物理系科目

1. 情報理論 A. 情報　　　 a. ビット、バイト　　　 b. 符号　　　 c. 無記憶情報源　　　 d. マルコフ情報源 ○2進法→10進法 　11111111＝27+26+25+24+23+22+21+20＝128+64+32+16+8+4+2+1＝255   ○2進法→16進法 　11111111→1111　1111＝23+22+21+20　23+22+21+20＝15　15＝F　F→FF   ○2進法→8進法 　11111111→11　111　111＝21+20　22+21+20　22+21+20＝3　7　7＝377   ★10進法→2進法(　の部分を下から順に左から右へ並べていく) 　（2015　61） 255÷2＝127+1　127÷2＝63+1　63÷2＝31+1　15÷2＝7+1　7÷2＝3+1　 3÷2＝1+1　 1÷2＝0+1　　　　→→→　　11111111 ＊小数点以下は×2して、一の位を上から同じように並べる   ○画像のデータ量　　（2017　72、2015　65、2014　67、2013　64、2012　65） 　画像のデータ量　＝　マトリックスサイズ...

C. 放射計測 a. α線　(2016　67、2012　53) ○α線の検出器 放射能測定 エネルギー測定 シリコン表面障壁型半導体検出器(SSBD) 可能 可能 4πガスフロー比例計数管 可能   ZnS(Ag)、　CsI(Tl)　無機シンチレータ 可能 可能 液体シンチレータ 可能 可能 グリッド付電離箱 ？ 可能 固体飛程検出器 可能 ？ イメージングプレート ？ ？ フィルムバッチ ？ ？   b. β線〈電子線〉 c. γ線〈光子線〉 d. 中性子線 ○中性子の検出器　　（2016　65、2015　57　62（医）、2014　59、2012　53） ・熱中性子(約0.025eV)の検出　 ★(1)核反応を利用したもの 　　　　　　 　★(2)核分裂を利用したもの 　　 　(3)放射化を利用したもの 　　　　　　　　   ・減速型線量当量計(レムカウンタ) 　熱中性子検出器をポリエチレン製減速材で覆ったもので、線量当量値が直読みできる。 　  　　   ・高速中性子(0.5eV≦En)の検出 (1)    反跳陽子を利用したもの　1H(n，n`) 　  (2)    放射化を利...

1. 量の定義と単位 A. 物理量の定義および単位　 （2017　13　61、2016　61、2015　記述　51、2014　記述、2012　51　52） 名称 単位 定義 ★フルエンス m-2 単位断面積当たりの球内に入射する粒子数 ★フルエンス率 m-2・s-1 単位時間当たりのフルエンスの増加分 ★エネルギー フルエンス率 J・m-2・s-1 単位時間当たりのある断面積の球内に入射した放射エネルギー 断面積 m2 入射した荷電粒子あるいは非荷電粒子によって 生じた特定の相互作用に対するターゲット物質そのものの断面積 ＝(1個のターゲット物質との相互作用を起こす確率)÷(フルエンス) 線減弱係数 m-1   ★質量減弱係数 m2・kg-1 非荷電粒子が、ある密度の物質中のある距離を通過する間、 作用を起こす割合 ★質量エネルギー 転移係数 m2・kg-1 非荷電粒子が、ある密度の物質中のある距離を通過する間、 相互作用により荷電粒子(二次電子)の運動エネルギーに付与される 入射粒子の放射エネルギーの割合 ★質量エネルギー 吸収係数 m2・kg-1 ＝質量エネルギー転移係数×(1－g...

