而且視野實在是很小，因此只能用於小器官例如甲狀腺等等，另外由於是針孔成相，因此影像會有稍微變形的情況，不過也由於是針孔的形狀，不用擔心γ-ray會穿透鉛隔(因為非常的厚)，因此在高能量γ-ray的影像表現也非常的好。
平行孔：解析度普通，效率普通，沒有特別的優缺點，因此大多數的情況下是最常用的準直儀。
另外在96年第2次高考第42題有一些平行孔準直儀的實測報告，96年第2次高考第30題有針孔的資料，至於平行孔準直儀的計算則可以參考97年第1次高考第24題的敘述。
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| 圖一：系統解析度。 | 圖一：相對幾何效率。 |
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| 圖三：平行孔準直儀，射源近時(綠)比射源遠時(紅)訊號稍多。 | 圖四：針孔準直儀，射源近時(綠)比射源遠時(紅)訊號多。 |
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| 圖五：會聚型準直儀，射源近時(綠)比射源遠時(紅)訊號少。 | 圖六：發散型準直儀，射源近時(綠)比射源遠時(紅)訊號多。 |
44 核醫心臟功能造影(99mTc-RBC)時若採list mode，以first pass方式攝影，使用何種準直儀效果最佳？ (A)Low energy, high sensitivity collimator (B)Low energy, high resolution collimator (C)Low energy, ultra-high resolution collimator (D)Low energy, general purpose collimator
這裡所講的心臟功能攝影應該是指first pass和MUGA這兩個，關於這兩個檢查請參考94年第2次高考第71題以及97年第2次高考第19題，因為first pass首次穿流所收集的時間非常的短，我們想要在短時間內收集到足夠的資料來進行分析，就只能使用(A)Low energy, high sensitivity collimator，在題目所列的這4種準直儀裡，都是屬於平行孔式的，因此當解析度越高，靈敏度就會越低，那如果使用靈敏度低的準直儀會有什麼結果呢？也就是說當所收集到的訊號不足時會產生什麼樣的影響？當然除了我們從影像上會覺得影像的飽和度不足外，用統計的觀點來看，我們所收集到的總計數值為N，在這些訊號中的統計誤差也就是雜訊則為√N，因此當N的數字越大，訊號雜訊比SN ratio等於N/√N就會越高，計算出來數值的正確性就會越高。
至於是採用list mode或frame mode在這一題中並不是重點，無論是那種模式都必須使用高敏感的準直儀，關於這兩種影像收集模式的比較請參考93年第1次高考第64題。
45 67Ga所釋出的光子中，何種能量所占比例最高？ (A)393 keV (B)300 keV (C)185 keV (D)93 keV
Ga-67的能峰為位於93 KeV(37%)，185 KeV(20.4%)，300 KeV(16.6%)，有的書上會提到還有394 KeV(7%)，所以是(D)93 keV所占比例最高，Ga-67可用於尋找發炎或腫瘤的位置，詳細的作用機制請參考95年第2次高考第53題和97年第2次高考第30題。
46 Tc-99m-TRODAT-1 brain SPECT imaging用來評估帕金森氏症時，一般建議造影時間為注射藥物後多久？ (A)立即造影 (B)30-60 分鐘 (C)2-4 小時 (D)6-8 小時
Tc-99m TRODAT-1這個藥物的研發與美國賓州大學孔繁淵教授及台灣的核能研究所有很深的關係，在這項藥物研發成功要進入人體試驗的時候，如果我沒記錯的話，應該是由三軍總醫院和長庚醫院一起合作完成的，記得當時我還跑去三軍總醫院去學習如何配製這個藥物，以及如何進行半定量的影像分析。我記得當時有看到一份資料，裡面有張圖是Tc-99m TRODAT-1在注射至人體後，於腦部紋狀體攝取的時間-活性曲線，那張圖表中的資料顯示，藥物在注射後3～4小時是攝取的高原期，也就是說如果是在注射後3～4小時開始攝影，那麼正是藥物在腦中攝取最高，而且不會在攝影途中出現明顯藥物排泄的情況，因此之後當核能研究所在販賣這項藥物的時候，就在產品的使用說明書上記載了下列事項：
1.造影開始前4小時靜脈注射，2.成人(70公斤計)注射劑量為814-1,036 MBq(22-28 mCi)，3.置於高壓蒸氣滅菌器內以121℃加熱30分鐘。
由於這項藥物從研發到上市的工作幾乎都在台灣完成，因此相關的論文中台灣發表的比例相當的高，也由於這項藥物實在是蠻新的，因此一些核醫的相關書籍都還沒有正式收錄這項藥物，不過既然要是台灣做的，造影的時間當然是以台灣的為主，就是在注射後4小時開始造影，由選項來看，應該就是(C)2-4 小時。
