108年:放射治療(1)

攝護腺插種¹⁰³Pd (半衰期 17 天)射源治療,已知其初始劑量率為 0.22 Gy/h ,則在前 60 天內共約接受多少劑量(Gy )?

A95
B118
C132
D144

詳細解析

本題觀念:

本題考核近接治療永久植入(permanent brachytherapy)的累積劑量計算——攝護腺 103^{103}Pd 種子植入後,射源隨時間衰變,前 60 天內累積輸送的劑量。需利用指數衰變積分公式計算。

選項分析

數學公式推導:

永久植入近接治療的累積劑量公式,為初始劑量率對時間的積分:

D(t)=0tD˙(t)dt=0tD˙0eλtdt=D˙0λ(1eλt)D(t) = \int_0^t \dot{D}(t') \, dt' = \int_0^t \dot{D}_0 \cdot e^{-\lambda t'} \, dt' = \frac{\dot{D}_0}{\lambda} \left(1 - e^{-\lambda t}\right)

其中衰變常數 λ\lambda 與半衰期 T1/2T_{1/2} 的關係:

λ=ln2T1/2=0.69317 天=0.04077 天1\lambda = \frac{\ln 2}{T_{1/2}} = \frac{0.693}{17 \text{ 天}} = 0.04077 \text{ 天}^{-1}

換算為每小時:

λ=0.0407724 h1=0.001699 h1\lambda = \frac{0.04077}{24} \text{ h}^{-1} = 0.001699 \text{ h}^{-1}

代入題目數值(D˙0=0.22\dot{D}_0 = 0.22 Gy/h,t=60t = 60 天 = 1440 h):

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