115 專技高考高等考試 醫事放射師 放射線治療原理與技術學（第二次） 考古題詳解

核心觀念

本題考查放射生物學中的「等效應曲線」（isoeffect curve）與線性二次模型（linear-quadratic model, LQ model），重點是不同組織對「每次分次劑量」的敏感度不同。

晚期反應組織通常具有較低的 $\alpha/\beta$ 值，約為 $2\sim3\ \text{Gy}$，因此對每次分次劑量特別敏感。每次分次劑量越大，晚期組織受到的生物效應增加越明顯，纖維化、狹窄、壞死等晚期併發症的風險也越高。

LQ模型中的生物有效劑量（BED）為：

其中：

• $n$：分次次數
• $d$：每次分次劑量
• $\alpha/\beta$：組織對分次大小的反應參數

當組織的 $\alpha/\beta$ 值較低時，公式中的 $\frac{d}{\alpha/\beta}$ 影響較大，表示該組織對每次劑量變化更加敏感。

解題方法

為降低晚期反應組織傷害，臨床上應降低每次分次劑量，使每次照射對晚期組織造成的生物效應下降；為維持所需的總治療效果，則需增加分次次數。

例如，將每次 $2\ \text{Gy}$ 調整為每次 $1.8\ \text{Gy}$，並增加總分次次數，使總治療效果維持在臨床需要的範圍內。由於晚期反應組織的 $\alpha/\beta$ 值低，降低 $d$ 可有效降低其BED，進而減少晚期正常組織併發症。

因此，正確的調整方向是：

核心觀念

本題考查皮膚各組織的放射生物學反應、分次照射效應，以及功能次單元（functional subunits, FSUs）的修復與再族群化。

皮膚主要分為：

• 表皮（epidermis）：尤其是基底層含有快速分裂的具繁殖力細胞，屬於早期反應組織，常出現紅斑、脫毛、乾性脫皮與濕性脫皮。
• 真皮（dermis）：含結締組織、血管與纖維母細胞，較常涉及晚期纖維化、萎縮、毛細血管擴張及壞死等變化。

分次效應可用線性二次模型表示：

其中 $n$ 為分次數，$d$ 為每次分次劑量。早期反應組織通常具有較高的 $\alpha/\beta$ 值，對每次分次劑量的變化較不敏感；晚期反應組織的 $\alpha/\beta$ 值較低，對分次大小較敏感。

解題方法

本題可採用三步驟判斷：

1. 判斷表皮與真皮分別屬於早期或晚期反應組織。
2. 判斷各種皮膚反應發生的時間。
3. 辨認 FSU 中細胞遷移與再族群化的概念。

表皮的基底層細胞受到照射後，需經過數個細胞週期才會使成熟表皮細胞逐漸耗竭，因此臨床上的紅斑與脫皮屬於早期反應。鄰近未完全受損區域的具繁殖力細胞，則可遷移至受傷區域，進行再族群化，維持或恢復表皮功能。

選項分析

(A) 真皮層是發生早期效應的主要地方

錯誤。

皮膚早期效應的主要來源是表皮，特別是基底層的快速分裂細胞。真皮的放射線損傷則較常表現為晚期效應，例如：

• 皮膚萎縮
• 毛細血管擴張
• 纖維化
• 潰瘍
• 放射性壞死

因此，真皮不是皮膚早期效應的主要發生部位。

(B) 表皮對放射治療的分次劑量大小與分次次數的改變非常敏感

錯誤。

核心觀念

本題考查「全身急性游離輻射暴露後的急性輻射症候群（acute radiation syndrome, ARS）」與劑量範圍的判斷。

• $1\ \mathrm{Gy}=1\ \mathrm{J/kg}$，代表物質每公斤吸收 $1$ 焦耳輻射能量。
• 對 $\gamma$ 射線而言，輻射加權因數 $w_R=1$，因此吸收劑量 $3\ \mathrm{Gy}$所對應的等效劑量約為 $3\ \mathrm{Sv}$。
• 本題為「全身、急性」暴露，重點在於急性輻射症候群，而非局部皮膚或單一器官損傷。

急性全身照射的典型劑量分區如下：

$3\ \mathrm{Gy}$主要落在骨髓症候群範圍。病人需接受醫療評估、血球監測、感染預防與支持性治療；此劑量並非一律需要骨髓移植，也不是典型的一週內死亡劑量。

解題方法

先抓住三個限定條件：

1. 全身照射：會影響骨髓、腸胃道及其他高度敏感組織。
2. 急性暴露：短時間內接受完整劑量，容易產生急性輻射症候群。
3. 劑量為 $3\ \mathrm{Gy}$：屬於以骨髓損傷為主的中度全身照射。

因此，處置原則是：

• 立即進行輻射醫學與急診評估；
• 連續追蹤全血球計數，尤其是淋巴球、嗜中性球與血小板；
• 依臨床狀況給予補液、止吐、感染控制、隔離照護及血液製劑；

核心觀念

本題考查細胞週期各階段所占比例，以及「分裂指數」（mitotic index, MI）的定義。

在指數生長期，細胞群中處於某一細胞週期階段的細胞比例，約等於該階段持續時間占整個細胞週期的比例。因此：

其中，M 期包括有絲分裂相關階段；本題已直接給出 M 期為 3 小時。

解題方法

已知：

• M 期：$3$ 小時
• S 期：$9$ 小時
• 細胞週期：$39$ 小時

代入分裂指數公式：

因此分裂指數約為 $0.07$，選擇最接近的選項。

題目提供 S 期時間主要是干擾資訊；計算分裂指數時，分子只取 M 期時間，分母取完整細胞週期時間。

選項分析

核心觀念

本題考「細胞損失因子（cell loss factor, $\phi$）」與「實際腫瘤倍增時間」及「潛在腫瘤倍增時間（potential doubling time, $T_{\text{pot}}$）」的關係。

細胞損失因子定義為：

因此，真正留下來形成腫瘤淨增長的比例為：

潛在腫瘤倍增時間代表在「沒有細胞損失」情況下，腫瘤依照細胞生成速率倍增所需的時間；實際倍增時間則已受到細胞損失影響。

解題方法

實際腫瘤淨增長速率為細胞生成速率乘上未損失比例，因此：

整理得：

題目給定：

代入：

核心觀念

本題考查細胞存活曲線中劑量參數的意義。放射線生物學常以存活分率（surviving fraction, $SF$）表示照射後仍存活的細胞比例。

若題目說「殺死 $90\%$ 細胞」，代表僅剩下：

因此，所需劑量稱為 $D_{10}$，意義是「使細胞存活率降至 $10\%$ 的劑量」。

解題方法

將「殺死率」換算成「存活率」：

本題為：

所以應選擇代表「存活分率為 $10\%$」的劑量，即 $D_{10}$。

在放射線生物學的常用定義中：

• $D_{10}$：使細胞存活率降至 $10\%$，亦即殺死 $90\%$ 細胞的劑量。
• $D_{50}$：使細胞存活率降至 $50\%$，亦即殺死約 $50\%$ 細胞的劑量。
• $D_{90}$：使細胞存活率降至 $90\%$，亦即僅殺死約 $10\%$ 細胞的劑量。

