115年:放射治療(2)

針對醫用直線加速器之光子射束,在最大劑量深度之後,當改變下列何種參數時,其百分深度劑量不會變大?

A光子能量增加
B照野變大
CSSD增加
DMU增加

詳細解析

本題觀念

百分深度劑量(percentage depth dose, PDD)是相對劑量,不是單獨代表某一點收到多少絕對劑量。對固定射束、照野、SSD與深度,PDD可寫成:PDD = [測量深度的劑量 ÷ 最大劑量深度的劑量] × 100%。本題限定測量位置在最大劑量深度(dmax)之後,判斷關鍵是各參數是否改變深部劑量相對於dmax劑量的比例。

光子能量、照野大小與SSD會改變散射、穿透及距離衰減,因而影響深部與dmax的相對劑量;MU則主要改變直線加速器的輸出量。若MU增加,測量深度與dmax兩處的絕對劑量會按相同輸出比例增加,分子與分母一起放大,PDD不會因此變大。

選項分析

A. 光子能量增加:不選。高能光子的穿透力較強,在dmax之後仍能維持較高的相對劑量,因此深部劑量相對於dmax會上升,PDD通常增加。這也是高能光子適合較深靶區的重要物理原因。

B. 照野變大:不選。照野變大時,模體內散射以及治療機頭散射對中心軸的貢獻會增加。深度超過dmax後,散射成分對測量點的影響可使深部劑量相對增加,所以在相同比較條件下PDD會變大。實務判讀仍需確認照野定義、測量深度及其他幾何條件一致。

C. SSD增加:不選。SSD是皮膚表面到射源的距離。固定射束能量、照野與深度時,增加SSD會改變dmax及測量點之間的相對距離衰減;依Mayneord修正概念,在本題比較條件下,較長SSD會使深度劑量相對於dmax增加,因此PDD變大。

D. MU增加:正確。MU(monitor unit)增加會使直線加速器輸出的光子數增加,dmax處劑量與較深測量點的劑量都按相同倍率增加。PDD的比值可表示為:PDD′ = (kD深)/(kDdmax) × 100% = PDD,其中k是由MU改變帶來的共同輸出倍率。因此MU會增加絕對劑量,卻不會單獨造成PDD變大。

答案解析

先區分兩種概念:MU影響「照了多少」,PDD描述「深度劑量相對於dmax的百分比」。當MU改變而射束能量、照野、SSD與深度條件不變時,深部與dmax的劑量同時被同一輸出倍率縮放,比例維持不變。相對地,能量、照野與SSD會改變穿透或散射的深度分布,使dmax之後的相對劑量上升。因此不會使PDD變大的參數是D。

核心知識點

  1. PDD定義:測量深度劑量與dmax劑量的比值乘以100%,屬於相對劑量指標。
  2. 能量效應:光子能量提高,穿透力增強,深部PDD通常升高。
  3. 照野效應:照野變大,模體與機頭散射增加,深部相對劑量通常增加。
  4. SSD效應:在相同深度與其他比較條件下,SSD增加可依Mayneord修正使PDD上升。
  5. MU效應:MU改變輸出量與絕對劑量;若幾何與射束條件固定,不改變PDD比值。

參考資料

  1. Dosimetry quality control based on percent depth dose rate variation
  2. Radiation Dose Distribution overview
  3. AAPM TG-71 monitor-unit report
  4. Percentage depth dose curve overview