111年:放射器材(1)

醫用直線加速器治療機頭的鎢靶,一般而言其焦斑直徑為多少 mm?

A0.5~1
B2~3
C4~5
D6~7

詳細解析

本題觀念:

醫用直線加速器(Medical Linear Accelerator, LINAC)是目前放射治療中最常使用的射束產生設備。在直線加速器中,高能電子束撞擊機頭內的靶(通常為鎢靶或銅鎢複合靶)從而產生制動輻射(Bremsstrahlung)X射線。電子束在靶上撞擊的區域稱為焦斑(Focal spot)。焦斑的大小會直接影響射束邊緣的幾何半影(Geometric penumbra)大小,進而影響治療劑量分佈的精準度與銳利度。

選項分析

  • (A) 0.5~1 mm:這個尺寸較接近一般診斷用X光機的焦斑大小(約 0.1~1.2 mm)。診斷用的X光機因為需要極高的影像空間解析度,因此焦斑設計得較小。但對於高能治療用直線加速器而言,如果焦斑過小,會導致兆伏特(MV)等級的高能電子束過度集中,靶材極易因瞬間產生的高熱而熔毀,故不選此項。
  • (B) 2~3 mm:正確。這是醫用直線加速器鎢靶最常見的焦斑直徑設計(多數文獻與放射物理教科書指出約落在 2~3 mm 之間)。這樣的焦斑大小是在「可接受的半影區大小(維持治療精準度)」與「散熱需求(避免高能電子束造成靶材損壞)」之間取得的最佳平衡。
  • (C) 4~5 mm:此尺寸過大。若焦斑達到此尺寸,會導致輻射射束的幾何半影明顯變大,降低放射治療時劑量分佈邊緣的銳利度(Sharpness),這

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