選項分析

核心觀念

本題考查線性能量轉移（LET）、氧增比（OER）與相對生物效應（RBE）的定義，以及三者隨 LET 變化的關係。

1. LET

LET 是帶電粒子沿單位路徑長度所沉積的能量：

常用單位為 $\mathrm{keV}/\mu\mathrm{m}$，屬於有單位的物理量。LET 越高，游離與激發事件越密集，DNA 損傷通常越集中且複雜。

2. OER

氧增比定義為達到相同生物效應時，缺氧細胞所需劑量與有氧細胞所需劑量的比值：

OER 為比值，因此沒有單位。對低 LET 輻射而言，氧氣能固定自由基造成的 DNA 損傷，使有氧細胞較容易受傷，因此通常有：

隨 LET 增加，直接作用比例上升，氧氣對自由基損傷的影響相對減少，所以 OER 通常下降，並在高 LET 區域接近 $1$。

3. RBE

相對生物效應定義為產生相同生物效應時，標準參考輻射所需劑量與受試輻射所需劑量的比值：

RBE 也是比值，沒有單位。對低至中等 LET 輻射，LET 增加通常使 RBE 上升；當 LET 過高時，因過度殺傷（overkill effect），RBE 可能下降。

解題方法

本題不需計算，採用「單位判斷＋LET 趨勢＋氧氣作用」三步驟：

1. 判斷 LET 是否有單位，OER 與 RBE 是否為無因次比值。
2. 記住在低至中等 LET 範圍內：

• LET 增加，OER 下降；
• LET 增加，RBE 通常上升。

3. 判斷氧氣與 misonidazole 的作用：

• 氧氣具有輻射增敏作用；
• 缺氧會造成輻射抗性；
• OER 較大的腫瘤，代表其缺氧所造成的抗性較明顯，因此對缺氧增敏劑通常較敏感。

選項分析

(A) LET、OER 及 RBE 都有單位

錯誤。

LET 是能量對距離的量，具有 $\mathrm{keV}/\mu\mathrm{m}$ 等單位；但 OER 與 RBE 都是劑量比值：

分子、分母的劑量單位相互抵消，因此 OER 與 RBE 均為無因次量。

核心觀念

TBI（total body irradiation，全身身體照射）是骨髓移植前的「預處理」（conditioning）方式之一，主要目的包括：

1. 骨髓清除（myeloablation）：破壞患者原有骨髓，清除原本的造血細胞。
2. 腫瘤細胞殺滅：對殘存的白血病或惡性腫瘤細胞產生細胞毒性作用。
3. 免疫抑制：抑制患者免疫系統，使移植入的捐贈者造血幹細胞能夠順利植入，降低宿主排斥移植物的機會。

TBI 的核心角色是「骨髓移植前的全身性預處理」，並非以治療局部骨轉移為主要目的。

解題方法

本題以「TBI 在骨髓移植中的功能」逐項比對。判斷重點是：

• 與移植預處理、骨髓清除、免疫抑制及腫瘤清除有關者，屬於 TBI 的合理功能。
• 若選項將 TBI 說成骨轉移的常規治療方式，則偏離其在骨髓移植中的主要角色。

因此，找出不屬於骨髓移植預處理目的的選項即可。

選項分析

(A) 破壞患者自身骨髓及腫瘤細胞——正確

TBI 可造成全身性骨髓抑制或骨髓清除，破壞患者原有的造血系統，為捐贈者骨髓細胞的植入建立空間。

此外，TBI 也可殺滅殘存的惡性細胞，特別是在白血病等血液惡性疾病中，作為移植前的抗腫瘤治療。因此此項符合 TBI 的骨髓移植預處理功能。

(B) 充分抑制患者的免疫系統——正確

移植入的捐贈者骨髓細胞對患者而言屬於異體組織。若患者免疫功能未被充分抑制，宿主免疫細胞可能攻擊移植物，造成移植失敗或移植物排斥。

核心觀念

本題考查硼中子捕獲治療（boron neutron capture therapy, BNCT）的主要適應症與治療原理。

BNCT 先將含硼-10（$^{10}\mathrm{B}$）藥物選擇性輸送至腫瘤細胞，再以熱中子或超熱中子照射。$^{10}\mathrm{B}$ 捕獲中子後產生高線性能量轉移（high linear energy transfer, LET）的 $\alpha$ 粒子與鋰-7核，反應式為：

$\alpha$ 粒子與鋰-7核的射程約為細胞尺度，約數微米至十餘微米，因此若硼-10主要聚集於腫瘤細胞內，便能在腫瘤細胞內形成局部高劑量，同時降低周圍正常組織的損傷。

BNCT 特別適合下列情形：

• 腫瘤復發且已接受過高劑量放射治療，正常組織再照射受到限制。
• 腫瘤侵犯範圍不規則或具有浸潤性，難以單純依靠傳統放射治療涵蓋。
• 腫瘤細胞能有效攝取含硼藥物，且病灶位置適合中子束照射。

臨床上較常被討論或應用於復發性腦腫瘤、復發性頭頸部惡性腫瘤，以及部分黑色素瘤等；復發性攝護腺癌並非 BNCT 的常見適應症。

解題方法

本題為「不是」的單選題，應先掌握 BNCT 的典型應用範圍，再找出最不符合者。

判斷重點有二：

1. BNCT 主要用於復發、難以再次接受傳統放射治療的局部惡性腫瘤。
2. 腫瘤必須具備良好的硼藥物攝取條件，且腫瘤位置與深度須適合中子照射。

腦膜瘤、頭頸部惡性腫瘤及黑色素瘤，都曾被列為 BNCT 的研究或臨床應用對象；攝護腺癌則不是其常見適應症。因此答案為復發性攝護腺癌。

選項分析

(A) 復發性腦膜瘤：錯誤選項

核心觀念

本題考的是「全身皮膚電子束照射」（total skin electron irradiation, TSEI）的射束選擇。

皮膚病灶主要位於體表及淺層組織，因此治療射束需具備：

1. 表面劑量高，能有效照射皮膚病灶。
2. 穿透深度有限，避免過多劑量進入深部正常組織。
3. 能配合大照野、延長治療距離及多角度照射，涵蓋全身皮膚。

電子束的劑量分布具有有限射程，能量越低，穿透深度越淺，適合表淺病灶。臨床上的全身皮膚電子束照射，常使用約 $6\ \mathrm{MeV}$ 等級的電子束，並透過延長治療距離、散射裝置及多個照射角度，使全身皮膚獲得均勻劑量。

電子束的射程可用近似關係表示：

其中 $E$ 為電子能量，單位為 $\mathrm{MeV}$。因此 $6\ \mathrm{MeV}$ 電子束的最大射程約為：

實際治療時會因延長治療距離及散射材料而降低有效能量，使主要劑量集中於皮膚及皮下淺層。

解題方法

判斷射束時，先看病灶深度：

• 全身皮膚照射屬於表淺、大範圍病灶。
• 表淺病灶優先選擇電子束。
• 電子束能量不宜過高，以免穿透過深。
• 約 $6\ \mathrm{MeV}$ 電子束可提供適合皮膚治療的有限穿透深度。

因此，四個選項中只有 $6\ \mathrm{MeV}$ 電子符合「表面劑量高、穿透有限、適合全身皮膚治療」的條件。

選項分析

(A) $6\ \mathrm{MV}$ 光子：錯誤

核心觀念

本題考「擬人假體（anthropomorphic phantom）」在放射治療劑量測量與品質保證中的用途與特性。

擬人假體是依人體外形及部分解剖構造製作的模體，內部可放置游離腔電離室、半導體偵測器、膠片或其他劑量計，用來量測治療計畫在接近人體條件下的劑量分布，例如：

• 靶區劑量
• 危急器官劑量
• 劑量均勻度
• 劑量計畫系統計算值與實際量測值的差異
• 複雜治療技術的端對端品質保證

擬人假體的材料通常需具備接近人體組織的輻射等效性，常見材料包括有機聚合物、環氧樹脂及其混合物，也會依骨骼、肺部或軟組織等不同部位，使用不同密度與電子組成的材料。

解題方法

判斷本題的關鍵，在於區分：

1. 「均質假體」：整個假體內部大致由單一均勻材料組成，主要模擬水或軟組織。
2. 「擬人假體」：依人體形狀與解剖構造設計，通常具有不同組織區域，未必是均質構造。

