110年:放射治療(1)

D10為殺死 90%細胞所需劑量,若一個腫瘤共有 10¹⁰ 可形成群落的細胞,每日照射劑量為 1.5 Gy , D0為 2Gy,約需多少總劑量( Gy )才能達到 90% 的腫瘤控制率?(不考慮照射期間腫瘤細胞的增殖)

A46
B51
C20
D5

詳細解析

本題觀念:

本題考查放射生物學中的腫瘤控制機率 (Tumor Control Probability, TCP)細胞存活曲線 (Cell Survival Curve) 以及分次放射治療劑量計算的綜合應用。 要達到特定的腫瘤控制率,必須將具有群落形成能力 (clonogenic) 的腫瘤細胞數量降至一定的閾值以下。此機率符合卜瓦松分布 (Poisson statistics)。此外,本題也結合了臨床上分次治療 (fractionation) 的概念,即總劑量必須為單次劑量的整數倍。

選項分析

  1. 設定腫瘤控制率與殘存細胞數目標: 根據卜瓦松分布,腫瘤控制機率 (TCP) 的公式為:TCP=eNsTCP = e^{-N_s} 其中 NsN_s 為治療後預期殘存的腫瘤細胞數。 題目要求達到 90% 的腫瘤控制率,即 TCP=0.9TCP = 0.90.9=eNs    Ns=ln(0.9)0.1050.9 = e^{-N_s} \implies N_s = -\ln(0.9) \approx 0.105 (個細胞)。 臨床計算上,常將目標殘存細胞數近似為 10110^{-1} 個。

  2. 計算所需的對數殺傷 (Log kill): 初始腫瘤細胞數 N0=1010N_0 = 10^{10}。 要將細胞數從 101010^{10} 降至 10110^{-1},細胞

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