115年:放射器材(1)
關於放射治療中使用的塞羅苯低熔點合金(Cerrobend),下列敘述何者正確?①20°C時的密度是9.4 g/cm³②合金組成中成分最多的是鉛 ③含鎘的熔點約為70°C,無鎘的熔點是95°C ④在室溫條件下,比鉛更堅硬
A僅①③
B僅②④
C僅①③④
D①②③④
詳細解析
本題觀念:
本題考查放射治療中用於製作客製化擋塊(custom blocks)的塞羅苯低熔點合金(Cerrobend,亦稱 Lipowitz's metal 或 Wood's metal)的物理特性與組成。在放射治療中,為了順應腫瘤形狀並保護周圍的正常組織,常需要利用此類低熔點合金鎔鑄成特定形狀的遮蔽物。
選項分析
- ① 20°C時的密度是9.4 g/cm³:正確。在室溫(20°C)下,Cerrobend 的密度約為 9.4 g/cm³,大約是純鉛(密度 11.34 g/cm³)的 83%。因此,為了達到與純鉛相同的輻射衰減效果,Cerrobend 擋塊的厚度必須比純鉛厚約 1.21 倍。
- ② 合金組成中成分最多的是鉛:錯誤。Cerrobend 的標準合金成分比例為:鉍 (Bismuth) 50%、鉛 (Lead) 26.7%、錫 (Tin) 13.3%、鎘 (Cadmium) 10%。因此,合金組成中佔比最多的元素是「鉍」,而非鉛。
- ③ 含鎘的熔點約為70°C,無鎘的熔點是95°C:正確。標準配方的 Cerrobend 含有鎘,其共晶熔點極低,約為 70°C;若為了避免鎘金屬的毒性而改用「無鎘 (Cadmium-free)」配方的合金,其熔點則會稍微升高至約 95°C。兩者皆遠低於純鉛的熔點(327°C),非常便於臨床鎔鑄操作。
- ④ 在室溫條件下,比鉛更堅硬:正確。Cerrobend 雖然在較低溫度的熱水中即可熔化,但當它冷卻固化並處於室溫條件時,其物理性質實際上比純鉛更加堅硬,這使得製成的擋塊在日常搬運與擺位中不易變形受損。
答案解析
綜合上述分析,敘述 ①、③、④ 皆符合 Cerrobend 的實際特性,只有敘述 ② 對於主要成分的描述有誤。因此,正確組合為 ①③④,對應選項 C。
核心知識點
準備醫事放射師國考時,對於 Cerrobend (Lipowitz's metal) 必須熟記以下要點:
- 成分比例:鉍 (50%) > 鉛 (26.7%) > 錫 (13.3%) > 鎘 (10%)。
- 物理特性:
- 密度:9.4 g/cm³(低於純鉛的 11.34 g/cm³)。
- 等效厚度:若要達到與鉛相同的遮蔽效果,Cerrobend 的厚度需乘上 1.21 倍。臨床上高能光子射束常使用 7.5 cm 厚的 Cerrobend 擋塊(等效於約 6 cm 厚的純鉛)來將穿透輻射劑量降至 5% 以下。
- 熔點:含鎘標準版約 70°C,無鎘版約 95°C。
- 硬度:室溫下比純鉛硬。
- 毒性防護:由於含有重金屬(鉛與鎘),加熱鎔鑄時會產生有毒蒸氣,操作時必須在具有良好抽氣與通風設備的專屬工作檯進行,人員亦需配戴防護裝備。
臨床重要性
在多葉準直儀 (Multileaf Collimator, MLC) 尚未成為標準配備前,光子射束的照野塑形高度依賴 Cerrobend。現今雖然光子射束多已改用 MLC 來調整照野,但 Cerrobend 仍廣泛應用於電子射束治療 (Electron beam therapy)。臨床上會將其鎔鑄成客製化的開口擋塊 (custom cut-outs),並安裝於電子限束筒 (electron applicator) 底部,放置在貼近病人體表的位置,以精確順應淺層腫瘤的形狀並避免電子射束的擴散與散射傷害正常組織。
參考資料
- Wikipedia. "Wood's metal" (https://en.wikipedia.org/wiki/Wood%27s_metal)
- Radiology Key. "Treatment Planning III: Field Shaping, Skin Dose, and Field Separation" (https://radiologykey.com/treatment-planning-iii-field-shaping-skin-dose-and-field-separation/)
- PubMed Central. "Comparison between small radiation therapy electron beams collimated by Cerrobend and tubular applicators" (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4315266/)