題幹明確指定「擬人假體」，因此應以其「模擬人體解剖構造與組織差異」的特性判斷。若選項把擬人假體一概描述為均質假體，即與其典型特徵不符，應判定為錯誤。

選項分析

(A) 使用材料多為有機聚合物、環氧樹脂或其混合物等

正確。

擬人假體常使用組織等效材料製作，例如有機聚合物、環氧樹脂及其混合物。這些材料可藉由調整密度、元素組成與物理特性，使其在光子或電子束照射下，具有接近人體軟組織、骨骼或其他組織的輻射反應。

因此，材料敘述符合擬人假體的製作特性。

(B) 為均質假體，其輻射特性與軟組織接近

錯誤。

核心觀念

本題考查醫用直線加速器光子射束的百分深度劑量（Percentage Depth Dose, PDD）及其影響因素。

百分深度劑量定義為在相同照射條件下，深度 $d$ 的劑量與最大劑量深度 $d_{\max}$ 劑量之比：

題目強調「在最大劑量深度之後」，即考慮光子射束進入患者後的下降劑量區域。PDD 主要受下列因素影響：

• 光子能量
• 照野大小
• SSD（source-to-skin distance，源皮距）
• 深度及組織條件

MU（monitor unit）主要改變總照射劑量，不會改變經正規化後的百分深度劑量。

解題方法

逐一判斷各參數改變後，會不會改變

若該參數只使深度 $d$ 與 $d_{\max}$ 的劑量同比例增加，則 PDD 不變。

MU 增加時，在直線加速器輸出呈線性且未飽和的正常操作範圍內：

且

因此：

MU 在分子、分母中相消，PDD 不變；僅實際吸收劑量增加。

選項分析

(A) 光子能量增加

光子能量增加會提高射束穿透力，使深部劑量相對增加，最大劑量深度通常也會向較深處移動。

因此，在 $d_{\max}$ 之後的深度，較高能量光子射束通常具有較大的 PDD。

故此選項會使 PDD 變大，錯誤。

(B) 照野變大

照野變大時，患者內部及準直系統產生的散射光子增加，深部的散射劑量貢獻提高。

核心觀念

本題考查 $^{90}\mathrm{Y}$ 微球體（Yttrium-90 microspheres）的臨床適應症與治療原理。

$^{90}\mathrm{Y}$ 是純 β 粒子放射性核種，半衰期約 $64$ 小時，常製成樹脂或玻璃微球，經由導管注入肝動脈，利用肝腫瘤主要由肝動脈供血、正常肝實質主要由門脈供血的血流差異，使微球體 preferentially 停留於腫瘤微血管內。

此治療稱為：

• 經動脈放射栓塞術（transarterial radioembolization, TARE）
• 選擇性內放射治療（selective internal radiation therapy, SIRT）

微球體滯留後，以局部 β 粒子照射造成腫瘤細胞 DNA 損傷，同時具有一定程度的微血管栓塞效果，主要用於肝臟原發性或轉移性腫瘤。

解題方法

判斷關鍵在於辨認 $^{90}\mathrm{Y}$ 微球體的典型治療部位。

標準治療流程為：

因此，題目問「原發或次發性腫瘤的血管內栓塞性治療」時，最具代表性的器官是肝臟。肝臟原發腫瘤如肝細胞癌、膽管癌，以及轉移性肝腫瘤，皆可能是 $^{90}\mathrm{Y}$ 放射栓塞術的治療對象。

選項分析

(A) 肺臟：錯誤

核心觀念

攝護腺癌插種治療屬於近接放射治療，將放射性籽源或導管置入攝護腺內，使高劑量集中於腫瘤，同時降低鄰近正常組織的劑量。

治療計畫中的危急器官（organs at risk, OAR）主要依據：

• 與攝護腺的解剖位置是否接近
• 是否可能直接接受高劑量照射
• 是否具有明確的劑量限制與毒性風險

攝護腺周圍需特別注意的危急器官包括：

1. 尿道：穿過攝護腺，最容易受到高劑量照射，可能造成血尿、尿道狹窄、排尿困難或尿滯留。
2. 膀胱：膀胱底部及膀胱頸鄰近攝護腺，籽源位置不當時可能接受過量劑量，造成頻尿、急尿及膀胱刺激症狀。
3. 直腸：位於攝護腺後方，與攝護腺距離很近，可能發生直腸炎、直腸出血或慢性腸道症狀。
4. 肛門：並非攝護腺插種治療中通常列為主要劑量限制的危急器官；臨床規畫的重點是攝護腺後方相鄰的直腸壁，而非肛門本身。

解題方法

逐一判斷各構造是否為攝護腺插種治療中需要進行劑量評估與限制的主要危急器官：

核心觀念

本題考查攝護腺腫瘤永久性近接治療（permanent prostate brachytherapy）的射源、影像導引、麻醉方式，以及治療後影像確認方法。

永久性插種是將低劑量率（low-dose-rate, LDR）放射性種子永久留置於攝護腺內，使射源持續釋放低能量光子，逐步完成腫瘤劑量照射。常用射源包括：

• $^{125}\mathrm{I}$：半衰期約 59.4 天。
• $^{103}\mathrm{Pd}$：半衰期約 17 天。
• 部分情況使用 $^{ cesium-131}$（$^{131}\mathrm{Cs}$）。

永久性插種通常利用經直腸超音波（transrectal ultrasound, TRUS）即時定位攝護腺、尿道及精囊，並依治療計畫將放射性種子植入預定位置。

解題方法

判斷本題可依三個關鍵特徵切入：

1. 「永久性插種」使用低能量、短射程的永久留置射源，典型為 $^{125}\mathrm{I}$ 或 $^{103}\mathrm{Pd}$。
2. 植入過程須精確定位攝護腺，因此以 TRUS 導引為標準方式。
3. 插種通常經會陰部進行，為減少疼痛及維持手術穩定性，常採脊髓麻醉、硬膜外麻醉或全身麻醉；「不需要脊髓麻醉」並非正確描述。

因此，符合永久性攝護腺近接治療標準流程的是利用 TRUS 導引射源植入位置。

選項分析

(A) 以 $^{192}\mathrm{Ir}$ 作為射源

錯誤。$^{192}\mathrm{Ir}$ 是常見的高劑量率近接治療射源，常用於 HDR brachytherapy。其半衰期約 74 天，具有較高活度，通常以遙控後荷式治療機暫時將射源送入治療導管，治療結束後取出，並非攝護腺永久性插種的典型射源。

核心觀念

本題考查醫療曝露品質保證制度中，電腦斷層治療機（tomotherapy）「每日」品質保證項目。依命題當年（民國 115 年）相關法規及品質保證作業要求，每日校驗須同時確認：

1. 固定雷射的位置；
2. 可動雷射的原始位置；
3. 治療室門連鎖功能；
4. 光子輸出劑量的一致性。

這些項目分別涵蓋定位準確性、機械初始化位置、輻射安全連鎖，以及治療劑量穩定性。

解題方法

將題目列出的四個項目，逐一對照 tomotherapy 每日品質保證的必要檢查內容：

• 雷射位置屬於治療定位與等中心相關確認；
• 可動雷射原始位置屬於機器啟動後的機械定位確認；
• 治療室門連鎖屬於人員輻射安全確認；
• 光子輸出劑量一致性屬於劑量學品質保證。

