109年:醫物幅安(2)

近年新的直線加速器多具有 FFF ( flattening-filter free )設計,其側向劑量分布隨深度變化的程度較傳統使用整平濾片( flattening filter )的設計小。其原因是 FFF 射束中軸與照野邊緣光子在不同深度的:

A能譜變化較傳統設計大
B射束硬化現象較不明顯
C射束強度與傳統設計一致
D平方反比修正較傳統多

詳細解析

本題觀念:

無整平濾片(flattening filter free, FFF)射束的側向劑量分布(lateral dose profile)隨深度變化較小的物理原因,特別是 FFF 射束中軸與照野邊緣光子在不同深度的能譜(energy spectrum)特性。

選項分析

(A) 能譜變化較傳統設計大 ❌ 錯誤

恰恰相反。FFF 射束的能譜(軸上與軸外之間)變化比傳統 FF 射束更小,這正是其側向劑量分布隨深度變化小的根本原因。

(B) 射束硬化現象較不明顯 ✅ 正確答案

整平濾片(flattening filter, FF)在傳統直線加速器中扮演多重角色,包括:讓射束整平、但同時也對射束產生射束硬化(beam hardening)效應。由於濾片厚度從中心向邊緣遞減,中軸光子穿過較厚的濾片,能量較高(硬化程度高);邊緣光子穿過較薄的濾片,能量較低(硬化程度低)。這使得中軸與邊緣的光子在不同深度有顯著不同的能譜,導致側向劑量分布隨深度明顯變化。

FFF 設計移除了整平濾片,消除了此種空間變異的射束硬化效應,因此:

  • 中軸與照野邊緣的光子能譜差異極小
  • 側向劑量分布的形狀隨深度的變化程度顯著減少

(C) 射束強度與傳統設計一致 ❌ 錯誤

FFF 射束的劑量率比傳統 FF 射束高出約 2–4 倍,射束強度

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