115年:放射治療(1)

MVCBCT和kVCBCT比較,下列何者正確?

AMVCBCT有較好的影像解析度
BMVCBCT有較好的影像對比度
CMVCBCT對高原子序物質產生較少的假影
DMVCBCT射束安裝在與治療射束垂直的位置

詳細解析

本題觀念:

本題探討影像導引放射治療(IGRT)中,兩種常見的錐狀射束電腦斷層掃描技術:百萬伏特(MVCBCT)與千伏特(kVCBCT)的特性比較。兩者的核心差異在於使用的光子射束能量不同,進而導致主要發生的輻射物理作用不同(kV 能量以光電效應為主,MV 能量以康普頓散射為主),這項根本差異直接影響了影像的對比度、解析度、金屬假影的產生狀況以及機器的硬體配置。

選項分析

  • (A) MVCBCT有較好的影像解析度:錯誤。kVCBCT 的影像解析度優於 MVCBCT。kV 能量的射束搭配專用的 kV 偵測器能提供較高的空間解析度與較低的影像雜訊;而 MVCBCT 受限於 MV 射束穿透力過強造成的散射,以及電子翼門影像設備(EPID)較低的低能量偵測效率,影像空間解析度通常較差。
  • (B) MVCBCT有較好的影像對比度:錯誤。kVCBCT 在軟組織影像對比度上遠優於 MVCBCT。在 kV 能量範圍內,光子與物質的主要作用為光電效應(發生機率與原子序 Z3Z^3 成正比),因此對於不同組織間微小的原子序差異能產生明顯的對比。相對地,MVCBCT 處於 MV 能量範圍,主要發生康普頓散射(發生機率與電子密度成正比,與原子序關係極小),導致不同軟組織間的對比度較為模糊。
  • (C) MVCBCT對高原子序物質產生較少的假影:正確。當病患體內有高原子序物質(如人工關節、金屬植入物、牙齒填補物等)時,kV 射束會因為強烈的光電效應吸收而產生嚴重的射束硬化(Beam hardening)與放射狀金屬假影(Metal artifacts),嚴重干擾影像品質。MVCBCT 的 MV 射束穿透力強,且康普頓散射對原子序的依賴性低,因此高原子序物質對 MV 射束的衰減程度與周遭組織差異較小,能大幅減少金屬假影的產生。
  • (D) MVCBCT射束安裝在與治療射束垂直的位置:錯誤。MVCBCT 是直接利用直線加速器本身的 MV 治療射束來擷取影像,因此其射束與治療射束是**共軸(同向)**的。相反地,kVCBCT 系統(如機載影像系統 OBI)需要額外安裝 kV X光管與偵測器,這些額外的設備才是安裝在與 MV 治療射束呈 90 度(垂直)的正交位置。

答案解析

綜合上述分析,MVCBCT 因使用百萬伏特高能量射束,游離輻射主要產生康普頓散射,其最大優勢在於面對高原子序(高 Z)的金屬植入物時,不易產生嚴重的射束硬化與假影。然而,在影像解析度與軟組織對比度上,皆劣於利用光電效應的 kVCBCT。此外,MVCBCT 的射束來源即為治療機頭本身,與治療射束同軸,而非垂直安裝。因此,正確答案為 (C)。

核心知識點

醫事放射師國考針對 IGRT 影像系統的常見考點,請務必掌握 kVCBCT 與 MVCBCT 的比較:

  1. 主要物理作用
    • kVCBCT:光電效應為主(機率與 Z3Z^3 成正比)。
    • MVCBCT:康普頓散射為主(機率與電子密度成正比,與 ZZ 無關)。
  2. 影像品質特徵
    • 軟組織對比度、空間解析度:kVCBCT 優於 MVCBCT。
    • 金屬假影(高原子序物質):MVCBCT 產生的假影遠少於 kVCBCT,適合用於體內有大面積金屬植入物的病患定點對位。
  3. 影像劑量
    • MVCBCT 產生高對比影像所需的輻射劑量通常大於 kVCBCT。
  4. 硬體配置
    • kVCBCT:需額外掛載 X光管與偵測器(如 OBI),通常與治療射束呈正交(垂直 90 度)。
    • MVCBCT:直接使用治療射束(MV)與對側的 EPID,與治療射束共軸。

參考資料

  1. Image-guided radiation therapy using computed tomography in radiotherapy
  2. Dosimetry of cone beam computed tomography (CBCT); the current status and future prospects - MedCrave online