四項分別代表每日品質保證中的定位、機械、安全及劑量面向，均為每日校驗內容。因此應選擇包含①②③④的選項。

選項分析

(A) 僅①②③：錯誤。

核心觀念

單擊單靶理論（single-hit single-target theory）假設：細胞內存在一個關鍵靶，該靶受到一次有效輻射作用即可能造成細胞失活。

其細胞存活率公式為：

其中：

• $S(D)$：照射劑量 $D$ 後的細胞存活率
• $D_0$：使細胞存活率降至 $e^{-1}$ 的劑量，即平均每個細胞靶受到一次致死性打擊的劑量尺度

解題方法

題目給定照射劑量為 $D_0$，代入細胞存活率公式：

而：

換算為百分比：

因此，細胞經 $D_0$ 照射後，約存活原本的 $37\%$。

選項分析

核心觀念

本題考查輻射保護劑 amifostine（WR-2721） 的藥理特性，以及 dose reduction factor, DRF（劑量降低因子） 的意義。

DRF 定義為：

輻射保護劑能降低正常組織的輻射損傷，因此在達到相同生物效應下，使用保護劑時所需劑量較高，故：

所以，具有保護作用的藥物會使 DRF 增加，而不是降低。

解題方法

判斷本題可分為兩步：

1. 先確認 amifostine 的基本藥理特性：

• 是前驅藥物；
• 代謝後形成具有活性的硫醇代謝物；
• 具有自由基清除與放射線防護作用；
• 動物研究顯示可保護多種正常組織，包括造血系統。

2. 再檢查 DRF 的方向：

• 若藥物具有輻射保護作用，DRF 應上升；
• 因此「降低 DRF」與輻射保護劑的基本作用相矛盾。

選項分析

(A) 可以降低 DRF

錯誤。

DRF 是用來表示輻射保護效果的指標。若 amifostine 能保護正常組織，達到相同生物效應所需的輻射劑量會增加，因此 DRF 應提高：

故：

amifostine 的作用是增加 DRF，而非降低 DRF。

(B) 為一前驅藥物（prodrug）

正確。

核心觀念

本題考查「細胞凋亡（apoptosis）」的典型形態學與分子生物學特徵。細胞凋亡是一種由基因調控、具有程序性的細胞死亡，常見於組織發育、細胞更新，以及放射線治療後的腫瘤細胞死亡。

其主要特徵包括：

• 細胞體積縮小
• 染色質凝縮並聚集於核膜邊緣
• 細胞核分裂
• DNA 發生規則性的片段化
• 形成凋亡小體（apoptotic bodies）
• 細胞膜大致保持完整，較少引起周邊發炎反應

在調控蛋白方面，Bcl-2 家族中的部分蛋白具有抗凋亡作用，Bcl-2 即屬於典型的抗凋亡蛋白。

解題方法

判斷本題可直接比較「細胞凋亡」與「細胞壞死（necrosis）」的差異：

因此，四個選項中只有「染色質開始聚集濃縮」符合細胞凋亡的典型表現。

選項分析

(A) DNA 斷裂成隨機不同大小之片段：錯誤

細胞凋亡時，活化的核酸內切酶會切割核小體之間的連接 DNA，使 DNA 形成大小較規則的片段，常呈現約 $180\sim200$ 個鹼基對及其倍數的片段，稱為核小體間 DNA 片段化（internucleosomal DNA fragment

核心觀念

本題考查細胞週期不同階段對放射線的相對敏感度，亦稱「細胞週期性放射敏感度」。

一般排序如下：

其中，$S$ 期通常最具放射抗性，尤其是晚期 $S$ 期（late S phase）；$M$ 期及晚期 $G2$ 期則最具放射敏感性。

放射線主要造成 DNA 損傷。細胞在晚期 $S$ 期具有較活躍的 DNA 複製與修復能力，且同源染色單體可作為修復參考，使 DNA 損傷較容易被修復，因此對放射線較有抗性。

解題方法

本題直接依「細胞週期與放射敏感度」的基本排序判斷：

1. 先找放射線最敏感的階段：$M$ 期及 late $G2$ 期。
2. 再找放射線最具抗性的階段：late $S$ 期。
3. 題幹指出 $G1$ 期較短，主要是描述細胞週期時間比例的變化，不會改變各階段固有的放射敏感度排序。
4. 因此，在四個選項中，以 late $S$ 期對放射線最有抗性。

選項分析

(A) late S 期：正確

晚期 $S$ 期通常是細胞週期中對放射線最具抗性的階段。此時 DNA 複製及修復機制活躍，且 DNA 已複製出的同源染色單體有助於進行較精確的損傷修復，因此細胞存活率相對較高。

(B) G1 期：錯誤

核心觀念

本題考查細胞週期與輻射誘發染色體變異的關係，以及各類變異對細胞存活的影響。

• G1 期受照射：DNA 尚未複製，每條染色體由一條染色分體組成，容易形成「染色體型變異」，如雙中節染色體、無中節片段、環狀染色體及易位。
• G2 期受照射：DNA 已複製，較常形成「染色分體型變異」，如染色分體斷裂與染色分體交換。
• 分裂後期橋：主要由雙中節染色體在有絲分裂後期被兩個紡錘體向相反方向拉扯所形成。
• 易位：若屬平衡性易位，通常沒有大量遺傳物質丟失，因此細胞多能存活；但不平衡易位可能造成細胞死亡或功能異常。

解題方法

先判斷各選項是否符合兩個原則：

1. G1、G2 期所形成的染色體變異類型。
2. 該變異是否會導致遺傳物質大量流失，進而造成細胞死亡。

染色體變異中，雙中節染色體會在有絲分裂後期形成分裂後期橋；易位若為平衡性變化，通常不會立即造成細胞死亡。至於無中節片段，G1 與 G2 期均可能形成，不能說 G2 期不會形成。

選項分析

(A) 處於 G1 期的細胞受照射後，易形成分裂後期橋

核心觀念

本題考查光子臨床射束的散射因子分解關係：

• $S_{c,p}$：總散射因子（total scatter factor），同時包含準直器散射與假體散射。
• $S_c$：準直器散射因子（collimator scatter factor）。
• $S_p$：假體散射因子（phantom scatter factor）。

