若tomotherapy 治療計畫中，設定beam width 為2 cm，且機頭每旋轉一圈時治療床會前進0.5 cm，則pitch 為多少？

本題觀念

TomoTherapy 的 pitch 是描述螺旋式照射中，治療床每轉一圈前進多少距離，相對於縱向治療照野寬度的比例。它不是單純的床移動距離，也不是把 beam width 除以床移動距離；必須先確認分子與分母的定義，再代入同一單位的數值。本題每圈床前進 0.5 cm，beam width 為 2 cm，因此 pitch = 0.5 ÷ 2 = 0.25。

這個比值是無因次數，反映相鄰螺旋圈的縱向間距與照野寬度之間的關係。pitch 小於 1 時，每圈前進的距離小於照野寬度，前後旋轉的照射範圍會有重疊；pitch 等於 1 則代表前進距離剛好等於一個照野寬度。掌握這個幾何意義，就能排除把 0.5 當成答案或把比例方向倒置的錯誤。

選項分析

A. 正確。公式為 pitch = 每圈治療床前進距離 ÷ beam width。代入題目數值：pitch = 0.5 cm ÷ 2 cm = 0.25。公分在分子、分母中相消，結果為無單位的 0.25，因此 A 符合定義與計算。

B. 錯誤。0.5 cm 是治療床在機架旋轉一圈後的實際前進距離，仍保留長度單位；題目問的是相對於 beam width 正規化後的 pitch。若只寫 0.5，等於忽略 2 cm 照野寬度，沒有完成比例換算。

C. 錯誤。pitch = 1 只有在每圈床前進距離等於 beam width 時才成立。若 beam width 為 2 cm，pitch = 1 代表床每圈應前進 2 cm；本題實際只前進 0.5 cm，所以不可能得到 1。

D. 錯誤。2 是 beam width ÷ 每圈床移動距離的反向比值，不是 pitch 的定義。把分子、分母顛倒會將 0.25 變成 4，而不是 2；選項 D 既不符合公式，也不能表達本題的照射幾何。

答案解析

答案為 A。計算可寫成：

$\text{pitch} = \frac{\text{couch travel per rotation}}{\text{beam width}} = \frac{0.5\text{ cm}}{2\text{ cm}} = 0.25$

其中 couch travel per rotation 是機架每旋轉一圈時治療床沿病人長軸前進的距離；beam width 是縱向照野寬度。兩者必須使用相同單位，且使用床移動量除以照野寬度。結果 0.25 表示每圈只前進四分之一個照野寬度，因此同一縱向區域會被相鄰旋轉的射束覆蓋，幾何上具有明顯重疊。

臨床計畫中，pitch 會與照野寬度、機架轉速、床速及劑量分布一起考量。單看 pitch 不能直接判定治療品質，因為劑量均勻性還受到調控強度、葉片運動、計畫最佳化與病人解剖影響；但在考題的單純定義題中，只要辨認「每圈床移動量／照野寬度」即可。

核心知識點

1. TomoTherapy pitch = 每圈治療床前進距離 ÷ 縱向 beam width。
2. pitch 是無因次比例，不應直接寫成 0.5 cm。
3. pitch < 1 表示每圈床移動小於照野寬度，旋轉間存在縱向重疊。
4. pitch = 1 表示每圈前進距離等於一個照野寬度。
5. 計算前先統一長度單位，再確認公式方向；本題為 0.5 cm ÷ 2 cm = 0.25。
6. 不要把 pitch 與 CT 的螺距、床速或單圈移動距離直接視為同一個物理量；本題專指螺旋式放射治療的幾何比例。

參考資料

1. A Technique for Stereotactic Radiosurgery Treatment Planning with Helical Tomotherapy
2. Interfacility variation in treatment planning parameters in tomotherapy: field width, pitch, and modulation factor
3. Tomotherapy – a different way of dose delivery in radiotherapy
4. Tomotherapy as a tool in image-guided radiation therapy (IGRT): theoretical and technological aspects（PMID:21614257）