7. PET（PET/CT）装置 A. 性能評価 a. 空間分解能　　b. 感度　　c. 計数率特性　　d. 計数損失および偶発同時計数補正の精度 e. 減弱線補正および散乱線補正の精度　　f. 雑音等価計数率（NECR） ○PET装置の保守点検基準 （2016　50、記述（NEMA）、2014　38(NEMA) 、2013　34、2012　40）  (1)空間分解能　　　以下NEMA規格　（2016　記述） 　線源：18F（点線源or線線源） 　画像再構成法：FBP 　ボクセルサイズ：期待されるFWHMの1/3より小さく（JISでは1/5） 　線源位置：平面の中心から1cm±2mm、10cm±5mm、20cm±5mm 　　　　　　　体軸方向の中心及び視野端から1/8の位置 　記録：FWHM及びFWTM 　JESRA：3か月に一回測定 　体軸方向と体軸横断面内方向を同時測定 ＊システム分解能の評価　計算問題　(2014　40) 　 (2)計数率特性 (散乱フラクション･計数損失･雑音等価計数率) 　　以下NEMA規格 　線源：18F（散乱ファントムに入れたチューブ　（線線源））（JIS...

6. ガンマカメラ A. 固有･総合性能評価 （2017　48、2013　31　記述（均一性）、2012　40） a. エネルギー分解能　　b. 均一性　　　c. 空間分解能　　 d. 感度　　e. 直線性　　f. 計数率特性 B. SPECT（SPECT/CT）装置の性能評価 （2016　48、2013　38、2012　40） a. 均一性　　b. 空間分解能　　c. 感度　d. 回転中心 ○性能評価方法　（JESRA規格） 固有：点線源を用いて、コリメータを外す、20kcps以下　　 総合：コリメータをつける   ・（固有／総合：面線源／SPECT：円柱線源）感度均一性 99mTc核種、有効視野サイズの窓をもつ鉛マスク、10kカウント以上、総合では30kcps以下 ＊相対的雑音σ：S/N比の逆数、Planerの方がSPECTより小さい   ・SPECT再構成後の総合容積感度 99mTc核種の円柱線源、10kcps以下   ・（固有：99mTc核種／散乱体の｛あり／なし｝総合：コリメータごとの核種の線線源）空間分解能 格子状鉛スリットファントムを使用、FWHMで表す、総合では20kc...

5. トレーサ動態、定量解析 A. 代謝パラメータ、機能情報 a. 血流量 ・Z-score　（2016　45） 　：「e-ZIS」「3D-SSP」での解析に使用 　　値が大きいと血流の低下を示す 　Z-score＝（正常群平均ピクセル値　―　症例ピクセル値）/（正常群標準偏差）   ・マイクロスフィア法，ARG法：I-123-IMPでの解析方法   ・Patlak plot法：Tc製剤を用いた採血を必要としない脳血流定量法 　　　　　　　ROIは大動脈弓と大脳半球に設定する   b. グルコース代謝　（2016　47） 18F-FDG　　　→　　　　18F-FDG-6リン酸　→　GLUTに認識されない 　　　　ヘキソキナーゼ   ・ミカエリスメンテン式：酵素反応の速度に関する式   c. 薬物代謝　　 d. 受容体結合情報   B. コンパートメントモデル　（2015　37、2013　記述） a. 1･2 組織コンパートメント　b. クリアランス　c. 代謝トラッピング 　普遍性の高い生理学的パラメータ（血流、代謝機能など）を得られる定量解析法 　コンパートメント間を薬剤がどのように...

C. 散乱線補正　（2017　46） a. Jaszczak 法　　b. TEW 法　　c. DPW 法　 ・DEW (DPW)法 ：サブウィンドウ設定して、メインウィンドウに対して散乱線を補正する ・TEW法 ：高エネルギー側と低エネルギー側の二つのサブウィンドウを設定し、散乱線を補正する ・コンボリューション-サブトラクション(CS)法 ：散乱関数の畳込みから推定し散乱補正を行う 　　TDCS法 ：各画素における散乱の割合を回転角度ごとに求め、散乱補正を行う(CS法の一種) ・シミュレーション法 ・コンプトンウィンドウ減算法(CW法)   D. 分解能補正 a. FDR　b. CDR ○ナイキスト周波数(Ｎ)　（2017　76、2015　64、2012　37） 「サンプリング周波数の1/2」「画像に含まれている最高周波数」 　Ｎ＝1／2ｄ　　d：画素間の距離(サンプリング間隔) ナイキスト周波数の関係が崩れた場合は、複製された高周波成分が低周波成分の領域に折り返され、これをエリアシング誤差という。マトリックスサイズを小さくして解決する。 　最適なサンプリング間隔　D　＝　1/2fm...