三者的基本關係為：

因此，假體散射因子可由總散射因子與準直器散射因子間接求得：

此外，假體散射因子也可利用不同照野大小的反向散射因子（backscatter factor, BSF）相對於參考照野 $r_0$ 的比值求得：

解題方法

由定義：

兩邊同除以 $S_c$：

故敘述③正確。

若以參考照野 $r_0$ 為基準，假體散射的相對變化可由反向散射因子比值表示：

故敘述④也正確。

因此正確組合為③④，即選項（D）。

選項分析

① $S_p(r)=S_{c,p}(r)-S_c(r)$：錯誤。

核心觀念

組織假體比（tissue phantom ratio, TPR）定義為：

其中：

• $D_d$：假體深度 $d$ 的吸收劑量
• $D_{d_{\mathrm{ref}}}$：參考深度的吸收劑量

當參考深度選在最大劑量深度 $d_{\max}$ 時，TPR 的定義即成為組織最大比（tissue maximum ratio, TMR）：

因此，本題的關鍵是辨認「TPR 的參考深度為最大劑量深度」這項定義。

解題方法

直接將題幹條件代入 TPR 的定義：

題目指定：

所以：

因此正確答案為組織最大比。

選項分析

(A) 組織空氣比（TAR）—錯誤

組織空氣比（tissue-air ratio, TAR）是同一點幾何位置下，假體內劑量與空氣中劑量的比值：

其分母為空氣中的劑量，不是最大劑量深度 $d_{\max}$ 的劑量，因此不符合本題條件。

(B) 組織最大比（TMR）—正確

核心觀念

本題考的是光子射束劑量參數的定義，以及其是否受到源皮距（SSD，source-to-skin distance）影響。

四個參數的基本定義如下：

• TMR（tissue-maximum ratio，組織最大劑量比）

$TMR(d)=\frac{D(d)}{D(d_{\max})}$

表示同一射束下，深度 $d$ 的劑量與最大劑量深度 $d_{\max}$ 劑量之比。

• PDD（percentage depth dose，百分深度劑量）

$PDD(d)=100\times\frac{D(d)}{D(d_{\max})}$

其測量通常固定 SSD，因此會受到 SSD 及逆平方定律影響。

• TAR（tissue-air ratio，組織空氣比）

$TAR(d)=\frac{D_{\text{phantom}}(d)}{D_{\text{air}}(d)}$

分子與分母是在相同測量點、相同源點距離下取得，因此逆平方因子會抵消。

• BSF（backscatter factor，背向散射因子）

$BSF=\frac{D_{\text{phantom}}(d_{\max})}{D_{\text{air}}(d_{\max})}$

BSF 本質上就是 $d_{\max}$ 深度的 TAR：

$BSF=TAR(d_{\max})$

解題方法

判斷是否與 SSD 有關，關鍵在於觀察該參數的分子與分母是否具有相同的源點距離。

PDD 的分子位於深度 $d$，分母位於 $d_{\max}$，兩者到射源的距離不同：

$SSD+d \neq SSD+d_{\max}$

核心觀念

本題考查不同 SSD 下的反平方定律修正。

校正條件為：

• 校正 SSD：$100\ \mathrm{cm}$
• 最大劑量深度：$d_{\max}=1.5\ \mathrm{cm}$
• 治療 SSD：$120\ \mathrm{cm}$

劑量校正點位於最大劑量深度，因此射源至劑量校正點的距離為：

當治療 SSD 增加時，劑量校正點距離射源變遠，依反平方定律，每 MU 所提供的劑量會降低，因此必須使用 SSD 修正因子。

解題方法

校正狀況與治療狀況的射源至劑量點距離分別為：

依反平方定律，治療 SSD 下相對於校正 SSD 的 SSD 修正因子為：

代入數值：

核心觀念

本題考查光子射束之組織最大比（tissue-maximum ratio, TMR）及其主要影響因素。

TMR 定義為：

其中：

• $D(d)$：治療深度 $d$ 處的吸收劑量
• $D(d_{\max})$：最大劑量深度 $d_{\max}$ 處的吸收劑量

TMR 通常在相同照野、相同射束能量及相同 SAD 幾何條件下，比較不同深度的劑量。由於分子與分母均位於同一 SAD 幾何架構中，平方反比效應在比值中大幅抵消，因此 TMR 的主要相關參數為：

1. 照野大小
2. 射束能量
3. 治療深度

而 SAD 並非 TMR 的主要影響參數。

解題方法

直接依 TMR 的物理意義判斷三項主要變因：

• 照野大小會影響散射劑量。
• 射束能量會影響穿透能力與深度劑量分布。
• 治療深度會直接改變光子射束在組織中的劑量。
• SAD 對 TMR 的影響不是主要因素，因為 TMR 是同一幾何條件下的劑量比值，主要的距離平方反比效應會抵消。

因此正確組合為：

選項分析

核心觀念

本題考查臨床電子束遇到高原子序內組織鉛擋塊時，所產生的「電子回散射」（electron backscatter）及其對皮膚、黏膜或腫瘤表面劑量的影響。

電子束射入鉛等高原子序、高密度材料時，會產生大量散射電子，其中一部分返回鉛擋塊前方的組織，使鉛擋塊附近的局部劑量增加。可概念性表示為：

鉛的原子序高，電子在鉛—組織界面產生的回散射較明顯；因此，降低鉛與組織直接接觸所造成的高原子序界面效應，是減少回散射劑量的主要策略。

在鉛擋塊與入射電子束之間加入低原子序物質，可先使電子束在低原子序材料中散射與損失能量，降低其直接撞擊鉛所產生的回散射效應。

解題方法

判斷此題的關鍵是先辨認問題焦點：

1. 題目不是問如何增加鉛擋塊的遮蔽能力。
2. 題目是問如何減少鉛擋塊造成的電子回散射劑量。
3. 因此，應優先選擇能降低「高原子序材料—組織界面」回散射的方式。

有效方法是在鉛擋塊外側，尤其是面向入射電子束或組織的一側，包覆適當厚度的低原子序物質，例如蠟、塑膠或其他組織等效材料。其作用包括：

• 降低電子直接撞擊鉛的比例；
• 使部分電子在低原子序材料中先行散射與減速；
• 吸收或削弱由鉛反向散回組織的電子；
• 減少鉛—組織界面附近的局部劑量增強。

因此正確選項為 (B)。

選項分析

(A) 增加鉛擋塊的厚度：錯誤

增加鉛厚度主要是提高電子束的遮蔽能力，使穿透鉛擋塊的初級電子減少。然而，鉛擋塊造成的回散射主要發生在電子束進入鉛的近表面區域，並不會因鉛塊單純變厚而有效消除。

核心觀念

本題考查兩個相鄰治療照野在患者體表相接時，照野交界處的劑量均勻性，以及造成劑量冷點、熱點的主要物理原因。

常見照野相接方式包括：

1. 電子—光子照野相接
2. 電子—電子照野相接

其中：

• 劑量冷點：交界處劑量低於處方劑量，形成欠劑量區。
• 劑量熱點：交界處劑量高於處方劑量，形成過劑量區。
• X-ray contamination：電子束在治療頭、空氣及患者體內產生的制動輻射污染，通常不是電子—電子照野交界處劑量不均的主要原因。
• 側向散射（lateral scattering）：電子在患者組織內沿橫向偏離原行進方向，會影響照野邊緣與相鄰照野交界處的劑量分布。

解題方法

判斷本題的關鍵，是分別找出兩種照野相接時的主要劑量變化來源：

• 電子束具有明顯的側向散射與有限射程，照野邊緣劑量下降較快。
• 光子束在照野邊緣具有半影，且在體表附近具有建成效應，與電子束相接時會造成交界處劑量重新分布。
• 電子—電子照野相接時，兩側電子束在交界處的側向散射會互相影響，容易形成冷點或熱點。

因此，選項中若把電子—電子照野相接的主要原因歸因於 X-ray 污染散射，即為錯誤敘述。

選項分析

(A) 使用電子—光子射束照野相接，劑量冷點會出現在電子射束照野側

正確。

電子束在照野邊緣的劑量下降較為急劇，且電子受到側向散射後，部分電子會偏離原照野範圍。當電子照野與光子照野相接時，交界處若未經適當設計，電子側容易因電子劑量快速降低而形成欠劑量區。

因此，劑量冷點主要傾向出現在電子射束照野側。

(B) 使用電子—光子射束照野相接，劑量熱點會出現在光子射束照野側

正確。

核心觀念

本題考查電子射束治療的劑量特性，以及電子弧形照射與傳統固定野照射的差異。

電子射束治療常用百分深度劑量（percentage depth dose, PDD）描述深度劑量分布：

其中 $D(d)$ 為深度 $d$ 的劑量，$D(d_{\max})$ 為最大劑量深度的劑量。

電子弧形照射時，電子束由不同角度進入病人。其主要特徵為：

• 入射表面劑量分散於較大的弧形範圍，因此局部表面劑量可降低。
• 中心點會累積來自多個角度的電子束及制動輻射成分。
• 制動輻射為電子在治療機頭及人體組織中受減速所產生的高能光子。

