114年:放射治療(2)

不同能量的深度劑量(如圖),在水深度 10 cm處,較高光子能量射束比較低光子能量射束,有相對較高的百分深度劑量,其主要原因為何? 圖片

A較高光子能量射束有較高的入射光子通量
B較高光子能量射束產生較多的入射光子數量
C較高光子能量射束有較強的穿透力
D較高光子能量射束有較多的電子汙染

詳細解析

本題觀念:

本題探討放射治療物理學中「百分深度劑量(Percent Depth Dose, PDD)」的物理特性,以及影響 PDD 的關鍵因素。PDD 定義為假體或組織內某一深度 dd 的吸收劑量(DdD_d)與參考深度(通常為最大劑量深度 dmaxd_{max})之吸收劑量(DmaxD_{max})的百分比值。理解光子能量如何改變射束在物質中的衰減與穿透行為,是回答本題的核心。

影像分析:

題目提供了一張不同能量光子射束的「百分深度劑量(PDD)對水深(cm)關係圖」。

  1. 座標軸意義:X 軸為水深度(Depth in water, cm),Y 軸為百分深度劑量(Percent depth dose, %)。
  2. 射束能量種類:圖中顯示了五種不同能量的射束曲線,由低至高分別為:3.0 mm Cu HVL、60^{60}Co(平均約 1.25 MeV)、4 MV、10 MV、25 MV。
  3. 最大劑量深度(dmaxd_{max})的偏移:觀察各曲線的頂點(PDD = 100% 處),可以發現隨著光子能量的提升,dmaxd_{max} 的位置會往更深處移動。例如 3.0 mm Cu HVL 的 dmaxd_{max} 幾乎在表面(0 cm),而 25 MV 的 dmaxd_{max} 則深達 3~4 cm。此現象稱為表淺皮膚的保護效應(Skin sparin

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