4. 画像処理 A. フィルタ処理　　＊計算問題　（2015　記述、2014　35）　 a. 平滑化　　 b. 低域通過型　　 c. 先鋭化　 ○前処理フィルタ　(2014　36) ・画像復元用 Wiener：入力画像と出力画像との間の平均二乗誤差を最小にする復元フィルタ Metz：MTFの関数によって表現される復元フィルタ ・画像加工用 Butterworth：高周波成分をカットし、画像の統計雑音を取り除く(低域通過)。 カットオフ周波数が高ければ、より高い周波数をカットする 　　スムージングフィルタ：高周波雑音の除去   ○再構成フィルタ　（2014　36、2012　36） ・フィルタ補正逆投影法 ：高周波強調を行って再構成時のボケを補正する(ramp)フィルタ Ramachandranフィルタ：高周波領域をサイン関数で遮断したもの：「Shepp＆Logan」 　　　　　　　　　　　　　　：実空間上でスムージング関数を重畳積分したもの：「Chesler」   B. 減弱補正　 a. Sorenson 法　　　 b. Chang 法　　　 c. 外部線源法　（2012　36　38） ...

D. PET（PET/CT）装置 a. 消滅放射線の同時計数　 真の同時計数：一対の消滅光子が二つの検出器によって検出されたイベント   b. 散乱同時計数　（2017　44、2015　34、2012　記述） 散乱同時計数－相互作用によってガンマ線が曲げられたことによって同時計数 　画像の定量性低下やコントラスト低下などの原因となる 　エネルギーウィンドウ幅（通常350～650keV）に依存する ・補正法：「DEW法」 「TEW法」 「コンボリューション法」 「シミュレーション法」   c. 偶発同時計数　（2017　44、2015　34、2012　記述） 関連性がない二つの消滅光子が同時に計測されたイベント 画像の定量性低下や統計雑音の増加をもたらす タイムウィンドウ幅（通常6～25ns）に依存する(通常15ns) 数え落としが無いとすると計数率は放射能(濃度)の二乗に比例する ・補正法：「遅延同時計数回路法」 「シングル計数法」   ○雑音等価計数率(NECR) （2016　49） 　 　PETにおけるSN比の指標 　T：真の同時計数　　S：散乱同時計数　　k：視野占有率　　R偶発...

3. 測定装置 A. 核医学におけるイメージング　　 a. 分子イメージング　 b. 核医学イメージング   B. ガンマカメラ　　a. シンチレータ ・Nal(Tl)検出器（2016　43） 「可視光への変換」 「潮解性」 「温度変化、衝撃に弱い」 　原子番号が大きいので、他の検出器に比べkeVあたりの発光量が高く、感度が高い。 　γ線のエネルギーが高いほど検出効率は低い   ・PETカメラ（2014　33） シンチレータ NaI(Tl) BGO （Bi4Ge3O12） LaCl3、 LaBr3 LSO （Lu2SiO5:Ce） GSO （Gd2Si5:Ce） 有機 シンチレータ 実効原子番号 51 74   66 59 10＜程度 ★発光量（相対値） 100 15 120、160 75 25 とても低い ★減衰時間（ns） 230 300 26、35 40 60 数ns ★エネルギー分解能 8 18 3.3、2. 12 8   ＊LSO、LaCl3、LaBr3：Lu、Laの放射性同位体が問題となる ＊NaI(Tl)、LaBr3：潮解性が問題となる   b. 光電子増倍管　（2013...