解題方法

本題逐項判斷電子治療的基本技術與電子弧形照射的劑量變化即可。

固定電子束照射時，表面劑量主要集中於固定照野；改用 $120^\circ$ 電子弧形照射後，表面入射劑量會分散到不同角度的照射路徑，但中心點則會接受整個弧角內多個方向的累積劑量。

因此，弧形照射可使表面劑量降低，但中心點的制動輻射劑量並不會降低，反而因多角度累積而增加。故錯誤敘述為（D）。

選項分析

（A）治療時常採用 SSD 技術——正確

電子束治療通常使用固定源皮距（source-to-skin distance, SSD）方式。電子治療機通常配合電子錐筒、準直器及客製化遮罩，在特定 SSD 下建立劑量資料，因此臨床上常以 SSD 技術進行治療與劑量校正。

核心觀念

本題考查臨床電子射束的能量與 $90\%$ 劑量深度（$d_{90}$）之間的經驗關係。

電子射束進入人體後，劑量隨深度增加而下降。$d_{90}$ 表示深度方向上劑量仍維持入射劑量 $90\%$ 的位置，常用於評估電子射束的治療深度。

臨床上常用近似公式為：

其中：

• $d_{90}$：$90\%$ 劑量深度，單位為 cm
• $E$：電子射束能量，單位為 MeV

解題方法

題目直接詢問電子射束能量 $E$ 與 $90\%$ 劑量深度 $d$ 的關係。套用臨床電子射束的經驗公式：

因此符合題意的選項為：

此公式的物理意義是：電子能量越高，電子在組織中的穿透深度越深；在相同能量單位下，$90\%$ 劑量深度約為能量除以 $3.2$。

選項分析

核心觀念

本題考查「等效圓形照野（equivalent circle）」的定義：以面積相等的圓形照野，代表原本的正方形照野。因此兩者面積相等：

其中 $a$ 為正方形邊長，$r$ 為等效圓形照野半徑。

解題方法

正方形照野為 $9\times9\ \mathrm{cm}^2$，其面積為：

令等效圓形半徑為 $r$，則：

依等面積原則：

解得：

因此等效圓形照野半徑約為 $5\ \mathrm{cm}$。

選項分析

核心觀念

本題考查立體定位放射手術（stereotactic radiosurgery, SRS）與立體定位放射治療（stereotactic radiotherapy, SRT）的治療分次、定位固定與影像導引概念。

• SRS：通常在單次治療中，將高劑量集中施打於顱內小型病灶，強調高度精確的立體定位。現代設備亦可採無框架固定與影像導引。
• SRT：將立體定位放射治療分成多次施打，透過分次治療降低正常腦組織的生物傷害，並可依病灶大小、位置及周邊正常組織耐受度安排治療。
• 兩者皆要求嚴格的靶區定位、病患固定、影像確認與治療前後的幾何精度控制。

解題方法

逐項檢視各選項是否符合 SRS、SRT 的基本定義：

1. 是否正確描述 SRS 的治療分次？
2. 是否正確描述 SRT 的固定與定位方式？
3. 是否符合兩者共同的影像導引要求？
4. 是否將其他放射治療技術誤植入 SRS 或 SRT？

符合 SRS 與 SRT 共同特徵者，即為正確敘述。

選項分析

(A) 錯誤。

SRS 的典型特徵是單次給予高劑量，將劑量高度集中於病灶。其治療精確度主要依賴立體定位、病患固定、影像導引及治療設備的機械精度，並非藉由「多次治療取平均」來降低不確定性。

多次分次治療是 SRT 的主要概念。雖然部分臨床治療會採用少分次立體定位治療，但不能據此將 SRS 定義為通常多次治療。

(B) 錯誤。

核心觀念

SBRT（stereotactic body radiotherapy，立體定位身體放射治療）具有高單次劑量、少分次及高度精準照射的特性，因此模擬攝影程序必須同時確保：

1. 病患體位可重現且固定可靠。
2. 腫瘤及周圍器官的呼吸或生理移動受到監控。
3. 建立精細的三維解剖影像，以進行靶區與危急器官定位。
4. 結合適當影像描繪腫瘤及正常組織。

治療計畫中的組織密度修正，主要依據 CT 影像的 Hounsfield unit（HU）轉換為電子密度或質量密度，而非 PET 影像。

解題方法

逐項判斷各敘述是否屬於 SBRT 模擬攝影的必要內容：

• 固定裝置：防止治療期間及每日治療間的體位變化。
• 移動監控：評估呼吸造成的腫瘤位移，並作為呼吸閘控、追蹤或內部靶區設計的依據。
• 三維影像：提供靶區及正常器官的空間定位。
• PET：主要提供代謝功能資訊，並非標準組織密度修正來源。
• MRI：具優良軟組織對比，可輔助腫瘤與正常器官勾勒。

因此正確敘述為①②③⑤。

選項分析

①充分且嚴謹的病患固定裝置：正確。 SBRT 劑量高、劑量梯度陡峭，若病患發生體位偏移，可能造成靶區漏照或正常組織超量。因此須使用真空墊、體架、熱塑性固定膜等適當裝置，並確保體位具有良好重現性。

核心觀念

本題考查全身照射（total body irradiation, TBI）採用 AP/PA 前後平行對照照射時，局部器官屏蔽、半值層（half-value layer, HVL）、電子束補量及 beam spoiler 的作用。

對厚度為 $n$ 個半值層的屏蔽材料，穿透劑量率為：

其中 $I_0$ 為未加屏蔽時的劑量，$I$ 為通過屏蔽後的劑量。

• $1$ 個 HVL：劑量降為 $50\%$
• $5$ 個 HVL：劑量降為 $\frac{1}{32}\approx 3.1\%$

TBI 中常針對肺部、腦部等重要器官使用局部擋塊，降低其接受劑量；擋塊造成的淺部劑量不足，則可使用電子束補量。

解題方法

判斷本題的關鍵，在於分辨「器官屏蔽」與「beam spoiler」的物理作用：

1. 利用 HVL 判斷擋塊厚度是否具有合理的減量效果。
2. 判斷擋塊後的淺部區域是否需要電子束補量。
3. 確認 beam spoiler 對皮膚劑量的實際影響。

Beam spoiler 通常由壓克力等低原子序材料製成，放置於病人前方，使高能光子在進入病人體內前產生較多次級電子，增加表面與淺部劑量，使皮膚劑量上升並改善表面劑量不足。因此，將 beam spoiler 說成「濾除散射電子以降低皮膚劑量」是錯誤的。

選項分析

(A) 可使用一個半值層厚度的擋塊保護肺臟

正確。

肺部對放射線較敏感，TBI 常以肺部擋塊降低肺部劑量。厚度為一個 HVL 時，理想化條件下可使穿透肺部的劑量約降為原本的 $50\%$：

因此，一個 HVL 厚度的屏蔽材料可作為肺部劑量減量的基本設計。

核心觀念

本題考查多葉準直儀（MLC）圓形葉端（rounded leaf-end）造成的局部劑量升高，即圖中的 hot spot。計算方式為：

圖中平坦區基準劑量約為 $42\ \text{cGy}$，葉端交界處的最高劑量約為 $44\ \text{cGy}$。

解題方法

由圖讀值：

• 基準劑量：約 $42\ \text{cGy}$
• Hot spot 峰值：約 $44\ \text{cGy}$
• 劑量增加：約 $2\ \text{cGy}$

