115年:放射治療(2)
根據單擊單靶理論，細胞以劑量D₀照射後可減少至原本的多少％？
A90
B69
C37
D10
詳細解析
本題觀念
單擊單靶理論（single-target single-hit theory）把細胞內的關鍵靶區視為受到一次致死性打擊後，就失去存活能力的目標。放射線照射後仍存活的細胞比例，可用存活分率表示：S = e⁻ᴰ⧸ᴰ⁰，其中D是吸收劑量，D₀是使平均每個細胞接受一個致死性打擊的特徵劑量。D₀不是讓細胞只剩百分之十或百分之六十九的劑量；代入D = D₀時，指數的負值為−1，所以存活分率是e⁻¹，約為0.37。題目問的是「減少至原本的多少％」，意思是照射後剩下的比例，答案應讀成約剩百分之三十七。這個模型的曲線在半對數圖上呈直線下降，D₀越小表示細胞對輻射越敏感；但本題只需代入D/D₀ = 1即可完成判斷。
選項分析
- A：90。錯誤。 百分之九十代表大多數細胞仍存活，所對應的平均致死打擊數低於一個，不是D = D₀時的結果。
- B：69。錯誤。 百分之六十九不是把D₀代入單擊單靶存活公式所得的數值；正確計算為e⁻¹，約百分之三十七。
- C：37。正確。 S = e⁻ᴰ⧸ᴰ⁰，當D = D₀時，S = e⁻¹ = 1/e ≈ 0.3679，因此細胞存活約為原本的百分之三十七。
- D：10。錯誤。 百分之十表示存活分率更低，代表照射劑量高於D₀或平均致死打擊數增加；不能直接當作D₀的定義。
答案解析
單擊單靶模型的核心是指數型存活曲線。令x = D/D₀，當x = 1時，代表平均每個細胞受到一個致死性打擊；依Poisson機率，沒有受到致死打擊的細胞比例為e⁻¹。計算結果是0.367879…，換算百分比約為36.8%，考試答案取整數即37%。要特別分清楚「剩餘百分比」與「被消滅百分比」：此時約剩37%，並不是表示只減少37%；若用百分比描述被殺死的細胞，則約為63%。因此本題選 C。
核心知識點
- 單擊單靶模型：S = e⁻ᴰ⧸ᴰ⁰。
- D₀的意義：使平均每個細胞接受一個致死性打擊，並使存活分率降至1/e的劑量。
- 1/e ≈ 0.37，所以D = D₀時約有37%細胞存活。
- 半對數存活曲線的斜率與細胞敏感性相關；D₀越小，代表相同劑量下存活分率下降得越快。
- 放射生物學計算題先辨認題目要問存活分率或死亡比例，再換算百分比，避免把37%剩餘誤讀為37%死亡。