放射 - 體內吸收劑量考古題解析 - 民國114年

本題考查核子醫學中評估體內輻射劑量最核心的方法：MIRD (Medical Internal Radiation Dose) 假說。 MIRD 體系用來計算體內放射性核種對各個器官造成的輻射吸收劑量，其基本公式為： $D = \tilde{A} \times S$ 其中：

$D$ (Absorbed Dose)：標的器官 (target organ) 的平均吸收劑量。
$\tilde{A}$ (Cumulated Activity)：射源器官 (source organ) 內的累積活度，代表核種在體內衰變的總次數。
$S$ (S-value)：單位累積活度對標的器官造成的平均吸收劑量（mean absorbed dose per unit cumulated activity）。

我們將題目中的五個參數分別歸類至 MIRD 公式的各個組成中。 S-value 的定義公式為： $S = \frac{\Delta \times \phi}{m}$

① absorbed fraction ( $\phi$ )：正確。代表射源器官釋放的輻射能量中，被標的器官吸收的能量分率。此數值與人體器官的幾何相對位置、距離以及輻射穿透力有關。
② organ mass ( $m$ )：正確。代表標的器官的質量。吸收劑量是單位質量所吸收的能量，因此器官質量位在 S-value 計算公式的分母。
③ mean energy of the particle ( $\Delta$ )：正確。代表放射性核種每次衰變時所釋放出的平均輻射能量（也常被稱為 equilibrium dose constant），是計算輻射物理能量沉積的必備參數。
④ radioactivity ( $A_0$ )：錯誤。給藥的初始放射性活度會影響的是「累積活度 ( $\tilde{A}$ )」，而不會改變代表物理與解剖轉換常數的 S-value。
⑤ effective half-life ( $T_{eff}$ )：錯誤。有效半衰期（由物理半衰期與生物半衰期共同決定）代表藥物在體內滯留並持續衰變的時間長短，這同樣是決定「累積活度 ( $\tilde{A}$ )」的參數，與 S-value 無關。

MIRD 系統將影響輻射劑量的因素精巧地拆分為「生物與藥物動力學」以及「物理與解剖學」兩大區塊。

生物與藥代動力學：由 $\tilde{A}$ (cumulated activity) 負責，包含了給藥活度 (radioactivity) 與藥物在體內停留的時間 (effective half-life)。
物理與人體解剖學：由 S-value 負責，包含了核種的物理衰變能量 (mean energy)、器官相對位置決定的吸收比例 (absorbed fraction) 以及標的器官大小 (organ mass)。S-value 通常可以透過蒙地卡羅模擬 (Monte Carlo simulation) 針對標準假體計算後查表得知。

因此，與 S-value 相關的變數僅有 ① absorbed fraction、② organ mass、③ mean energy of the particle。故正確答案為 (C)。

醫事放射師在準備核子醫學輻射劑量學時，務必熟記 MIRD 公式的拆解與各參數的物理意義：

Dose ( $D$ ) = $\tilde{A} \times S$
Cumulated Activity ( $\tilde{A}$ )：決定於 Radioactivity 與 Effective half-life（整合了物理與生物半衰期）。
S-value ( $S = \frac{\Delta \cdot \phi}{m}$ )：決定於 Mean energy ( $\Delta$ )、Absorbed fraction ( $\phi$ ) 與 Organ mass ( $m$ )。S值本質上是一個與病人特異性解剖結構及核種衰變物理特性有關的「轉換常數」。

醫學體內輻射劑量（medical internal radiation dose, MIRD）中的S value與下列何者有關？①absorbed fraction ②organ mass ③mean energy of the particle ④radioactivity ⑤effective half-life