因此：

核心觀念

本題考查臨床質子治療系統的兩種射束展開方式：

1. 被動式散射（passive scattering）

• 利用散射體使原本狹窄的質子射束在橫向展開。
• 利用射程調整器、脊形濾器或其他能量調變元件，在深度方向形成擴展布拉格峰（spread-out Bragg peak, SOBP）。
• 常搭配客製化準直器（patient-specific blocking）與補償器（compensator）。

2. 筆型射束掃描（pencil beam scanning, PBS）

• 利用磁鐵控制細小質子筆束，在橫向逐點掃描。
• 透過改變質子能量形成不同深度的治療層。
• 可進行強度調控質子治療（intensity-modulated proton therapy, IMPT）。
• 不需使用被動式散射系統中的射程調整器來形成 SOBP。

解題方法

判斷本題的關鍵，在於辨認「射程調整器（range modulator）」所屬的射束傳遞技術。

• 被動式散射：需要藉由散射體及射程調整器，將射束展開成符合腫瘤深度與照野需求的劑量分布。
• 筆型射束掃描：直接以不同能量的細束逐層掃描，不使用射程調整器；其深度調控來自不同質子能量的選擇。

因此，凡是將「筆型射束掃描」與「需使用射程調整器」直接連結的敘述，即為錯誤。

選項分析

（A）正確

質子治療中心通常具有一個加速器，並透過射束傳輸系統將射束導向不同治療室。射束在特定時間內會被切換至其中一間治療室，並非同一時間平均供應所有治療室。

射束由加速器經由彎轉磁鐵、四極磁鐵及真空管路傳輸至治療室，傳輸過程會有少量射束損失。臨床系統通常會將此損失控制在相對低的程度，題目所述射束損失量通常小於 $5\%$，屬於合理描述。

（B）正確

核心觀念

質子射程是指質子束在人體組織中前進至布拉格峰（Bragg peak）前所能達到的深度。其射程主要取決於治療計畫中計算的水等效路徑長度（water-equivalent path length, WEPL）：

實際治療時，靶區深度、病人擺位、呼吸或器官運動，以及體內解剖結構變化，都可能使實際 WEPL 與計畫值不同，造成質子射程不確定性。

影像導引技術的主要作用，是確認病人位置與解剖結構，降低定位誤差及解剖變化所造成的射程與劑量不確定性，因此本身不屬於造成質子射程不確定性的因素。

解題方法

本題採「辨認誤差來源與誤差控制工具」的方法判斷：

• 若選項描述會使質子實際通過的組織厚度、密度或靶區位置與治療計畫不同，屬於射程不確定性來源。
• 若選項描述的是用來確認位置、修正誤差或降低不確定性的技術，則不屬於造成不確定性的因素。

依此判斷，A、B、C 都會影響實際質子射程；D 為降低不確定性的手段。

選項分析

(A) 靶區的位置

正確，且屬於造成射程不確定性的因素。

質子束的布拉格峰必須精確落在靶區內。若靶區位置判定不準確，或腫瘤與周圍正常組織的相對位置發生變化，便可能造成質子射程不足，使靶區遠端受量不足；也可能造成射程過深，使正常組織接受過量劑量。

因此，靶區的位置與定位誤差會影響質子射程。

(B) 病人擺位的變異

核心觀念

回散射因子（backscatter factor, BSF）是指在相同照射條件下，體模表面所測得的劑量與空氣中所測得劑量之比：

BSF 主要受下列因素影響：

1. 照野大小：照野越大，體模內產生並回散射至表面的光子越多，BSF 越大。
2. 光子能量或射束品質：低能量光子較容易產生側向散射與回散射；高能量光子則較具前向性。
3. 半值層（HVL）：對低能量 X 光而言，BSF 隨射束品質增加，先上升至最大值，之後再下降。
4. 射源距離：在照野大小及測量幾何條件相同的定義下，BSF 通常視為與射源距離無關。

解題方法

本題逐項套用 BSF 的三個主要判斷原則：

• 照野增加 $\Rightarrow$ 回散射增加，BSF 增加。
• 光子能量越高，射束越前向性，回散射比例通常越低。
• 低能量 X 光的 BSF 隨 HVL 增加並非永遠上升，而是在約 $2\ \mathrm{mm\ Cu}$ 附近達到最大值，之後下降。

因此，判斷「超過 $2\ \mathrm{mm\ Cu}$ 後仍持續增加」的敘述即可找出錯誤選項。

選項分析

(A) $250\ \mathrm{kV}$ 光子射束其 BSF 隨著照野增加而增加——正確

照野越大，體模內受到照射的體積越大，產生的散射光子數越多，能夠回到體模表面的散射劑量也越大。因此：

所以本項正確。

(B) $8\ \mathrm{MV}$ 光子射束其 BSF 比 $^{60}\mathrm{Co}$ 小——正確

$^{60}\mathrm{Co}$ 射線平均能量約為 $1.25\ \mathrm{MeV}$；$8\ \mathrm{MV}$ X 光的有效能量通常高於 $^{60}\mathrm{Co}$ 射線。

光子能量提高後，散射光子較偏向前方，回到體模表面的比例降低，因此 BSF 通常下降。故：

核心觀念

本題考查影像導引放射治療（image-guided radiation therapy, IGRT）中，超音波影像的臨床應用部位。

超音波具有即時、無游離輻射、可重複執行等優點，常用於治療前或治療中的軟組織定位。臨床上最具代表性的應用是攝護腺癌治療的攝護腺定位，藉由經腹部或經會陰超音波觀察攝護腺、膀胱與直腸的位置，協助每日治療前確認病人擺位及內部器官變化。

攝護腺會受到膀胱充盈程度、直腸氣體與糞便等因素影響而產生位置變化，因此單靠皮膚標記或骨性結構定位，未必能精確代表攝護腺實際位置。超音波可直接提供攝護腺軟組織影像，適合用於降低定位誤差及縮小治療邊界。

解題方法

本題採用「辨認超音波 IGRT 的典型臨床用途」判斷：

1. 先確認超音波的主要優勢：無輻射、即時、可顯示軟組織。
2. 再找出選項中最需要每日確認軟組織位置的治療部位。
3. 攝護腺癌治療時，攝護腺位置會因膀胱與直腸狀態改變，超音波能直接協助定位攝護腺。
4. 因此正確選項為攝護腺癌。

選項分析

(A) 攝護腺癌：正確

攝護腺是超音波影像導引放射治療最經典、較常見的應用部位。治療前以超音波取得攝護腺影像，與計畫影像進行比對，計算平移修正量，必要時調整病人位置後再照射。

其主要目的包括：

• 確認攝護腺每日的位置。
• 評估膀胱及直腸充盈狀態。
• 減少攝護腺靶區漏照。
• 降低直腸、膀胱等正常組織接受過量劑量的機會。

因此本選項符合超音波 IGRT 的典型用途。

(B) 頭頸癌：錯誤

核心觀念

本題考查等中心兩側平行對照照射中，利用 **TMR（組織最大劑量比）**換算不同深度劑量。

腫瘤位於體厚 $16\ \mathrm{cm}$ 的等中心，因此等中心深度為：

總處方劑量為 $200\ \mathrm{cGy}$，兩照野比重相同，所以每一側照野在等中心各提供：

距體表 $0.3\ \mathrm{cm}$ 處，會同時接受：

• 近側照野：深度 $0.3\ \mathrm{cm}$
• 對側照野：穿過 $16\ \mathrm{cm}$ 體厚後，在該點相當於深度 $15.7\ \mathrm{cm}$