47 以核醫膽道攝影(hepatobiliary scintigraphy)評估膽道閉鎖(biliary atresia)時，常常會給病患phenobarbital，其目的為何？ (A)提昇檢查的專一性(specificity) (B)提昇檢查的敏感性(sensitivity) (C)提升檢查的專一性(specificity)及敏感性(sensitivity) (D)phenobarbital主要是安定病患，方便檢查，與檢查之準確度關係不大
這題我在97年第1次高考第1題已經寫的很清楚了，phenobarbital是一種誘發酵素產生的藥物，在進行檢查前需連續5天每天2次口服phenobarbital 5 mg/kg，能促使膽紅素的合成及排泄，這在區分新生兒黃疸是肝炎或是膽道閉鎖時很有用。要服用這個藥物最主要的原因是當新生兒出現黃膽的時候，如果再合併看到胎便是呈現灰白的黏土色時，我們就幾乎可以確定這個嬰兒的膽汁排泄出了問題，膽汁沒辦法排泄到腸道中，此時最有可能發生的就是肝炎或是膽道閉鎖這兩種情況，如果是膽道閉鎖的情況，因為肝臟製造的膽汁無法透過膽道來排泄，因此我們就無法在嬰兒的腸道中看到放射藥物的聚積。可是有時候嬰兒會因為母親患有肝炎，病毒經由胎盤直接傳染，造成嬰兒的肝臟發炎，在正常的狀況下，原本肝臟可以處理體內因正常代謝死亡的紅血球，將紅血球內的血紅素轉化為膽紅素排泄至腸道中，可是當肝臟發炎時，嬰兒的肝臟就沒有餘力來處理體內的代謝物，因此這些未完全代謝的膽紅素就會隨著血液循環而經由尿液排出或者是囤積在身體的細胞中，在這種情況下，我們也一樣看不到嬰兒腸道的放射藥物聚積，因此為了區分兩種情況，我們讓嬰兒服用phenobarbital，增強嬰兒肝細胞合成膽紅素的能力，這樣罹患肝炎的嬰兒就能將膽汁以及我們所注射的放射性藥物排泄至腸道中，因而(A)提昇檢查的專一性(specificity)。
48 下列何種檢查用於評估肝臟內hepatocyte的功能？ (A)注射99mTc-DISIDA，行肝臟造影 (B)注射99mTc-phytate，行肝臟造影 (C)注射99mTc-pyrophosphate，行肝臟造影 (D)注射99mTc-DMSA，行肝臟造影
這題請參考96年第1次高考第31題，由於Tc-99m IDA類的藥物可以經由肝細胞膜上陰離子主動運輸的位置吸收，然後代謝成膽汁，因此雖然說像Tc-99m DISIDA這類的藥物原本是用來做膽道攝影，可是因為它必須經由肝細胞hepatocyte代謝後才能排至膽囊，所以在進行膽道攝影的時候，就可以順便觀察一下肝細胞的功能好不好，在正常的情況下，在5分鐘就能看到肝臟，在10分鐘左右則達到最大攝取值，在10～15分鐘可以看到膽囊，相關圖片請參考『核醫的檢查-膽囊攝影』，如果說在檢查的過程初期，肝臟的影像不夠明顯或者是出現的時間太慢，通常是代表肝臟代謝藥物的速率較慢，有可能是因為肝細胞功能不佳所引起，不過也有可能是病患有高膽紅素血症所引起，總之(A)注射Tc-99m DISIDA進行肝臟造影主要還是看膽囊膽道的問題，評估肝臟內hepatocyte的功能只是附屬的功能罷了。其他的選項(B)注射Tc-99m phytate，行肝臟造影是利用Tc-99m phytate與血液中的鈣離子結合後會形成顆粒狀，會被肝臟中的巨噬細胞kupffer cell吞噬而看到肝臟的影像，(C)注射Tc-99m pyrophosphate，行肝臟造影這個藥物應該是拿來做心肌梗塞檢查的，不過如果是Tc-99m RBC的話，倒是可以拿來診斷肝臟血管瘤(96年第1次高考第66題)，(D)注射Tc-99m DMSA，行肝臟造影，這個就沒辦法了，因為DMSA是拿來做腎皮質攝影用的，不用於肝臟方面的檢查。
49 臨床F-18-FDG PET之癌病偵測，應在靜脈注射FDG後多久進行？ (A)立刻 (B)10-20 min (C)45-60 min (D)120 min 以上
臨床F-18-FDG PET之癌病偵測一般來說，都會要求在全身掃描前應禁食至少6小時，血糖不要超過120 mg/dl，所注射的劑量約在5至10 mCi之間，在經靜脈注射後，受檢者應靜躺休息(C)45-60 min，以便FDG在腫瘤內能充分聚積，在正常組織中能充分排除，並經由腎臟、膀胱排泄，等時間到，解完尿後即開始檢查，至於為什麼要間隔這麼久呢？其實這有一點是經驗法則，由於我們需要一定的時間才能夠讓腫瘤組織攝取F-18 FDG，同時也要讓周邊的正常組織能將藥物排除，雖然說F-18 FDG在被腫瘤組織攝取後會因為結構的關係不容易被排出細胞外，所以照理來說晚一點造影，腫瘤與周邊背景的差異會越大，更容易找出腫瘤，可是因為F-18的半衰期實在是太短，如果太晚掃描的話，活性可能會因為衰變太厲害而找不出病灶，因此根據很多人的試驗發現，(C)45-60 min是個比較適宜的造影時間。
50 臨床上可以將下列那一種放射製劑氣霧化成小懸浮粒子(aerosol particles)，以進行肺通氣掃描(ventilation scan)？ (A)Tc-99m-DTPA (B)Tc-99m-MAA (C)I-131-hippuran (D)Xe-133
這題我想參考98年第1次高考第20題應該就可以了，答案是(A)Tc-99m-DTPA。