114年:醫物幅安(2)

假設一X光機每天對腹部照相30張(平均設定條件為70 kVp、100 mAs),並且每天對胸部照相50張(平均設定條件為80 kVp、10 mAs),每週工作5天,則此部X光機的工作負荷為下列何者?

A250 mA×min/wk
B271 mA×min/wk
C292 mA×min/wk
D303 mA×min/wk

詳細解析

本題觀念:

工作負荷(workload, W)是輻射防護與 X 光室屏蔽設計中非常關鍵的基本參數。其定義為特定期間內(通常為一週)X 光管電流(mA)與暴露時間(time)的乘積總和,用以評估該機器的使用頻率與射束輸出總量。在防護屏蔽評估(如美國國家輻射防護與測量委員會 NCRP Report 147 指引)中,工作負荷常用的單位為 mAmin/wk\text{mA}\cdot\text{min/wk}。在計算時,我們需將各項檢查的 mAs\text{mAs} 轉換為 mAmin\text{mA}\cdot\text{min},並將不同類型檢查的數值加總。

選項分析

  • (A) 250 mA×min/wk:錯誤。若只計算腹部照相的工作負荷(3000×5/60=2503000 \times 5 / 60 = 250),就會得到這個答案,但此選項遺漏了胸部照相的工作負荷。
  • (B) 271 mA×min/wk:錯誤。此數值不符合題目設定條件的計算結果。
  • (C) 292 mA×min/wk:正確。經過精確計算,腹部與胸部的 mAs\text{mAs} 總和換算為每週 mAmin\text{mA}\cdot\text{min} 後數值為 291.67,四捨五入後即為 292 mAmin/wk\text{mA}\cdot\text{min/wk}
  • (D) 303 mA×min/wk:錯誤。此數值與計算結果不符,可能是計算過程中天數或單位轉換錯誤所致。

答案解析

要計算 X 光機的總工作負荷,我們需要先分別算出每日每種檢查的 mAs\text{mAs},再求出一週的總 mAs\text{mAs},最後換算成標準單位 mAmin/wk\text{mA}\cdot\text{min/wk}。計算步驟如下:

  1. 計算每日腹部照相總 mAs30 (張)×100 (mAs/張)=3000 mAs/day30 \text{ (張)} \times 100 \text{ (mAs/張)} = 3000 \text{ mAs/day}
  2. 計算每日胸部照相總 mAs50 (張)×10 (mAs/張)=500 mAs/day50 \text{ (張)} \times 10 \text{ (mAs/張)} = 500 \text{ mAs/day}
  3. 計算每週總 mAs: 該機器每週工作 5 天,故每週總 mAs\text{mAs} 為: (3000+500) mAs/day×5 days/wk=17500 mAs/wk(3000 + 500) \text{ mAs/day} \times 5 \text{ days/wk} = 17500 \text{ mAs/wk}
  4. 單位轉換 (從 mAs 轉換至 mA·min): 因 1 分鐘=60 秒1 \text{ 分鐘} = 60 \text{ 秒},所以需將總 mAs\text{mAs} 除以 60 來轉換為分鐘: 17500÷60=291.666... mAmin/wk17500 \div 60 = 291.666... \text{ mA}\cdot\text{min/wk}
  5. 結論: 數值四捨五入後為 292 mAmin/wk292 \text{ mA}\cdot\text{min/wk},故最符合的選項為 (C)。

核心知識點

醫事放射師在準備國考時,須熟記輻射屏蔽設計的四大基本參數(依據 NCRP 規範)及其定義與單位:

  1. 工作負荷 (Workload, W):單位為 mAmin/wk\text{mA}\cdot\text{min/wk}。反映特定設施 X 光機每週的輻射輸出總量。
  2. 使用因數 (Use factor, U):一次檢查中,主射束朝向特定屏蔽(如主牆壁、地板)的平均時間比例。
  3. 占有因數 (Occupancy factor, T):該屏蔽外區域在最大射束使用期間,有人員停留的時間比例。
  4. 距離 (Distance, d):輻射源至受曝露人員所在位置的距離(遵守平方反比定律)。

此外,須熟練掌握 mAs\text{mAs}mAmin\text{mA}\cdot\text{min} 之間的單位換算。

臨床重要性

在臨床 X 光攝影室的建置與輻射防護評估中,工作負荷 (W) 直接影響防護屏蔽(如鉛板、含鉛玻璃或混凝土牆)的厚度計算。若低估工作負荷,可能導致防護不足,增加醫療人員與一般民眾的輻射曝露風險;若高估,則會大幅增加不必要的建造成本。值得一提的是,在現代屏蔽設計指引(如 NCRP Report 147)中,除了計算總 workload,還會進一步分析不同 kVp 設定下的 workload 分布,以求得出更貼近真實情境且兼具成本效益的防護設計。

參考資料

  1. Radiology Key. (2023). Radiation Protection. Retrieved from https://radiologykey.com/radiation-protection-2/