在正方形照野邊長為13 及15 公分條件下,TAR 分別為0.611 及0.651,假設TAR 與照野邊長為線性關係,若將照野邊長改為14 公分,則TAR 約為多少?
詳細解析
本題觀念
組織—空氣比(tissue-air ratio, TAR)是放射治療劑量學中,用來描述特定深度與照野條件下,組織或水中劑量相對於空氣中劑量的比值。當光子能量、測量深度與幾何條件固定時,照野變大會使散射光子增加,TAR通常也會上升;本題已明確指定兩者呈線性關係,因此可直接使用線性內插,而不是重新推導完整的劑量分布。
14 cm 正好位於13 cm與15 cm的中點,所以對應的TAR也應位於0.611與0.651的正中間。兩個已知點的TAR差為0.040,照野邊長差為2 cm,因此每增加1 cm,TAR增加0.020。由13 cm增加到14 cm只跨過一半的區間,TAR增加0.020,得到0.631。
選項分析
**A.0.621:錯誤。**從13 cm到15 cm,TAR總共增加0.040;線性斜率為(0.651−0.611)÷(15−13)=0.020/cm。照野從13 cm增加到14 cm時應增加0.020,若只增加0.010便得到0.621,等於把斜率或區間比例算錯。
**B.0.631:正確。**14 cm距離13 cm為1 cm,位於總長2 cm的1/2處,因此TAR=0.611+(1/2)×(0.651−0.611)=0.611+0.020=0.631。這個結果也等於兩端TAR的平均值(0.611+0.651)÷2。
**C.0.637:錯誤。**此數值比13 cm的TAR增加0.026,代表13至14 cm這1 cm的斜率是0.026/cm;若延伸到15 cm,將無法回到題目給定的0.651,與兩個已知點形成的線性關係不符。
**D.0.645:錯誤。**此數值比0.611增加0.034,已接近15 cm時的0.651,並非只走過13至15 cm區間的一半。線性內插在中點應使用兩端值的平均,不能把14 cm誤當成接近15 cm的照野。
答案解析
本題答案為B。計算時先求TAR對照野邊長的斜率:斜率=(0.651−0.611)÷(15−13)=0.020/cm。再由13 cm向14 cm前進1 cm,TAR=0.611+0.020×1=0.631,因此選B。
這題的關鍵不是背誦某個固定TAR,而是辨認「已給定線性關係」後,採用兩點式線性內插。若目標值位於兩個已知照野之間,增量比例可寫成(目標照野−較小照野)÷(較大照野−較小照野);本題比例為(14−13)÷(15−13)=1/2。實際放射治療劑量計算仍須依能量、深度、照野形狀、散射及測量資料查表或使用適當模型,本題則依明示的線性假設作近似。
核心知識點
- TAR是組織或水中劑量與空氣中劑量的比值,常用於光子束劑量計算。
- 在其他條件固定時,照野增大通常增加散射貢獻,TAR會隨之上升。
- 線性內插公式為:目標值=已知低點+(目標位置−低點位置)÷(高點位置−低點位置)×(高點值−低點值)。
- 14 cm是13 cm與15 cm的中點,所以TAR等於兩端數值的平均值,即0.631。
- 題目若明示線性關係,應先依比例計算;不要把實際劑量學中可能存在的非線性因素自行加入,造成與題設不同的答案。