解題方法

因為是等中心照射，且已知各深度的 TMR，應以等中心深度 $8.0\ \mathrm{cm}$ 的 TMR 作為基準。

同一照野在深度 $d$ 的劑量可寫成：

近側照野在 $0.3\ \mathrm{cm}$ 處的劑量：

對側照野在該位置相當於深度 $15.7\ \mathrm{cm}$：

因此距體表 $0.3\ \mathrm{cm}$ 處的總劑量為：

核心觀念

本題考查血管內近接治療（intravascular brachytherapy）所使用之 $^{90}\mathrm{Sr}/^{90}\mathrm{Y}$ β 射源特性，重點包括：

1. β 射線能量高低。
2. 放射性核種的半衰期長短。
3. $^{90}\mathrm{Sr}$ 與 $^{90}\mathrm{Y}$ 的母子核種關係。

$^{90}\mathrm{Sr}$ 經 β 衰變生成 $^{90}\mathrm{Y}$：

接著 $^{90}\mathrm{Y}$ 再經 β 衰變成穩定的 $^{90}\mathrm{Zr}$：

其主要物理特性如下：

因此，$^{90}\mathrm{Sr}/^{90}\mathrm{Y}$ 射源具有相對高的 β 射線能量，並因母核種 $^{90}\mathrm{Sr}$ 的半衰期很長而具有長期穩定的放射性。

解題方法

判斷此類射源可分成兩個層次：

第一，判斷 β 射線能量。血管內近接治療需要將治療劑量集中於血管壁，β 射線具有有限射程，且能量足以穿透血管壁，因此通常選用具有較高 β 能量的核種。$^{90}\mathrm{Y}$ 的 β 最大能量約為 $2.28\ \mathrm{MeV}$，屬於高能量 β 發射體。

第二，判斷半衰期。實際射源以 $^{90}\mathrm{Sr}$ 作為長期存在的母核種，不是只看子核種 $^{90}\mathrm{Y}$ 的約 64 小時半衰期。

核心觀念

本題考查「血管內近接治療（intravascular brachytherapy）」的治療方式、植入型態、處方劑量與劑量率。

血管內近接治療主要利用導管將密封放射性射源送入血管腔內，對血管壁進行局部照射，以抑制血管成形術或支架置放後的再狹窄。常見重點如下：

• 導管暫時將密封射源送入血管內，屬於臨時性植入。
• 放射性支架留置於血管內，屬於永久性植入。
• 臨床處方劑量通常約為 $15\sim20\ \mathrm{Gy}$，多以距離射源約 $2\ \mathrm{mm}$ 的血管壁位置作為劑量評估點。
• 劑量率依射源種類、活度與治療系統而定，並無一律「至少大於 $2\ \mathrm{Gy/min}$」的要求。

劑量與劑量率的基本關係為：

其中 $D$ 為總劑量，$\dot{D}$ 為劑量率，$t$ 為照射時間。

解題方法

本題屬於觀念辨識題。逐項檢查血管內近接治療的四個基本特徵：

1. 密封射源是否為暫時性放射源？
2. 放射性支架是否屬於永久性植入？
3. $15\sim20\ \mathrm{Gy}$ 是否為常見處方劑量？
4. 劑量率是否有固定且必須大於 $2\ \mathrm{Gy/min}$ 的規定？

前三項符合血管內近接治療的基本描述，第四項將劑量率過度絕對化，因此為錯誤敘述。

選項分析

(A) 使用密封射源為臨時性植入技術——正確

血管內近接治療常以導管將密封射源暫時送入血管內，照射完成後即將射源移除。射源並未永久留置於病人體內，因此屬於臨時性植入技術，也可視為遠端後裝治療的一種應用。

(B) 放射性支架為永久性植入技術——正確

核心觀念

血管內近接治療（intravascular brachytherapy）主要利用放射源置入血管腔內，抑制血管成形術後的平滑肌細胞增生與再狹窄。

相較於 $\gamma$ 射源，$\beta$ 射源具有以下物理特性：

• 穿透距離短，劑量在距離增加時快速下降。
• 射源活度需求較低。
• 對周邊組織的劑量較少。
• 所需屏蔽厚度較薄。
• 劑量率通常較高，治療時間較短，但也會造成較陡峭的劑量梯度與較高的局部劑量變化。

本題要求判斷的是「缺點」，因此須找出 $\beta$ 射源相較於 $\gamma$ 射源的臨床或劑量學不利之處。

解題方法

逐項判斷各敘述是否符合 $\beta$ 射源的特性：

1. 「低活度需求」與「較少屏蔽」是 $\beta$ 射源的優點。
2. 「快速徑向劑量衰減」通常可減少血管外正常組織的受量，也是優點。
3. 「高劑量率」雖可縮短治療時間，但高劑量率治療會使單位時間內沉積的能量增加，組織修復時間縮短，可能增加局部血管壁損傷與劑量不均勻的問題，因此屬於相較之下的不利特性。

故缺點為利用高劑量率治療。

選項分析

(A) 利用高劑量率治療

核心觀念

本題考查輻射變色膠片（radiochromic film）用於血管內近接治療劑量分布測量時的物理特性與限制。

輻射變色膠片受輻射照射後，膠片內的感光材料產生化學變化並變色，變色程度與吸收劑量相關。經掃描器或專用讀取系統分析後，可將光學密度轉換為劑量分布。

血管內近接治療具有下列特徵：

• 輻射源位於血管內，劑量梯度陡峭。
• 測量區域狹小，需具備很高的空間解析度。
• 劑量分布可能具有明顯的不均勻性，需能呈現二維甚至三維分布。
• 劑量測量不僅要求數值正確，也重視膠片材料與組織的等效性。

解題方法

判斷各選項是否符合輻射變色膠片的典型特性即可。

本題的關鍵在於區分：

• 「照射後可自行顯色」
• 「可即時取得劑量分布」

輻射變色膠片雖然不需傳統放射攝影膠片的化學顯影程序，但仍須經過適當的顯色等待、掃描及校正，才能定量得到劑量分布，因此不屬於即時劑量監測工具。

選項分析

(A) 具組織等效性——正確

輻射變色膠片的有效原子組成與密度大致接近軟組織，對高能光子、電子等輻射的吸收特性與組織相近，因此可視為具有良好的組織等效性。

在血管內近接治療中，膠片可用來模擬組織中劑量沉積情形，減少因探測器材料與人體組織差異所造成的測量偏差。

(B) 高空間解析度——正確

核心觀念

本題考查放射性核種的半衰期 $T_{1/2}$ 與平均壽命 $\tau$ 的關係。

平均壽命定義為所有原子核存在時間的平均值，與衰變常數 $\lambda$ 的關係為：

半衰期與衰變常數的關係為：

因此：

其中 $\ln 2\approx 0.693$。

解題方法

題目給定：

代入平均壽命公式：

因此該射源的平均壽命約為 $7$ 天，選擇最接近的選項。

選項分析

核心觀念

本題考查放射性核種衰變時的「累積劑量」計算。射源劑量率會隨時間呈指數衰減：

其中：

• $\dot D_0=0.07\ \mathrm{Gy/h}$：初始劑量率
• $\lambda$：衰變常數
• $T_{1/2}=59.4$ 天：I-125 半衰期
• $t=60$ 天：照射時間

衰變常數為：

累積劑量必須將隨時間變化的劑量率積分：