111年:放射治療(1)

電子射束治療時所使用的鉛塊厚度( mm ),約以電子能量( MeV )的一半即足以屏蔽,但至少需外加多少厚度( mm)來達到安全的屏蔽效果?

A0.5
B1
C1.5
D2

詳細解析

本題觀念:

本題考查放射治療中「電子射束(Electron Beam)屏蔽」的經驗法則(Rule of thumb)。 在電子射束治療時,常使用鉛(Lead)或低熔點鉛合金(Cerrobend)在病人皮膚表面或射束開口處進行不規則照野的成形,以保護正常組織。由於電子在物質中的穿透深度與其能量成正比,對鉛而言,能阻擋大多數電子的厚度(以 mm 為單位)大約是電子射束最大能量(以 MeV 為單位)的一半。然而,為了阻擋電子與鉛作用產生的制動輻射(Bremsstrahlung)以及減少透射劑量(通常要求透射率 < 5%),實務上必須再外加一定的安全厚度。

選項分析

  • 選項 A (0.5):外加 0.5 mm 的厚度不足以有效屏蔽電子射束產生的制動輻射尾端劑量,可能無法將透射劑量穩定降至 5% 以下的安全標準,故為錯誤。
  • 選項 B (1):正確。根據 AAPM TG-25 報告與臨床放射物理學教科書(如 Faiz M. Khan 的《The Physics of Radiation Therapy》)的建議,阻擋電子的基本鉛厚度為 tpb=E2t_{pb} = \frac{E}{2}。為確保透射劑量符合小於 5% 的臨床標準,並吸收額外產生的制動輻射,最安全的經驗公式為加上 1 mm,即 $t_{pb} (mm) = \frac{E (MeV)}{2} +

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