110年:放射器材(1)

已知一安全範圍之 X 光管每次照射所需條件為 500 mA 、 0.1 sec 、 80 kVp ,若要於 10 sec 內進行 10 次快速曝露的攝影,且所產生的總熱量不超過額定圖( rating chart )所設定的安全範圍,則就此 X 光管在 80 kVp ,單一次曝露10 sec可允許的管電流最高為多少 mA ?

A20
B30
C50
D80

詳細解析

本題觀念:

本題考查 X 光管的產熱與熱單位(Heat Units, HU)計算,以及連續快速曝露與單一長時間曝露之間的等效熱量轉換。此題核心在於如何利用熱量守恆的概念,推算出在相同產熱限制與相同管電壓下,單次連續長時曝露所允許的最大等效管電流。

選項分析

解題的第一步是計算出 10 次快速曝露的總產熱量。 依據熱單位公式:HU=kVp×mA×sec×波形常數(c)HU = kVp \times mA \times sec \times 波形常數 (c)

  • 單次曝露的熱單位:80×500×0.1×c=4000×c80 \times 500 \times 0.1 \times c = 4000 \times c
  • 10 次曝露的總熱單位:10×4000×c=40,000×c10 \times 4000 \times c = 40,000 \times c

接著,題目要求將這 10 次曝露產生的總熱量,等效轉換為單一次長達 10 秒的曝露(維持相同的 80 kVp 與波形常數),並求出最高允許管電流(設為 xx mA):

  • 單次 10 秒曝露的熱單位:80×x×10×c=800x×c80 \times x \times 10 \times c = 800x \times c

由於題目敘述「產生的總熱量不超過額定圖所設定的安全範圍」,代表單次 10 秒曝露所產生的熱量極限即為剛剛算出的總熱量。將兩者視為相等,來求得極限值: $800x \times c = 40,000 \times c

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